談即墨市水功能區納污能力與排污總量控制

王　霞，鄭志國，蘭旭世（.青島市水文局，山東青島6607；.即墨市水利局，山東即墨6600）

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談即墨市水功能區納污能力與排污總量控制

王霞1，鄭志國1，蘭旭世2
（1.青島市水文局，山東青島266071；2.即墨市水利局，山東即墨266200）

【摘要】在分析水功能區現狀的基礎上，確定設計條件、數學模型、模型參數，研究分析即墨市河道水功能區的納污能力。依據水體功能、水功能區現狀排污量，結合納污能力，進而分析限制排污總量及污染物削減量，并提出排污治理建議。

【關鍵詞】即墨市；水功能區；納污能力；限制排污量

即墨市位于青島市區北部，總面積1 780 km2。即墨市河流屬于季風雨源型河流，大多為獨立入海的山溪性河流。其中較大的有大沽河、五沽河、流浩河、墨水河、周疃河、洪江河。近年來，即墨市經濟社會實現跨越式發展，城市化進程不斷加快，水環境污染引起的“水質型”缺水加劇了水資源短缺和用水需求增長之間的矛盾。為此，需分析研究不同功能區水體納污承載力，控制污染物入河量，減少水環境污染，優化水資源配置，實現水資源的可持續利用。

1　水功能區劃及納污現狀

根據《青島市人民政府辦公廳關于調整青島市水功能區劃的通知》（青政發［2010］38號）和《即墨市水功能區劃》（2012-03）成果，即墨市河流共劃分40個水功能區，其中青島市區劃13個，即墨市區劃27個，包括19個飲用水源區（兼顧農業用水區和1個工業用水區）、5個景觀娛樂用水區、14個農業用水區、1個漁業用水區和1個過渡區。

經調查，即墨市排入水功能區的排污口共25處。污水年入河排放量為5 898.7萬m3，主要污染物年入河排放量分別是COD4 825.69 t，氨氮排放量281.93 t，總磷40.67 t。年污水入河量較大的水功能區有墨水河景觀娛樂用水區、龍泉河景觀娛樂用水區、洪江河景觀娛樂用水區和店集河農業用水區，其中墨水河景觀娛樂用水區污水年入河排放量為5 214.6萬m3，COD年入河排放量為4 291.4 t，氨氮240.22 t，總磷36.27 t。

依據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）和《山東省半島流域水污染物綜合排放標準》（DB37/676-2007），選用“等標污染負荷法”，對污染源和污染物進行評價。

評價結果為：入河排污口污染源等標污染負荷總數為140.11，其中即墨市污水處理廠污染負荷比達到88.43%，是水功能區主要入河排污口。污染物中，COD等標污染負荷比最大，達到55.32%，氨氮和總磷等標污染負荷分別為24.63%和20.04%。

2　納污能力分析

水體納污能力，是指在設計水文條件下，滿足計算水域的水質目標要求時，該水域所能容納的某種污染物的最大數量。

2.1模型選用

1）水質模型。即墨市水功能區內河段均屬于中小河流，枯季流量小于0.1 m3/s，寬深比較小，污染物質在橫向上能很快混合，故采用一維水質模型。

式中C0為上游斷面的污染物濃度，mg/L；Cx為流經x距離后的污染物濃度，mg/L；x為沿河段的縱向距離，m；u為河道斷面的平均流速，m/s；K為污染物綜合衰減系數，L/s。

有多個排污口時，將計算河段內的多個排污口概化為一個集中的排污口，概化排污口位于計算河段中點處，相當于一個集中點源。

該集中點源實際自凈長度為計算河段長的1/2，設河段長度為L，則污染物自凈長度為L/2。因此，對計算河段下斷面，其污染物濃度為：

式中：L為計算河段長度，m；m為污染物入河速率，g/s；Q為河道斷面設計流量，m3/s；Qp為排污口污水流量，m3/s；Cx=L為計算河段下斷面污染物濃度，mg/L；其余符號意義同前。

2）納污能力數學模型。當河道下斷面水質目標為Cs時，即Cx-L=Cs，則計算河段的納污能力為：

式中：M為計算河段納污能力，g/s；Cs為計算河段下斷面水質目標濃度值，mg/L；其余符號意義同前。

2.2模型參數確定

1）斷面設計流量。選取不為零的最小月平均流量作為樣本系列進行設計流量計算。本次納污能力分析，采用90%保證率最枯月平均流量作為設計流量。2）斷面設計流速。河道斷面流速與斷面流量成正比關系，一般采用u＝aQb（a、b為經驗系數）對有資料的河流進行回歸擬合，以便應用于無流速資料的河段。3）初始斷面污染物濃度值C0。根據淮河流域資料，本研究河流的源頭水COD取5 mg/L，氨氮取0.15 mg/L。4）水質目標濃度值Cs直接采用所在水功能區的水質目標值。5）污染物綜合衰減系數K，采用淮河流域水資源保護局分析結果。

2.3分析成果

通過考慮設計水文條件、水質保護目標和排污口位置等因素，選定適當的水質模型，確定恰當的參數取值后，根據長系列資料設計流量，確定計算單元，分別分析COD和氨氮的納污能力。在此基礎上，得出限制排污總量和削減量。

分析結果顯示，納污能力較強的為墨水河景觀娛樂用水區和龍泉河景觀娛樂用水區。90%保證率下，墨水河景觀娛樂用水區COD和氨氮納污能力分別為1 792.42 t/a和20.982 t/a；龍泉河景觀娛樂用水區COD和氨氮納污能力分別為496.67 t/a和8.479 t/a。

削減任務最重的是墨水河景觀娛樂用水區和洪江河景觀娛樂用水區。90%保證率下，墨水河景觀娛樂用水區COD和氨氮削減量分別為2 498.99 t/a和219.235 t/a；洪江河景觀娛樂用水區COD和氨氮削減量分別為178.98 t/a和10.626 t/a。

4　結語

根據本次污染源調查、納污能力分析結果，結合即墨市水文特性及經濟發展情況提出如下建議：

1）排污控制區和景觀娛樂用水區應增加污水處理裝置，減少入河排污濃度和入河排污量；農業用水區應合理布置排污口，保證農業灌溉安全用水；飲用水源區禁止布設排污口，保證居民飲用水安全。

2）污水處理廠是即墨市重點排污大戶。目前，由于河道納污能力較小以及污水排放量的不斷增加，即使污水處理廠達標排放也難以滿足水功能區目標要求，建議相關職能部門對污水處理企業采取資金補貼，擴大污水處理能力，提高處理標準等經濟和行政措施，進一步強化對污水處理廠運行的監督管理，實現達標排放。

3）加快新建、擴建污水處理廠建設，提高污水處理能力，消除污水處理廠污水溢流問題。

4）完善管理機制，建立、健全各項管理制度，加大各級政府監管力度，正確處理經濟效益與環境保護的矛盾，嚴格實行污染物排放總量控制和排污許可證制度。

5）實行污染項目集中布點、集中治理、達標排放。對頂風違法、拒不整改的企業堅決予以取締，同時積極引導企業加強污水收集、處理、回用工藝，提高污水重復利用率。特別是市政污水處理廠應對污水進一步深度處理并實現中水回用，以實現污水資源化，更好的保護環境。

6）建議加快編制出臺《即墨市中水回用規劃》以及《河道生態治理規劃》，建設節水型社會。

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】X26

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2016）-03-0028-02

收稿日期：2015-07-16

作者簡介：王霞（1980—），女，工程師