環(huán)境規(guī)劃中水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)確定技術(shù)的研究

劉繼莉

吉林省環(huán)境科學(xué)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130012

環(huán)境規(guī)劃中水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)確定技術(shù)的研究

劉繼莉

吉林省環(huán)境科學(xué)研究院，吉林 長(zhǎng)春 130012

本文通過選擇伊通河典型河段，建立污染物排放量-入河量-控制斷面通量-水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應(yīng)關(guān)系，將規(guī)劃任務(wù)和項(xiàng)目與規(guī)劃目標(biāo)和污染物總量控制目標(biāo)很好地銜接，使吉林省污染物減排效果更具有顯示度。

污染物排放量；入河量；控制斷面通量；水環(huán)境質(zhì)量

環(huán)境規(guī)劃是環(huán)境決策在時(shí)間、空間上的具體安排，是規(guī)劃管理者對(duì)一定時(shí)期內(nèi)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和措施所做出的具體規(guī)定，是一種帶有指令性的環(huán)境保護(hù)方案。自“九五”以來，國(guó)家不斷突出環(huán)境規(guī)劃在環(huán)境保護(hù)和污染防治方面的重要作用，尤其在“十一五”期間，通過在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃中提出SO2、COD總量控制約束性指標(biāo)，極大地促進(jìn)了環(huán)境保護(hù)工作?！笆濉逼陂g，國(guó)家環(huán)保規(guī)劃將在繼續(xù)完善、優(yōu)化總量控制的同時(shí)，強(qiáng)化環(huán)境質(zhì)量約束性要求。為此，如何確定合理、可行的環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)，建立污染物總量控制目標(biāo)與水環(huán)境質(zhì)量改善目標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將規(guī)劃任務(wù)和項(xiàng)目與規(guī)劃目標(biāo)和污染物總量控制目標(biāo)很好地銜接，建立治污項(xiàng)目、污染減排和水質(zhì)改善的響應(yīng)關(guān)系，解決一直困擾規(guī)劃編制的技術(shù)瓶頸問題，是“十二五”規(guī)劃編制所急需的，通過此課題的實(shí)施可以使吉林省污染物減排效果更具有顯示度。

1、研究?jī)?nèi)容

建立污染物排放量—入河量—控制斷面通量—水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應(yīng)關(guān)系。（1）選擇典型河段，分別在上、下游設(shè)置控制斷面，對(duì)該河段排污口進(jìn)行調(diào)查，計(jì)算排污量和入河量；（2）控制斷面水質(zhì)和流量實(shí)測(cè)；（3）對(duì)控制斷面進(jìn)行污染物通量計(jì)算，水質(zhì)指標(biāo)選擇COD和氨氮；（4）根據(jù)污染源實(shí)際排放量與斷面通量計(jì)算，確定輸入響應(yīng)系數(shù)，建立響應(yīng)關(guān)系。

2、研究技術(shù)路線

選擇典型河段，采用實(shí)地調(diào)查法對(duì)污染源進(jìn)行調(diào)查，測(cè)算各排污口污染物排放量，采用實(shí)測(cè)法測(cè)定控制斷面流量和水質(zhì)狀況，選擇合適的通量計(jì)算方法計(jì)算典型河段控制斷面污染物（COD和氨氮）通量，確定污染物排放量與通量之間的響應(yīng)系數(shù)，利用響應(yīng)系數(shù)，建立污染源排放量—入河量—斷面通量—河流水質(zhì)之間的輸入響應(yīng)關(guān)系。

3、伊通河水質(zhì)目標(biāo)確定研究

3.1 典型河段確定

選取伊通河新立城水庫壩下斷面—靠山大橋斷面之間整個(gè)河段作為研究的典型河段進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)確定的研究。新立城水庫壩下斷面、靠山大橋斷面為控制斷面。

3.2 典型河段污染源及排污口調(diào)查

對(duì)伊通河典型河段入河排污口開展了現(xiàn)場(chǎng)查勘和社會(huì)調(diào)查，確定了入河排污口的數(shù)量、分布、入河方式、排水性質(zhì)和排放方式以及主要排污單位。調(diào)查結(jié)果表明，伊通河典型河段現(xiàn)有入河排污口4 4個(gè)，入河方式多以暗管入河為主，占總排口數(shù)的54.54%，明渠入河為14個(gè)，支流概化為排污口直接入河的排口為6個(gè)；排水性質(zhì)以混合為主，占總排口數(shù)量的47.73%，其次為生活污水排口及工業(yè)排口。入河排污口主要集中于人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn)附近河段，入河排污口以暗管排放為主，生活污水多為集中排放，排污形式以常年連續(xù)排污口為主。

3.3 污染源信息統(tǒng)計(jì)及主要污染物入河量核定

根據(jù)各類污染源信息統(tǒng)計(jì)，各類型點(diǎn)源污染源產(chǎn)生的COD和氨氮排放量見表1。從表中可以看出，城市污水處理廠產(chǎn)生的污染負(fù)荷最大，其余依次為城鎮(zhèn)生活污染、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)污染源。

根據(jù)各類型污染源污染排放總量及入河系數(shù)，計(jì)算出各類型污染源主要污染物入河量見表2。

伊通河典型河段新立城水庫壩下—靠山大橋斷面點(diǎn)源COD年入河量為19314.19t，氨氮入河量為1180.83t，其中污水處理廠污染物入河排放量最大，COD和氨氮入河貢獻(xiàn)率分別約為56.47%和54.37%，其余依次為城鎮(zhèn)生活源、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖和工業(yè)污染源。

3.4 控制斷面污染物通量核算

對(duì)伊通河新立城水庫壩下斷面及出境斷面靠山大橋斷面污染物通量進(jìn)行估算。計(jì)算指標(biāo)為COD和氨氮，污染物通量計(jì)量模型如下。

W為某斷面污染物年通量；Ci為某斷面污染物第i月平均濃度；Qi為某斷面第i月均流量；K為時(shí)間轉(zhuǎn)換系數(shù)。

采用污染物通量計(jì)量模型和2007年新立城水庫壩下斷面、靠山大橋斷面COD和氨氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及流量數(shù)據(jù)，估算出2007年新立城水庫壩下斷面、靠山大橋斷面COD和氨氮的通量，詳見表3。

表3 2007年控制斷面COD和氨氮的通量估算結(jié)果

3.5 輸入響應(yīng)系數(shù)的確定

根據(jù)污染源實(shí)際排放量與斷面通量計(jì)算，確定輸入響應(yīng)系數(shù)，建立響應(yīng)關(guān)系是課題研究的關(guān)鍵。

3.5.1 輸入響應(yīng)系數(shù)確定

污染物入河量與通量的輸入響應(yīng)系數(shù)（用A表示）為：

污染源實(shí)際排放量與入河量的關(guān)系如下：

污染物入河量=污染源實(shí)際排放量×入河系數(shù)

因此污染物排放量與通量的輸入響應(yīng)系數(shù)（用A表示）為：

3.5.2 伊通河典型河段輸入響應(yīng)系數(shù)確定

以伊通河典型河段為例確定該河段的輸入響應(yīng)系數(shù)。

通過上文估算出2007年伊通河典型河段點(diǎn)源污染物排放量及入河量見表4。

表4 2007年伊通河典型河段點(diǎn)源COD和氨氮排放量及入河量估算結(jié)果

通過“3.4控制斷面污染物通量核算”得出2007年伊通河典型河段通量，見表5。

表5 2007年控制斷面COD和氨氮的通量估算結(jié)果

因此得出伊通河典型河段污染物入河量與通量的輸入響應(yīng)系數(shù)（用A表示）如下：

表1 各類型點(diǎn)源污染源污染物排放量統(tǒng)計(jì)

表2 伊通河典型河段污染源主要污染物入河總量

3.6 輸入響應(yīng)關(guān)系的建立

通過以上計(jì)算分析，可得出伊通河典型河段污染物排放量與水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應(yīng)關(guān)系：

式中：PCOD—選取河段COD排放量；

ACOD—選取河段COD排放量與通量的輸入響應(yīng)系數(shù)；

CCOD—控制斷面達(dá)到水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)（COD）的濃度；

Qi—控制斷面第i月均流量；

K—時(shí)間轉(zhuǎn)換系數(shù)。

式中：P氨氮—選取河段氨氮排放量；

A氨氮—選取河段氨氮排放量與通量的輸入響應(yīng)系數(shù)；

C氨氮—控制斷面達(dá)到水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)（氨氮）的濃度；

Qi—控制斷面第i月均流量；

K—時(shí)間轉(zhuǎn)換系數(shù)。

4.結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

在課題研究過程中，初步完成了污染源排放量與河流控制斷面通量之間的輸入響應(yīng)系數(shù)，建立了污染物排放量與河流水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應(yīng)關(guān)系。

結(jié)果表明污染物排放量與河流水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應(yīng)關(guān)系模型能較好地反映污染源排放污染物數(shù)量引起的河流水質(zhì)指標(biāo)增加或減少，起到了定量描述污染源與環(huán)境目標(biāo)關(guān)系的作用。

4.2 不足與展望

課題在研究的過程中，鑒于資金與監(jiān)測(cè)能力等原因，仍存在不足與缺憾之處，有一些內(nèi)容亟待完善：

4.2.1 控制斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有限。由于通量的計(jì)算需要大量的瞬時(shí)的河流斷面流量與污染物濃度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由于資金的限制，本課題通量的計(jì)算采用的月均監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與月均流量，使通量的計(jì)算存在不足之處。

4.2.2 由于2007年污普數(shù)據(jù)庫很龐大，在污染源調(diào)查的過程中已盡力獲取較全面的污染源信息，但難免有落下之處，但污染源信息基本覆蓋全面。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.002