劉艷艷

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

牡丹江干流牡丹江市段納污能力、限排量對(duì)應(yīng)關(guān)系及優(yōu)化調(diào)整的建議

劉艷艷

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

根據(jù)國(guó)家提出的實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，文章對(duì)牡丹江干流牡丹江市段的水質(zhì)現(xiàn)狀、規(guī)劃年達(dá)標(biāo)分解情況、入河排污口分布及現(xiàn)狀主要污染物入河量進(jìn)行了搜集、整理，核算了各功能區(qū)的納污能力。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)規(guī)劃年水功能區(qū)達(dá)標(biāo)分解、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、現(xiàn)狀排污口的入河量和納污能力之間綜合考慮確定各功能區(qū)的限排量，為牡丹江政府水資源保護(hù)、水污染防治、節(jié)能減排等工作提供了相應(yīng)依據(jù)。

水資源管理;功能區(qū);入河量;納污能力;限排量

0 引言

水功能區(qū)是指為滿足水資源合理開發(fā)、利用、節(jié)約和保護(hù)的需求，根據(jù)水資源的自然條件和開發(fā)利用現(xiàn)狀，按照流域綜合規(guī)劃、水資源與水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求，依其主導(dǎo)功能劃定范圍并執(zhí)行相應(yīng)水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水域。

根據(jù)《水功能區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50594)，水功能區(qū)劃為兩級(jí)體系即一級(jí)區(qū)劃和二級(jí)區(qū)劃。一級(jí)區(qū)劃在宏觀上調(diào)整水資源開發(fā)利用與保護(hù)的關(guān)系，協(xié)調(diào)地區(qū)間關(guān)系，同時(shí)考慮持續(xù)發(fā)展的需求;二級(jí)區(qū)劃主要確定水域功能類型及功能排序，協(xié)調(diào)不同用水行業(yè)間的關(guān)系。

牡丹江市牡丹江干流共涉及2個(gè)水功能一級(jí)區(qū)，分別為牡丹江牡丹江市保留區(qū)和牡丹江牡丹江市開發(fā)利用區(qū)，其中牡丹江牡丹江市開發(fā)利用區(qū)被劃分為4個(gè)水功能二級(jí)區(qū)，分別為牡丹江牡丹江市飲用、工業(yè)用水區(qū)、牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)、牡丹江牡丹江市過渡區(qū)和牡丹江柴河工業(yè)用水區(qū)，將一、二級(jí)功能區(qū)合并后共涉及5個(gè)水功能區(qū)。

1 水質(zhì)現(xiàn)狀及達(dá)標(biāo)分解

水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)。評(píng)價(jià)方法采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法確定地表水質(zhì)類別。分別對(duì)各月、豐水期、平水期、枯水期和全年平均進(jìn)行現(xiàn)狀水質(zhì)評(píng)價(jià)。各水功能區(qū)(除排污控制區(qū)外)與其水質(zhì)目標(biāo)相比較，判斷是否達(dá)標(biāo);排污控制區(qū)達(dá)標(biāo)情況視其下游的過渡區(qū)達(dá)標(biāo)與否而定，過渡區(qū)達(dá)標(biāo)的排污控制區(qū)視為達(dá)標(biāo)，否則視為不達(dá)標(biāo)［1］。

根據(jù)水功能區(qū)的水體功能屬性、現(xiàn)狀達(dá)標(biāo)情況、污染程度，確定水平年水功能區(qū)達(dá)標(biāo)目標(biāo)，將水平年水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率目標(biāo)分解到具體水功能區(qū)。

規(guī)劃水平年水功能區(qū)達(dá)標(biāo)分解原則主要包括:現(xiàn)狀已達(dá)標(biāo)的水功能區(qū)在水平年持續(xù)達(dá)標(biāo);2015年，飲用水水源區(qū)達(dá)標(biāo)率≥95%;控制污染物入河量任務(wù)較輕，污染治理經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行區(qū)域的水功能區(qū)，原則上應(yīng)在2015年達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求;水質(zhì)現(xiàn)狀較差、控制污染物入河量任務(wù)較重的區(qū)域，可根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、污染治理需求，明確水功能區(qū)水質(zhì)階段性控制目標(biāo)，綜合確定階段性限制排污總量。牡丹江市牡丹江干流涉及的5個(gè)水功能區(qū)現(xiàn)狀達(dá)標(biāo)情況及水平年達(dá)標(biāo)分解具體見表1。

2 現(xiàn)狀入河量

根據(jù)《松遼流域重要江河湖泊水功能區(qū)納污能力核定和分階段限排總量控制方案技術(shù)大綱》，本次工作入河排污量主要采用實(shí)測(cè)法，按照《水域納污能力計(jì)算規(guī)程》(GB/T25173—2010)規(guī)定的方法進(jìn)行實(shí)測(cè)。

表1 牡丹江市牡丹江干流水功能區(qū)現(xiàn)狀達(dá)標(biāo)情況及達(dá)標(biāo)分解

本次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的監(jiān)測(cè)排污口共14個(gè);充分利用水利普查及其它資料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)填報(bào)排污口17個(gè)，總計(jì)統(tǒng)計(jì)排污口個(gè)數(shù)為31個(gè)，合計(jì)廢污水總量18 090.39萬 m3/a，COD 入河量為13 294.16 t/a，氨氮入河量為1 866.72 t/a。

表2 牡丹江市牡丹江干流水功能區(qū)現(xiàn)狀入河量

3 納污能力

納污能力是在一定設(shè)計(jì)水量條件下，滿足水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)要求的污染物最大允許負(fù)荷量。即對(duì)確定的功能區(qū)，在滿足水域功能要求的前提下，按給定的水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)值、設(shè)計(jì)水量、排污位置及排污方式，功能區(qū)水體所能容納的最大污染物量，以噸/年(t/a)表示［2］。

在計(jì)算原則上針對(duì)保留區(qū)應(yīng)維持現(xiàn)狀水質(zhì)，其納污能力采用現(xiàn)狀污染物入河量。對(duì)于需要改善水質(zhì)的保留區(qū)，需提出污染物入河量及污染源排放量的削減量，其納污能力通過計(jì)算求得，牡丹江市牡丹江保留區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)達(dá)標(biāo)，因此采用現(xiàn)狀污染負(fù)荷法核定此功能區(qū)的納污能力，即以現(xiàn)狀污染物入河量做為納污能力。其它4個(gè)水功能區(qū)則以計(jì)算法得出納污能力。

3.1 計(jì)算模型

由于黑龍江省地處我國(guó)北方，河流冰封期水量減少、河道變窄，所以水功能區(qū)納污能力采用一維水質(zhì)模型計(jì)算，其計(jì)算過程采用公式為:

式中:M為污染物的納污能力，t/a;Co為水功能區(qū)上斷面污染物的濃度，mg/L;CS為水功能區(qū)下斷面污染物的目標(biāo)濃度，mg/L;k為污染物的自凈系數(shù)，1/s;L為水功能區(qū)的長(zhǎng)度，m;u為設(shè)計(jì)流量下的水功能區(qū)的平均流速，m/s;Qr為設(shè)計(jì)流量，m3/s。

現(xiàn)狀年的流量資料采用45 a(1956—2000年)系列枯水期(12、1、2、3月)75%保證率流量作為設(shè)計(jì)流量;集中式飲用水水源區(qū)，采用95%保證率最枯月平均流量作為設(shè)計(jì)流量。

3.2 納污能力計(jì)算結(jié)果

經(jīng)上述公式計(jì)算，牡丹江市牡丹江干流5個(gè)水功能區(qū)納污能力計(jì)算結(jié)果詳見表3。

表3 牡丹江市牡丹江干流水功能區(qū)納污能力計(jì)算結(jié)果表

4 限排量

對(duì)于開發(fā)利用區(qū)現(xiàn)狀入河量小于其納污能力的，規(guī)劃水平年限排總量應(yīng)按照嚴(yán)格控制入河總量的原則。根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及節(jié)能減排的有關(guān)要求合理確定，如水功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，規(guī)劃水平年限排量應(yīng)按維持或者小于現(xiàn)狀污染物入河量的原則確定，如水功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)達(dá)標(biāo)，規(guī)劃水平年的限排量可在水功能區(qū)納污能力范圍之內(nèi)。

4.1 牡丹江牡丹江市保留區(qū)

此功能區(qū)為保留區(qū)，現(xiàn)狀水質(zhì)達(dá)標(biāo)，納污能力以污染負(fù)荷法核定，在規(guī)劃水平年，綜合考慮節(jié)水減排、社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水發(fā)展和水質(zhì)現(xiàn)狀等因素，對(duì)此功能區(qū)的污染物入河量不進(jìn)行削減，維持現(xiàn)狀水平。

4.2 牡丹江牡丹江市飲用、工業(yè)用水區(qū)

此功能區(qū)有2個(gè)使用功能，其中第一功能為飲用水功能，根據(jù)最嚴(yán)格水資源管理制度及水源地相關(guān)規(guī)定，要求在規(guī)劃水平年飲用水源區(qū)優(yōu)先達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)狀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，此功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，在規(guī)劃水平年2015年、2020年均要求達(dá)標(biāo)。由監(jiān)測(cè)的排污口數(shù)據(jù)和計(jì)算的納污能力對(duì)比可以看出，現(xiàn)狀入河量大于納污能力，從對(duì)比結(jié)果與水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果來看是相符合的。在2015年此水功能區(qū)要求達(dá)標(biāo)，需將限排量限制在納污能力范圍內(nèi)，在遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年2020年要求水源區(qū)內(nèi)不可設(shè)置排污口，此功能區(qū)限排量定為0。

4.3 牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)

排污控制區(qū)對(duì)水質(zhì)沒有要求，上游飲用水源區(qū)的污染物將調(diào)整至本功能區(qū)，因此規(guī)劃水平年此功能區(qū)限排量有較大增加。

4.4 牡丹江牡丹江市過渡區(qū)

此功能區(qū)內(nèi)共監(jiān)測(cè)有2個(gè)排污口，現(xiàn)狀入河量小于計(jì)算得出的納污能力，現(xiàn)狀超標(biāo)主要是上游來水水質(zhì)差造成。在2020年，要求此功能區(qū)達(dá)標(biāo)，在上游功能區(qū)綜合治理達(dá)標(biāo)后，此功能區(qū)即可達(dá)標(biāo)。通過排污口監(jiān)測(cè)污染物反算污染物的入河濃度已經(jīng)優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的相應(yīng)指標(biāo)，因此規(guī)劃水平年均以現(xiàn)狀入河量做為限排量。

4.5 牡丹江柴河工業(yè)用水區(qū)

此功能區(qū)內(nèi)共監(jiān)測(cè)有2個(gè)排污口，現(xiàn)狀入河量小于計(jì)算得出的納污能力，現(xiàn)狀超標(biāo)主要是上游來水超標(biāo)造成。在2015年沒有要求此功能區(qū)達(dá)標(biāo)，根據(jù)節(jié)能減排總體要求，污染物入河量各削減10%左右即可滿足要求，在2020年，要求此功能區(qū)達(dá)標(biāo)，在上游功能區(qū)綜合治理達(dá)標(biāo)后，此功能區(qū)即可達(dá)標(biāo)。但通過排污口監(jiān)測(cè)污染物反算污染物的入河濃度仍超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—199)中的指標(biāo)，因此在2020年要求此功能區(qū)內(nèi)的排污口達(dá)標(biāo)排放，限排量即是按照達(dá)標(biāo)排放核算而來。牡丹江干流牡丹江市涉及的5個(gè)功能區(qū)各規(guī)劃水平年限排量詳見表4。

表4 牡丹江市牡丹江干流水功能區(qū)現(xiàn)狀入河量及規(guī)劃水平年限排量

5 優(yōu)化調(diào)整建議

5.1 功能區(qū)優(yōu)化

由目前的水功能區(qū)劃來看，牡丹江牡丹江市飲用、工業(yè)用水區(qū)有2個(gè)使用功能，以第一使用功能做為納污能力和限排量制定的主要依據(jù)，而飲用水源功能區(qū)的納污能力計(jì)算、限排制定及排污口布置均是最嚴(yán)格管理規(guī)定，此功能區(qū)有20.6 km，按照飲用水源功能進(jìn)行管理過于嚴(yán)格，而實(shí)際發(fā)揮飲用水源功能的遠(yuǎn)沒有這么長(zhǎng)，按照《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》，在河流型水源地取水口上游上溯3 km已經(jīng)可以滿足二級(jí)保護(hù)區(qū)的水域范圍要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于本功能區(qū)長(zhǎng)度20.6 km。因此建議優(yōu)化功能區(qū)劃分，單獨(dú)劃分出飲用水源區(qū)，針對(duì)飲用水源區(qū)實(shí)施最嚴(yán)格的水源地管理，其他長(zhǎng)度可劃分為工業(yè)用水區(qū)，按照工業(yè)用水區(qū)的相應(yīng)要求落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理規(guī)定，也更符合河流的實(shí)際屬性及實(shí)際用水需求。

5.2 排污口調(diào)整

根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》、《水污染防治法實(shí)施細(xì)則》、《飲用水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》等相關(guān)法律文件中關(guān)于飲用水水源的相關(guān)規(guī)定，在規(guī)劃水平年飲用水源區(qū)不應(yīng)再設(shè)置有排污口，因此，在規(guī)劃水平年此功能區(qū)內(nèi)的入河排污建議遷移到下游的排污控制區(qū)內(nèi)。

6 結(jié)語

為了落實(shí)國(guó)家最嚴(yán)格水資源管理制度，保證牡丹江干流牡丹江市段水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率目標(biāo)，為各級(jí)政府制定限制排污總量，并為水資源保護(hù)、水污染防治、節(jié)能減排等工作提供了相應(yīng)依據(jù)。

［1］趙鑫，黃茁，李青云.我國(guó)現(xiàn)行水域納污能力計(jì)算方法的思考［J］.中國(guó)水利，2012(01):29－32.

［2］王彥紅.水體納污能力計(jì)算中各參數(shù)的分析與確定［J］.山西水利科技，2007(02):55－57.

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1007－7596(2014)07－0067－03

2014－01－14

劉艷艷(1981－)，女，遼寧新民人，工程師。