撫順市水功能納污能力及限排總量研究

孫曉菊

（遼寧省撫順?biāo)木?，遼寧撫順 113015）

水域納污能力是指在設(shè)計(jì)水文條件下，滿足計(jì)算水域的水質(zhì)目標(biāo)要求時(shí)，該所能 容納的某種污染物的最大數(shù)量[1]。納污能力及限制排污總量控制方案的制定既是落實(shí)國(guó)家最嚴(yán)格水資源管理制度、建立納污紅線的具體措施，也是改善水域環(huán)境、有效控制污染物進(jìn)入水域的重要依據(jù)，并為水資源保護(hù)、水污染防治、水生態(tài)修復(fù)、河長(zhǎng)制等工作提供重要技術(shù)支撐。

1 區(qū)域水功能區(qū)劃及排污現(xiàn)狀概況

撫順市位于遼寧省中東部，是省內(nèi)主要河流渾河、太子河、清河、柴河、富爾江及輝發(fā)河的發(fā)源地。根據(jù)《遼寧省水功能區(qū)劃》[2]，撫順境內(nèi)水功能區(qū)共86個(gè)，根據(jù)國(guó)家水功能區(qū)調(diào)整結(jié)果和上報(bào)考核方案以及省內(nèi)水功能區(qū)考核斷面選擇的初步意見，在全省350個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，撫順市共有42個(gè)限制納污水功能區(qū)斷面，其中國(guó)家級(jí)斷面19個(gè)，省級(jí)23個(gè)，其中保護(hù)區(qū)12個(gè)，飲用水源區(qū)9個(gè)，緩沖區(qū)3個(gè)，過渡區(qū)3個(gè)，工業(yè)用水區(qū)4個(gè)，景觀娛樂用水區(qū)2個(gè)，農(nóng)業(yè)用水區(qū)9個(gè)。此次研究針對(duì)撫順市的7條主要河流的27個(gè)水功能區(qū)，其中保護(hù)區(qū)7個(gè)，緩沖區(qū)2個(gè)，飲用水源區(qū)11個(gè)，過渡區(qū)3個(gè)，工業(yè)用水區(qū)2個(gè)，景觀娛樂用水區(qū)2個(gè)。共涉及河長(zhǎng)715.6 km。

根據(jù)2016年《撫順市水資源公報(bào)》撫順市入河廢污水總量為2.79億t（包括未進(jìn)入暗渠污水量），其中市區(qū)及撫順縣為2.54億t，清原縣為0.13億t，新賓縣為0.12億t。2016年全市污染物排放總量為1.91萬t。主要污染物為：化學(xué)需氧量1.61萬t，氨氮0.192萬t，總氮0.120萬t，其他0.010萬t。

2 區(qū)域納污能力核算與分析

此次針對(duì)撫順市所轄27個(gè)水功能區(qū)及其所屬7條河流的納污能力進(jìn)行核算。

2.1 計(jì)算方法

根據(jù)GB25173-2010《水域納污能力計(jì)算規(guī)程》[1]的相關(guān)介紹，考慮研究流域流量及流速特點(diǎn)，采用一維水環(huán)境容量計(jì)算模型，其計(jì)算公式為：

式中：M為水功能區(qū)納污能力，t/a；CS為下斷面污染物目標(biāo)濃度，mg/L；C0為初始斷面的污染物濃度，mg/L；K為污染物綜合衰減系數(shù)，L/s；L為計(jì)算河段長(zhǎng)度，m；u為設(shè)計(jì)流量下河道斷面的平均流速，m/s；Q為水功能區(qū)設(shè)計(jì)流量，m3/s；QP為廢污水排放量，m3/s。

2.2 模型參數(shù)的確定

1）設(shè)計(jì)水文條件

根據(jù)GB25173-2010，采用90%保證率最枯月平均流量作為設(shè)計(jì)流量，同時(shí)取該設(shè)計(jì)流量下各水功能區(qū)平均流速作為計(jì)算流速。

2）水質(zhì)目標(biāo)值

根據(jù)各水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)要求，依據(jù)GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，確定各污染指標(biāo)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)目標(biāo)濃度。

3）控制指標(biāo)

根據(jù)撫順市27個(gè)水功能區(qū)的水質(zhì)現(xiàn)狀及水污染特點(diǎn)，結(jié)合全國(guó)水資源綜合規(guī)劃的要求，此次研究納污能力核定的污染物控制指標(biāo)選用COD，NH3-N。

4）污染物綜合衰減系數(shù)

污染物綜合衰減系數(shù)主要受水體的水動(dòng)力條件、紊動(dòng)強(qiáng)度、河流中微生物性質(zhì)等因素影響。此次研究根據(jù)水文部門對(duì)各污染物綜合衰減系數(shù)的率定成果及經(jīng)驗(yàn)系數(shù)確定，氨氮、COD綜合衰減系數(shù)取值見表1。

表1 污染物衰減系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.3 納污能力計(jì)算成果

應(yīng)用所構(gòu)建的河流納污能力計(jì)算模型，核算并分析各水功能區(qū)及其所屬的河流水系對(duì)不同污染物的納污能力，見表2和表3。

表2 各水功能區(qū)納污能力計(jì)算成果統(tǒng)計(jì)表t/a

表3 各流域水功能區(qū)納污能力計(jì)算成果表t/a

通過對(duì)表2和表3分析可知，區(qū)域內(nèi)各水功能區(qū)及其所屬水系針對(duì)不同污染物的納污能力存在明顯差異依據(jù)計(jì)算成果進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

1）通過對(duì)主要污染物納污總量分析可知，在滿足現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，工業(yè)用水區(qū)和渾河城市段所能容納的污染物總量最多，緩沖區(qū)和輝發(fā)河流域所能容納污染物的負(fù)荷最低。

2）主要污染物中，能容納COD的能力最強(qiáng)，氨氮較小。

3 污染物限排總量計(jì)算與分析

3.1 污染物限排總量確定原則

根據(jù)研究區(qū)域現(xiàn)狀匯入水功能區(qū)的污染物量與水功能區(qū)納污能力，結(jié)合《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃》、《遼河流域綜合規(guī)劃》和《遼寧省水資源綜合規(guī)劃》等成果以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，結(jié)合水資源管理的實(shí)際情況，綜合確定研究區(qū)域限制排污總量分解技術(shù)方案，具體分解方法如下：

1）飲用水源區(qū)遵循不得排污的原則，此類水功能區(qū)污染物入河限制量取零值；

2）保護(hù)區(qū)采用納污能力計(jì)算和現(xiàn)狀污染物入河量中的較小值作為對(duì)應(yīng)區(qū)域的限制排污總量；

3）其他水功能區(qū)采用其納污能力計(jì)算值作為對(duì)應(yīng)區(qū)域的限制排污總量。

3.2 流域限制排污總量分析

根據(jù)上述限制排污總量的計(jì)算方法，此次研究主要針對(duì)渾河流域和蘇子河流域水功能區(qū)污染物消減量計(jì)算，結(jié)果見表4，所有流域各典型污染物限排總量匯總成果見表5。

表4 渾河蘇子河流域污染物總量控制方案匯總表

對(duì)流域水功能區(qū)污染物消減量及限排總量計(jì)算成果分析發(fā)現(xiàn)，撫順市區(qū)渾河流域內(nèi)存在入河量超過限排總量的現(xiàn)象。區(qū)域內(nèi)污染指標(biāo)的入河量均大于限排總量，其中污染物消減任務(wù)最重的是氨氮，其整體消減量達(dá)現(xiàn)狀入河量的88.97%，COD次之，其整體消減達(dá)到入河量的68.88%；蘇子河流域COD入河量大于限排量，其整體消減量達(dá)到入河量的40.61%；其他流域不存在入河量超限排總量現(xiàn)象。

4 結(jié)語

經(jīng)研究計(jì)算，撫順市主要水功能區(qū)城市段及人口集中的城鎮(zhèn)段主要污染物的入河量存在高于其限排總量的要求，行政主管部門應(yīng)將環(huán)境綜合整治重點(diǎn)放在氨氮指標(biāo)的限值排放方面，對(duì)比不同水功能區(qū)的污染物消減量研究成果可知，工業(yè)用水區(qū)、過渡區(qū)污染物控制壓力較大。

表5 撫順市水功能區(qū)污染物總量控制方案匯總表

行政主管部門應(yīng)加快污水處理設(shè)施建設(shè)步伐，加大污水處理量，盡量減少工業(yè)和生活污水的直接排放，優(yōu)化入河排污口布局，提高污水處理工藝，加大中水利用率，新建的城市管網(wǎng)，做到雨污分離，以減輕汛期污水處理廠的壓力。