引江濟淮安徽段水污染物總量控制及水環(huán)境保護

朱慧孌， 匡 武， 吳 蕾

(1.安徽省環(huán)境科學(xué)研究院，安徽省污水處理技術(shù)重點實驗室，安徽合肥 230022；2.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京 210093)

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引江濟淮安徽段水污染物總量控制及水環(huán)境保護

朱慧孌1,2， 匡 武1， 吳 蕾1

(1.安徽省環(huán)境科學(xué)研究院，安徽省污水處理技術(shù)重點實驗室，安徽合肥 230022；2.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京 210093)

在對引江濟淮規(guī)劃區(qū)的概況、現(xiàn)狀水質(zhì)、現(xiàn)狀污染源進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，進行了規(guī)劃年2020年污染源預(yù)測。根據(jù)調(diào)水線路水質(zhì)目標(biāo)，選用合適的模型，以流域為單元，斷面水質(zhì)達標(biāo)為目標(biāo)，計算了引江濟淮規(guī)劃區(qū)各流域的納污容量。在此基礎(chǔ)上，制訂了區(qū)域內(nèi)的污染物總量控制方案，提出合理的水環(huán)境保護措施，確保引江濟淮污染物削減目標(biāo)可達，水質(zhì)安全。

引江濟淮；總量控制；納污能力；環(huán)境保護；污染物

引江濟淮工程溝通長江、淮河兩大水系，是一項跨流域并承擔(dān)多目標(biāo)開發(fā)任務(wù)的重大戰(zhàn)略性水資源配置工程。該工程實施后，可有效緩解淮北地區(qū)較長時間內(nèi)的缺水矛盾，完善江淮運輸體系，緩解巢湖及淮河水環(huán)境惡化趨勢，對促進該地區(qū)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展、水生態(tài)文明建設(shè)具有重要作用[1-4]。筆者針對安徽省安慶、銅陵、蕪湖、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、阜陽、亳州10個地市，探討了引江濟淮安徽段水污染物控制，提出了水環(huán)境保護措施，以期為引江濟淮安徽段水環(huán)境保護方案的制訂提供決策依據(jù)。

1 引江濟淮規(guī)劃區(qū)概況

1.1 區(qū)域概況引江濟淮工程行政區(qū)劃涉及安徽省安慶、銅陵、蕪湖、合肥、六安、滁州、淮南、蚌埠、淮北、宿州、阜陽、亳州12個市，以及河南省周口、商丘2個市，共14個市55個縣(市、區(qū))的部分地區(qū)。供水范圍7.06萬km2，人口4 132萬人(其中安徽省涉及3 275萬人)。安徽省供水范圍占82.9%，人口占79.2%。其中淮北市和宿州市也是淮水北調(diào)的供水范圍。

引江濟淮工程引水線路的總方向是從長江引水，分別經(jīng)西河、兆河和菜子湖、孔城河、白石天河注入巢湖輸水線路，引江水通過巢湖輸水線路至派河口，經(jīng)派河樞紐泵站提水后利用派河輸水，經(jīng)新建蜀山泵站樞紐提水后，沿新開挖江淮分水嶺渠段輸水，接?xùn)|淝河后入瓦埠湖，經(jīng)瓦埠湖調(diào)蓄后注入淮河干流，再經(jīng)蚌埠閘調(diào)蓄后利用潁河、渦河、茨淮新河、西淝河等河道繼續(xù)往北向皖北、豫東送水。根據(jù)工程位置及功能定位的不同，引江濟淮工程總體布局可分為引江濟巢、江淮溝通以及江水北送三大段落(圖1)。

引江濟淮工程可研階段設(shè)計的引江規(guī)模為300 m3/s，引江水量為36.28億m3，入淮河規(guī)模為280 m3/s，入淮水量為27.85億m3。

圖1 引江濟淮工程布局示意

1.2 水質(zhì)現(xiàn)狀按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)，結(jié)合規(guī)劃區(qū)輸水線路的水功能區(qū)劃水質(zhì)管理目標(biāo)進行綜合分析，選取化學(xué)需氧量(COD)、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、溶解氧(DO)和石油類7項指標(biāo)作為河流的水質(zhì)評價因子[5]；湖泊水質(zhì)評價除上述7項指標(biāo)外，另增加總氮(TN)和富營養(yǎng)化指標(biāo)。湖泊富營養(yǎng)化評價采用《湖泊、水庫富營養(yǎng)化評分及分類標(biāo)準(zhǔn)》(SL 63—94)。

2013年引江濟淮輸水干線除巢湖、派河、穎河、渦河和西淝河上段外，基本滿足調(diào)水要求。評價結(jié)果見表1。

1.3 污染源情況染源調(diào)查指標(biāo)主要為COD、NH3-N、TN、TP。2013年污染物入河量見表2。筆者在2013年的基礎(chǔ)上，考慮了人口新增量，進行了2020年污染源預(yù)測。

表1 2013年規(guī)劃范圍內(nèi)水體總體水質(zhì)評價

表2 2013和2020年規(guī)劃范圍內(nèi)污染物入河量

1.4 水質(zhì)目標(biāo)預(yù)計到2020年，淮河以南的引江濟淮輸水干線(巢湖除外)水質(zhì)達到或優(yōu)于Ⅲ類，長江流域優(yōu)良斷面比例達83.3%；淮河干流(正陽關(guān)—蚌埠閘段)水質(zhì)穩(wěn)定達到或優(yōu)于Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；淮河以北供應(yīng)城市的輸水線路(西淝河、茨淮新河)水質(zhì)穩(wěn)定在Ⅲ類，淮河以北其他輸水線路(潁河、渦河)水質(zhì)穩(wěn)定在Ⅳ類；淮河流域優(yōu)良斷面比例達到57.5%。到2020年，巢湖全湖維持輕度富營養(yǎng)狀態(tài)并有所好轉(zhuǎn)，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)達55以下，西半湖好轉(zhuǎn)為輕度富營養(yǎng)，營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)達60以下；巢湖主要入湖支流十五里河、南淝河水質(zhì)達到Ⅴ類(南淝河氨氮≤4 mg/L)，柘皋河、杭埠河水質(zhì)穩(wěn)定達到Ⅲ類。

總量控制因子為COD、NH3-N，巢湖、菜子湖、瓦埠湖三大湖泊以及白石天河、西兆河、派河增加TN、TP指標(biāo)。其中，TN分別以菜子湖流域、瓦埠湖流域、巢湖流域(包含白石天河、西兆河、派河)為單位進行考核。

2 主要河流納污能力

2.1 計算方法根據(jù)輸水線路河湖水文水力學(xué)特征及相關(guān)水域的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，參照相關(guān)水域已劃定的水功能區(qū)水質(zhì)管理目標(biāo)及調(diào)水水質(zhì)目標(biāo)，運用相關(guān)數(shù)學(xué)模型分析計算得出各控制單元一定水文條件下的污染物入河控制量。入河控制量計算執(zhí)行《水域納污能力計算規(guī)程》(SL 348—2010)[6]。COD、NH3-N、TP屬于水質(zhì)考核指標(biāo)，按照規(guī)范選用近10年最枯月平均流量作為污染物入河控制量的計算流量，TN納污容量計算的水文條件選取近10年枯水期平均流量。輸水干線河流采用計算規(guī)程中的河流一維模型，瓦埠湖和菜子湖采用計算規(guī)程中的湖(庫)均勻混合模型，巢湖屬于富營養(yǎng)化湖泊，采用規(guī)程中的湖(庫)富營養(yǎng)化模型[7-8]。

2.2 系數(shù)確定綜合各種影響因素，確定輸水干線河流、湖泊污染物降解系數(shù)(k)的取值[9](表3)。

2.3 計算結(jié)果各控制段納污容量計算結(jié)果見表4。

3 總量控制方案

根據(jù)引江濟淮治污規(guī)劃、調(diào)水線路水質(zhì)目標(biāo)以及規(guī)劃水平年的污染物排放量，從而確定規(guī)劃水平年入河削減量=規(guī)劃年污染物入河量-最大允許入河量。若規(guī)劃年入河量小于調(diào)水區(qū)最大允許納污能力，控制入河量按規(guī)劃年入河量控制，不計算削減量。2020年引江濟淮規(guī)劃區(qū)削減量見表5。

表3 輸水干線河流、湖泊主要污染指標(biāo)綜合降解系數(shù)

表4 規(guī)劃范圍內(nèi)納污容量

表5 2020年規(guī)劃范圍內(nèi)目標(biāo)入河削減量

4 水環(huán)境保護

綜合考慮規(guī)劃區(qū)域水環(huán)境現(xiàn)狀、污染物排放現(xiàn)狀及經(jīng)濟社會發(fā)展水平等因素，依據(jù)規(guī)劃目標(biāo)，以控制單元為基礎(chǔ)(重點以優(yōu)先控制單元為主)，以“改善質(zhì)量—削減總量—防范風(fēng)險”為主線，提出加強飲用水水源地保護，提升城鎮(zhèn)污水處理能力，提高工業(yè)污染防治水平，加大面源污染治理力度，實施河湖內(nèi)源污染治理，強化輸水沿線生態(tài)保護，大力提高水資源利用率，分段實施截污導(dǎo)流工程，構(gòu)建全線風(fēng)險防范體系9項主要任務(wù)，在整個規(guī)劃區(qū)域范圍內(nèi)全方位、多路線地實施污染防治措施，把節(jié)水、治污、水生態(tài)文明建設(shè)與調(diào)水工程有機結(jié)合,建立水質(zhì)目標(biāo)、水污染物排放總量及治污項目、投資、責(zé)任五位一體的治污體系。

根據(jù)引江濟淮工程治污規(guī)劃區(qū)域水質(zhì)保護總體目標(biāo)、重點任務(wù)及污染物總量控制目標(biāo)，設(shè)置了生活污水治理、工業(yè)污染防治、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖廢物治理、垃圾滲濾液治理、面源污染防治、內(nèi)源污染防治、生態(tài)保育、區(qū)域水環(huán)境綜合整治、能力建設(shè)九大類共670個工程。到2020年，除巢湖流域TN入湖削減目標(biāo)不可達之外，其余控制單元污染物削減目標(biāo)均可達。

5 結(jié)論與建議

為確保輸水干線的水質(zhì)安全，加大水污染防治力度和建立污染防治長效機制勢在必行。筆者提出了以下建議：①嚴(yán)格執(zhí)行總量控制指標(biāo)，實行排污權(quán)交易，確保輸水干線水質(zhì)安全；②加強統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，落實目標(biāo)責(zé)任；③強化項目管理，實施規(guī)劃考核；④強化環(huán)境執(zhí)法，追究環(huán)境違法；⑤注重科技研發(fā)，提高治污水平。

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Total Amount Control of Water Contamination and Water Environmental Protection in Anhui Stretch of the Project Leading Water from Yangtze to Huaihe River

ZHU Hui-luan1,2,KUANG Wu1,WU Lei1(1.Anhui Provincial Key Laboratory of Wastewater Treatment Technology,Anhui Academy of Environmental Science,Hefei,Anhui 230022; 2.School of Earth Sciences and Engineering,Nanjing University,Nanjing,Jiangsu 210093)

Based on detailed investigation on the overview,present situation of water quality and pollution source in the planning area of the Project Leading Water from Yangtze to Huaihe River,we predicted the pollution sources by 2020.According to water quality objective of diversion routes,proper models were selected.With a river basin as a unit and the water quality of a cross section as the objective,we calculated the pollutant-holding capability of each river basin within the planning area.Based on these,the total amount control scheme of water contamination for the planning was formulated and reasonable water environment protection measures were proposed to ensure that the contamination reduction target could be met and the water was safe.

Leading Water from Yangtze to Huaihe River; Total amount control; Pollutant-holding capability; Environmental protection; Contamination

2015年安徽省環(huán)境保護科研課題項目(2015-13)。

朱慧孌(1984- )，女，安徽安慶人，中級工程師，碩士，從事水環(huán)境治理研究。

2016-08-31

S 181.3

A

0517-6611(2016)30-0058-03