長沙縣水環境污染防治研究

賀 云 胡 宇 毛德華 劉東潤

（湖南師范大學 長沙市 410081） （湖南省水文水資源勘測局 長沙市 410007）

1 長沙縣水環境污染現狀分析

由于工業企業缺乏環保意識，城市污水處理設施不夠完善，城鎮生活污水大量排入水體，加上水土流失及獸禽養殖等農業面源污染，使得長沙縣域內流域水環境質量受到嚴重威脅。長沙縣的污染水主要來自于工業廢水、生活廢水、畜禽廢水、農田廢水和水土流失等。

長沙縣有工業污染源965家，分布較廣，尤其是撈刀河和瀏陽河流域內集中了各工業企業，是工業污水的納污水體。其中大型企業20家，中型企業79家，小型企業866家，重點工業源576家，主要分布在星沙、黃花、江背和榔梨等鎮，一般工業源389家，主要分布在暮云、黃興、安沙和跳馬等鄉鎮。主要行業類型分別為：非金屬礦物質品業196家，占20.13%；通用設備制造業133家，占13.78%；佳通運輸設備制造業126家，占13.6%；金屬制造業67家，占6.94%；非金屬礦采選業53家，占5.49%；農副食品加工業53家，占5.49%。

生活污水按照其來源分為黑水和灰水兩部分。根據我國黑水與灰水的水質監測數據，取平均值作為長沙縣農村居民生活污水水質。按照每人每天產生15L黑水和70L灰水計算，得到長沙縣農村居民生活污水的水質，如表1所示。

表1 長沙縣農村居民生活污水水質 mg/L

2 水環境容量與總量控制

在長沙縣縣域內，選取瀏陽河和撈刀河兩條具有代表性的流域進行分析。通過對水質現狀分析可知,兩條流域的主要污染物為有機污染物COD和氨氮。因此,對瀏陽河和撈刀河水環境容量的計算,主要從有機污染物方面加以考察。根據這類污染物在水體中的稀釋、擴散、自凈等機理以及瀏陽河、撈刀河的水文、水質資料、河流特點并結合其他科研單位對該水域進行的研究工作,本研究采用一維水質模型計算瀏陽河和撈刀河的COD和氨氮的環境容量。

2.1 水環境容量計算模型

瀏陽河和撈刀河的COD、NH3-N水環境容量采用一維模型計算，公式如下：

式中 W——控制段水環境容量（t/a）；

C——上游來水水質濃度（mg/L）；

Ci——控制處水質標準值（mg/L）；

Qi——河流流量（m3/s）；

Qj——廢水入河量（m3/s）；

u——河流流速（m/s）；

x——控制距離（km）；

k——降解系數（1/d）。

2.2 參數確定

2.2.1 河流水文參數

根據GB3839-83《制定地方水污染物排放標準的技術原則與方法》中規定，采用近10年最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量為設計流量。瀏陽河和撈刀河源頭采用90%保證率最枯月平均流量45.5m3/s為設計流量，對應設計流量的河段平均流速,根據相應水文站實測流速確定。

2.2.2 降解系數k

中國環境規劃院在《全國地表水水環境容量核定技術復核要點》（2004年）提出水質降解系數參考值見表2。

2.2.3 河流背景濃度的確定

上游來水設計水質C0的確定,現狀年取上游控制段面的現狀水質監測值;規劃年取各對應的上游控制斷面的水質預測值

2.3 水環境容量計算結果

根據已選定的水質模型進行計算,納入模型的因子包括NH3-N和COD，取水文保證率P=90%，可得出COD、NH3-N的水環境容量見表3。

表3 長沙縣水域水環境容量計算結果

2.4 污染物總量控制

根據對長沙縣各水域的環境容量計算和水質分析，主要取COD和NH3-N為對象來制定總量控制方案（表4～表6）。

表4 2015年長沙縣水域的總量控制 t/a

表5 2020年長沙縣水域的總量控制 t/a

表6 2030年長沙縣水域的總量控制 t/a

從表4～表6可知COD和NH3-N的削減是改善長沙縣水質的關鍵制約因素，為了全面達到水質控制目標，長沙縣水域需要在現狀基礎上于2015、2020和2030年分別削減COD5028t、6073t、10275 t；NH3-N177t、220.1t、320t。COD和NH3-N削減的重點主要在于生活用水、畜禽養殖以及工業用水。因此，對長沙縣水域的水污染防治也將以此為重點。通過對這三方面的污染削減來達到保障各流域水質的穩定和達標。

3 水污染防治規劃方案

（1）加大各流域基礎設施建設，新建和擴建污水處理設施。

開展黃花水廠、星沙水廠、榔犁水廠等一級飲用水源保護區的截污工程。在撈刀河、瀏陽河主河道兩側30m范圍、支流20m范圍內，嚴禁建設與污水處理設施無關的建筑，已建設的要逐年進行拆除；在瀏陽市和長沙縣交界斷面建設水質自動監測站，確保上游入水安全；加高水渡河壩高程，防止因湘江航電工程使河水水面上漲而導致的倒灌現象；開展縣境內河流的清淤工程，對金江壩等淤塞嚴重的支流河段進行清淤。

加快污水處理設施建設，在全縣所有鄉鎮（縣城除外）建設19個污水處理廠，配套完善集鎮排污管網，使集鎮污水處理率達到90%以上。長沙縣正在加快城鎮生活污水治理設施建設，2008年已經開工建設了星沙城北污水處理廠和榔梨污水處理廠，現正計劃建設其他鄉鎮的污水處理廠，應該優化建設金井、江背、暮云和干衫污水處理廠。上述污水處理廠的建設投產將削減COD排放總量1萬t/a，NH3-N排放總量750t/a。

（2）深化流域工業污染源綜合治理工作,提高工業污染防治水平。

工業廢水污染應遵循建立退出機制和建立嚴格準入機制兩個機制，要適當引導鄉鎮工業企業的產業結構調整，鼓勵發展無污染，少污染的行業和產品，抑制重污染的行業和產品的發展，對污染嚴重的企業實行關、停、并、轉，對高新技術產品給予支持。要加強對長沙縣各鄉鎮企業的環境監督管理，完善鄉鎮企業環境管理的法律體系，使其有法可依。實行排污許可證制度，實施排污總量控制，確保廢水治理設施穩定達標排放；繼續抓好其它工業污染源的治理達標工作，確保流域工業污染源全部達標排放。

（3）著力推進畜禽養殖污染防治工作。

長沙縣將以集約化養殖場和養殖小區為重點，加快建設養殖場沼氣工程和畜禽養殖糞便資源化利用工程，防治畜禽養殖污染。建設秸稈、糞便、生活垃圾等有機廢棄物處理設施，推進人畜糞便、生活垃圾等向肥料、飼料、燃料轉化。

全縣范圍內劃定禁養區、限養區。縣城建成區、鄉鎮中心集鎮建成區、名勝旅游區、縣域內中小型水庫周邊陸域200m范圍及撈刀河、瀏陽河縣域內干流及主要支流河岸線兩側50m范圍內區域劃定為禁養區；撈刀河、瀏陽河、中心型水庫集雨區范圍內、學校和醫院紅線范圍內區域為限養區。

1 國家環境總局.生態功能保護區規劃編制大綱（試行）［R］.2002-02-20.

2 長沙縣人民政府.長沙縣環境保護規劃“十一五”規劃［R］.2006-01-01.

3 朱黨生，王超，程曉冰.水資源保護規劃理論及技術［M］.北京:中國水利水電出版社，2001.