北京懷柔區(qū)雁棲河流域污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率研究

汪　輝　林　星　周丹丹　陳林華

（臺州市污染防治工程技術(shù)中心浙江臺州318000）

北京懷柔區(qū)雁棲河流域污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率研究

汪輝林星周丹丹陳林華

（臺州市污染防治工程技術(shù)中心浙江臺州318000）

在大量野外調(diào)查和監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析評價(jià)了雁棲河流域內(nèi)主要污染負(fù)荷產(chǎn)生量與入河污染負(fù)荷量。結(jié)果表明：雁棲河流域內(nèi)主要有魚場、餐飲企業(yè)及民俗接待較為集中的自然村等3類主要的污染源，其中魚場排水?dāng)y帶的污染負(fù)荷對河道水質(zhì)的影響程度最大，是流域最主要的污染源，TP、TN入河污染負(fù)荷量分別為836.6kg/a、6693.1kg/a，分別占長園河流域入河總量的79.1%、79.1%。

雁棲河流域；主要污染源；入河污染負(fù)荷

1　研究背景

近年來，由于旅游業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展和外來人口的急劇增加，雁棲河流域在資源和環(huán)境方面承受的壓力日益增大。整個(gè)流域的旅游資源開發(fā)利用過程中缺乏總體規(guī)劃，旅游資源開發(fā)呈無序狀態(tài)，加之環(huán)境保護(hù)意識較為薄弱、污染治理相對滯后，雁棲河流域已經(jīng)出現(xiàn)了水資源短缺和水生態(tài)環(huán)境逐步惡化的嚴(yán)峻環(huán)境問題，并且這種惡化趨勢尚未得到有效遏制與控制，成為制約流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，亟待有效解決。因此對雁棲河流域進(jìn)行入河污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率分析，對于后續(xù)進(jìn)行流域水環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)具有重要意義[1-3]。

2　研究區(qū)域概況

雁棲河流域地形屬于低山丘陵區(qū)，山高坡陡、土層脊薄、地形復(fù)雜，平均溝壑密度2.7km/m2，易引起水土流失。目前，流域水土流失面積32.2km2，占總面積的32.2%，其輕度侵蝕面積28.6km2，中度侵蝕面積3.6km2。雁棲河(含北臺上水庫)主要功能為飲用水水源，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。近年來，隨著該流域旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，該流域平均每年接待游客上百萬人次，魚場養(yǎng)殖排水、生活污水、垃圾污染十分嚴(yán)重，河道水質(zhì)明顯下降，其水環(huán)境狀況將直接影響著北臺上水庫水體富營養(yǎng)化發(fā)展趨勢，也直接影響北京市人民飲水安全。

3　污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率分析

根據(jù)流域污染源現(xiàn)狀調(diào)查，目前雁棲河小流域主要有3類污染源：(1)供旅游人口食宿的大型餐飲點(diǎn)；(2)供應(yīng)餐飲企業(yè)虹鱒魚及鱘魚的大型魚場；(3)民俗接待相對較為集中的村民聚居自然村[4-6]。

3.1餐飲企業(yè)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率

3.1.1主要餐飲點(diǎn)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率

根據(jù)小流域旅游人口分布的季節(jié)性和時(shí)段性特征，分別選取周末(旅游旺季9月中旬)、黃金周(十一期間)兩種旅游人口較為集中的時(shí)間段，并分中午(下午1:00左右)和下午(4:00)采樣，以分析大型餐飲企業(yè)在旅游高峰期間不同時(shí)段排污對河流水質(zhì)的影響及其入河污染負(fù)荷增加量。

主要餐飲點(diǎn)選取長園河的山吧和金太陽進(jìn)行污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率分析。根據(jù)該流域旅游人群就餐的時(shí)間分布規(guī)律及餐飲企業(yè)單位時(shí)段的最大接待能力，分別對采樣時(shí)段各餐飲點(diǎn)具有實(shí)際排污貢獻(xiàn)的接待規(guī)模進(jìn)行了估算，其結(jié)果見圖1。

圖1　典型餐飲點(diǎn)入河污染負(fù)荷增量與接待人數(shù)的關(guān)系

由圖1可知，污染負(fù)荷入河增量與旅游接待規(guī)模關(guān)系密切，即旅游接待規(guī)模越大，餐飲用水及產(chǎn)生的廢污水也越大；但從單位旅游接待人數(shù)(以千人為單位)對入河污染負(fù)荷增量貢獻(xiàn)率來看，接待規(guī)模越大，則單位旅游人數(shù)所產(chǎn)生的入河污染負(fù)荷增量反而越小，這是與實(shí)際情況完全符合的，同時(shí)也符合集約型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式要求的。

3.1.2餐飲企業(yè)入河污染負(fù)荷增量

根據(jù)旅游部門及現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果可知，目前雁棲河流域年接待外來旅游人口規(guī)模約100萬人次左右。若以典型餐飲點(diǎn)計(jì)算得到的單位旅游人數(shù)產(chǎn)生的入河污染負(fù)荷增量為依據(jù)，在不考慮附屬產(chǎn)業(yè)(如魚場、養(yǎng)殖場等)排污影響及按當(dāng)前接待旅游規(guī)模和人均排污貢獻(xiàn)條件下，小流域內(nèi)餐飲企業(yè)因廢水排放而增加的入河污染負(fù)荷量見表2所示。由表1中統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，在雁棲河小流域當(dāng)前年接待100萬人次時(shí)，由外來旅游人口就餐增加的TN、TP入河負(fù)荷量分別為423.46kg/a、82.00kg/a。

表1　餐飲企業(yè)排污增加的入河污染負(fù)荷量

3.2魚場污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率

3.2.1魚場污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率現(xiàn)狀調(diào)查

雁棲河小流域共有6處大型魚場，針對魚場污染源，開展了2次水質(zhì)采樣調(diào)查(2014年9月、2014年10月)，分別選取交界河魚場、蓮花池魚場、長園001號魚場和花苑湖魚場，其中2014年各魚場引排水增加的入河負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)見圖2。

圖2　各魚場引排水增加的入河污染負(fù)荷增量

由于各魚場養(yǎng)殖規(guī)模及商品魚產(chǎn)量均無法準(zhǔn)確確定，同時(shí)本次調(diào)查時(shí)間已經(jīng)過了虹鱒魚、鱘魚等魚類大量進(jìn)食季節(jié)，加之受魚場養(yǎng)殖投料、清池等因素影響，各魚場引排水增加的入河污染負(fù)荷量與養(yǎng)殖規(guī)模的相關(guān)關(guān)系不顯著，但總體來看，魚場養(yǎng)殖規(guī)模越大，其引排水量及由此增加的入河污染負(fù)荷也就越大。魚場養(yǎng)殖規(guī)模與其引排水增加的入河污染負(fù)荷量可根據(jù)養(yǎng)殖魚類的生活習(xí)性、養(yǎng)殖特點(diǎn)及其相關(guān)的技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行理論分析，并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查成果進(jìn)行核實(shí)及合理修正[7,8]。

3.2.2魚場污染負(fù)荷實(shí)際入河負(fù)荷量修正

（1）典型魚場投放餌料的流失量分析

根據(jù)2014年7月5日、6日連續(xù)2天對長園河001號魚場一次喂食全過程排水水質(zhì)變化過程、7月8日魚場清池排水水質(zhì)變化過程及魚場引排水量監(jiān)測，得到長園001號魚場餌料投放后實(shí)際進(jìn)入下游水體中的可溶性N、P負(fù)荷量分別約占餌料中營養(yǎng)物質(zhì)總量的13.4%、59.8%，計(jì)算結(jié)果見表2所示。

表2　長園001號魚場養(yǎng)殖排水中的營養(yǎng)物質(zhì)流失量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)理論推求結(jié)果，投餌式養(yǎng)魚輸入的TP、TN負(fù)荷量70%均由排水受納水體承載，但從長園河001號魚場排水水質(zhì)實(shí)測資料計(jì)算成果對比分析來看，TP負(fù)荷相差不大，而TN指標(biāo)則與理論分析存在較大的差異，這主要與餌料中含氮物質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)和可溶性有直接關(guān)系，即蛋白質(zhì)等含氮營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入受納水體后對受納水域水質(zhì)的影響是一個(gè)長期、漸進(jìn)且呈累積影響的過程，故短時(shí)間內(nèi)的魚場排水監(jiān)測無法真實(shí)反映餌料中蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)對受納水體緩慢、漸進(jìn)的影響過程，因此結(jié)合TP指標(biāo)的監(jiān)測結(jié)果，魚場養(yǎng)殖排水中N、P物質(zhì)流失對受納水體的貢獻(xiàn)率(流失系數(shù))修正均取為0.6。

（2）雁棲河流域魚場養(yǎng)殖規(guī)模核算

根據(jù)2014年7月對雁棲河流域各魚場的現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，除交界河魚場主要以鱘魚養(yǎng)殖為主外，其余各魚場均以虹鱒魚養(yǎng)殖為主。從長園河001號魚場虹鱒魚養(yǎng)殖規(guī)模與實(shí)際引水量的比例關(guān)系來看，年養(yǎng)魚2.8萬尾需要引水流量0.04m3/s，即可推求引水流量為0.1m3/s時(shí)的實(shí)際養(yǎng)殖規(guī)模約為7.0萬尾；同時(shí)從長園河養(yǎng)殖規(guī)模與魚產(chǎn)量的比例關(guān)系來看，長園河虹鱒魚年可增重超過0.75kg。另外，雁棲河鱘魚養(yǎng)殖的年增重亦超過0.5kg，故雁棲河流域虹鱒魚和鱘魚養(yǎng)殖設(shè)計(jì)參數(shù)變更情況見表3。

表3　雁棲河流域虹鱒魚及鱘魚養(yǎng)殖設(shè)計(jì)參數(shù)修正

根據(jù)表3所示的虹鱒魚及鱘魚養(yǎng)殖設(shè)計(jì)參數(shù)修正成果，推求各魚場養(yǎng)殖規(guī)模及商品魚年產(chǎn)量。由表4中的推求統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，雁棲河小流域虹鱒魚養(yǎng)殖規(guī)模(40g以上魚種)約11.62萬尾、年產(chǎn)量8.72×104kg，鱘魚養(yǎng)殖規(guī)模約8萬尾、年產(chǎn)量約4.0×104kg。

表4　各魚場養(yǎng)殖規(guī)模及商品魚產(chǎn)量推求

（3）雁棲河小流域魚場養(yǎng)殖污染物實(shí)際排放增量

基于長園河001號魚場實(shí)際調(diào)查與魚場排水水質(zhì)采樣化驗(yàn)結(jié)果，長園河魚場養(yǎng)殖投放餌料流失引起受納水體N、P污染負(fù)荷增量系數(shù)均為0.60。虹鱒魚及鱘魚養(yǎng)殖的餌料系數(shù)分別為1.6、1.74。魚場養(yǎng)殖全價(jià)飼料含氮量為8%、含磷量為1.0%。根據(jù)上述的魚池餌料投放的流失量分析結(jié)果，計(jì)算得到雁棲河流域各魚場養(yǎng)殖污染物排放增量統(tǒng)計(jì)見表5所示。

表5　各魚場養(yǎng)殖排水實(shí)際增加的入河染物增量統(tǒng)計(jì)

由表5中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，在采樣期間的供水量控制條件下，依據(jù)虹鱒魚、俄羅斯鱘商品魚養(yǎng)殖的規(guī)范設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合雁棲河小流域?qū)嶋H的氣候條件和魚池設(shè)計(jì)特征，模擬并統(tǒng)計(jì)得到小流域內(nèi)各魚場養(yǎng)殖排水共增加的入河污染負(fù)荷量為TP：1254.2kg/a、TN：10033.9kg/a，其中長園河各魚場排水增加的TP、TN入河負(fù)荷量分別為836.6kg、6693.1kg。

3.3自然村污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率

3.3.1自然村污染負(fù)荷增量分析

為分析自然村(包括村內(nèi)的魚場、度假村及民俗接待等污染源負(fù)荷)污染負(fù)荷對所在排污河道水質(zhì)的貢獻(xiàn)，選取蓮花村、長園主村進(jìn)行了采樣分析，采樣段面選取原則是上下游控制段面區(qū)間要涵蓋自然村內(nèi)主要的污染源排放單元。其中蓮花池村采樣控制的上下斷面分別為村中水塘(不流動(dòng)，其上有許多蔬菜地)和村下游，區(qū)間距離約1000m；長園村主村采樣控制的上下段面分別為長園河2號魚場與3號魚場之間、主村下段面控制堰，區(qū)間距離約1000m。在不考慮自然村所在河道的水體自凈作用下，蓮花池村、長園主村的入河污染負(fù)荷增量統(tǒng)計(jì)見圖3。

圖3　不同自然村入河污染負(fù)荷增量

由圖3可知，蓮花池村增加的入河污染負(fù)荷量TN為0.0605g/s，TP為0.0070g/s；而長園主村增加的TN、TP量分別為0.1235g/s、0.0147g/s，長園主村入河污染負(fù)荷增加量基本為蓮花池村兩倍。如果計(jì)算上水質(zhì)采樣調(diào)查當(dāng)天蓮花池村、長園主村的接待規(guī)模數(shù)(蓮花池10月4日采樣期間按500人計(jì)，長園主村9月15日采樣期間按400人計(jì))，蓮花池村、長園主村千人排污增加的入河污染負(fù)荷增量分別為TN：0.0920g/s/千人、TP：0.0109g/s/千人。

3.3.2自然村常住人口污染負(fù)荷貢獻(xiàn)量

根據(jù)對大型魚場污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率分析結(jié)果(見表5)可知，長園村內(nèi)的長園2~3號魚場年排水增加的TP、TN入河負(fù)荷量分別為352.8kg、2822.4kg，故魚場排水單位時(shí)間增加的TP、TN入河負(fù)荷量為0.0111g/s、0.0895g/s。扣除魚場排水增加的入河負(fù)荷量影響，則長園主村常人口排污增加的TP、TN入河量分別為0.0035g/s、0.0340g/s，長園村常住人口年排污增加的TP、TN入河負(fù)荷量分別為139.70 kg/a、1340.66kg/a，神堂峪常住人口年增加的TP、TN入河負(fù)荷量分別為46.00kg/a、441.50kg/a見表6。

表6　不同自然村入河污染負(fù)荷貢獻(xiàn)

4　結(jié)語

綜上所述，雁棲河流域內(nèi)主要有魚場、餐飲企業(yè)及民俗接待較為集中的自然村等3類主要的污染源，長園河年排放入河的TP、TN負(fù)荷量分別為1058.3kg/a、8457.2kg/a；其中魚場排水?dāng)y帶的污染負(fù)荷對河道水質(zhì)的影響程度最大，TP、TN入河污染負(fù)荷量分別為836.6kg/a、6693.1kg/a，分別占長園河流域入河總量的79.1%、79.1%；餐飲企業(yè)接待旅游人口而增加的TP、TN入河污染負(fù)荷量分別為82.0kg/a、423.5kg/a，分別約占長園河流域入河總量的7.7%、5.0%；自然村排污入河增加的TP、TN污染負(fù)荷量分別為139.7kg/a、1340.6kg/a，分別約占長園河流域入河總量的13.2%和15.9%。

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表1　噪聲監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.6監(jiān)測結(jié)果分析及評價(jià)

項(xiàng)目測點(diǎn)▲1臨近道路，晝、夜間測值范圍為60.0 dB(A)～62.1dB(A)、53.9 dB(A)～54.3dB(A)，符合《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB22337-2008）4類標(biāo)準(zhǔn)限值要求；其余3個(gè)測點(diǎn)晝、夜間測值范圍分別為53.1 dB(A)～59.8dB(A)、46.0 dB(A)～49.3dB(A)，符合《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB22337-2008）2類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。敏感點(diǎn)測點(diǎn)晝、夜間測值范圍為56.2 dB(A)～57.6dB(A)，52.2 dB(A)～53.8 dB(A)，符合《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中4a類標(biāo)準(zhǔn)。

本KTV項(xiàng)目的音響設(shè)備選擇小功率類型，并對音箱進(jìn)行減振，室內(nèi)墻體均采用隔音墻，吊頂內(nèi)做隔音棉，采取以上措施后噪聲源強(qiáng)降低32 dB(A)～40dB(A)，社會(huì)生活環(huán)境噪聲4個(gè)測點(diǎn)晝、夜間噪聲測值均符合《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB22337-2008）2類和4類標(biāo)準(zhǔn)。敏感點(diǎn)環(huán)境噪聲測點(diǎn)晝、夜間測值均符合《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）中4a類標(biāo)準(zhǔn)。

4　娛樂場所噪聲控制的建議

4.1娛樂場所社會(huì)生活噪聲控制已成為重要的環(huán)境問題，也是環(huán)境管理部門較難解決的環(huán)境問題。為了解決娛樂場所噪聲污染這一問題，必須對娛樂場所合理選址，并進(jìn)行工程降噪處理。通過隔聲、吸聲、消聲等措施將噪聲控制在標(biāo)準(zhǔn)容許的范圍內(nèi)，減少其對室內(nèi)外聲環(huán)境的影響。

4.2娛樂場所社會(huì)生活噪聲污染大部分由于選址不合理引起。因而，娛樂場所的選址是減少噪聲影響的關(guān)鍵的因素，應(yīng)嚴(yán)格按照文化部《娛樂場所管理辦法》（2013年3月11日起施行）中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，不得設(shè)立在居民住宅樓、商住樓等房屋用途中含有住宅的建筑內(nèi)。

4.3在隔聲、降噪工程設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)優(yōu)先考慮選擇小功率類型，從聲源上削減噪聲的影響。然后，應(yīng)從并對音箱進(jìn)行減振，室內(nèi)墻體采用隔音墻，吊頂內(nèi)做隔音棉等隔聲、降噪措施進(jìn)一步降低噪聲影響。

[1]劉加平.建筑物理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2006,8.

[2]GB22337-2008,社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn).

汪輝（1985—），男，研究生，浙江，中級工程師。研究方向：節(jié)能環(huán)保。測，點(diǎn)位布點(diǎn)見圖1，監(jiān)測結(jié)果見表1。

張曉斌（1982—），女，漢，湖南省湘潭市人，碩士，中級職稱。研究方向：環(huán)境影響評價(jià)、環(huán)境保護(hù)工程。從事工作：環(huán)境保護(hù)工程、環(huán)境影響評價(jià)、施工環(huán)境監(jiān)理、清潔生產(chǎn)審核等。