水資源保護與納污總量控制的研究

李曉燕，李曉青

（淄博市太河水庫管理局，山東 淄博 255178）

水資源短缺和水污染嚴重，已經嚴重干擾部分地區群眾的正常生活和生產，也成為制約我國經濟可持續發展的重要因素?！度珖h境統計公報（2017年）》數據顯示，我國2017年排放廢、污水總量高達830億t，這些污水流入水域后，不僅直接降低水質，還容易造成水體富營養化，破壞水域原有的生態系統，治理起來十分困難。2012年2月，國務院發布《關于實施最嚴格水資源管理制度的意見》，其中明確要求：“確立水功能區限制納污紅線，到2030年主要污染物入河湖總量控制在水功能區納污能力范圍之內，水功能區水質達標率在95%以上[1]。”基于這一政策要求，開展水資源保護與納污總量控制研究具有十分重要的應用價值。

1 水功能區的劃分

為了實現水資源的合理開發和節約保護，水功能區要結合水資源的自然現狀進行綜合規劃，按照主導功能劃定范圍并執行相應水環境質量標準。通過明確分類標準，對不同的水功能區分別實施不同的保護和管理策略，這樣既可以實現對水資源的專項保護，有效降低污染，又能夠提高水資源的利用價值，達到一舉兩得的效果。

1.1 水功能區的劃分原則

科學分區，是發揮水功能區實際應用價值的關鍵。劃分時，人們應遵循以下原則。一是對于工業用水區，應做好工業用水區周邊企業的分布情況，同時了解不同企業的排污標準，將工業取水口相對密集的區域劃定為工業用水區。二是對于飲用水水源區，調查水源地周邊生活取水口的分布情況，同時了解不同生活取水口對應區域的用水量大小，將用水量較大且分布集中的水域劃定為飲用水水源區。與工業用水區不同的是，飲用水水源區還要盡量選擇在上游或是偏僻的地區，以保證水質。三是對于農業用水區，調查水源地周邊農業取水口的分布情況，將灌溉用水量較大且分布密集的水域，作為農業用水區。四是對于漁業用水區，主要結合該水域內不同魚類的棲息地、產卵地和洄游路線等，確定漁業用水區。

1.2 水功能區的分類

《中國水功能區劃》將水域大體分為兩類：一級區分水域有4個小類，分別是保護區、緩沖區、開發利用區和保留區；二級區分有7個小類，主要有飲用水源區、農業用水區、漁業用水區等。下文以一級區分水域為例，就各個水功能區的分類標準進行概述。

1.2.1 保護區

部分水域有重點保護價值，如有瀕危物種生活的水域或是大型集中式飲用水源地等。保護區與保留區的相同之處在于盡量減少開發甚至不開發，保護水域原有的生態系統。區別在于保留區是因為自身條件，不宜進行開發，而保護區雖然條件比較適合開發，但是由于對水質有較高要求，禁止開發。除了上述兩種情形外，調水工程、調蓄水庫涉及的輸水線路也會要求重點保護。

1.2.2 緩沖區

在不同的用水區域，對水質的要求也會有所差別。緩沖區就是位于水質要求較高的水功能區和水質要求較低的水功能區之間的水域。根據緩沖區功能的不同，其又可細分為省際緩沖區和功能緩沖區。省際緩沖區是指那些跨省的河流或湖泊，由于不同省份用水需求和水質要求很大差別，緩沖區的存在可以起到過渡、平衡的作用；功能緩沖區則分布在不同水功能區之間，如農業用水區和漁業用水區。

1.2.3 開發利用區

一些靠近生活區、工業區的水域，由于具備各種開發利用的便利條件，并且沒有特殊的保護要求，可以作為開發利用區。例如，一些工業企業密集的園區對水資源的需求量較大，因此可以將附近的河流、湖泊劃為開發利用區；還有就是城鎮區、旅游娛樂區等，不僅需水量較大，而且對水質有一定要求，在進行開發利用時要兼顧水資源的保護。

1.2.4 保留區

水功能區中保留區的劃分條件主要有兩種情況：其一是由于地理條件等因素的硬性限制，其不適合進行開發，或是開發成本過高，因此作為保留區。例如，一些山區河流雖然水能豐富，理論上可以修建水電站，但是交通不便，修建水電站的材料、設備很難運輸到施工現場。由于條件限制，其暫時作為保留區。其二是出于可持續利用考慮，將一些水域暫時保護起來，今后再根據需要決定是否開發，一般將國界河流的出入段作為保留區。

1.3 水功能區的水質目標

在根據上述標準劃分出水功能區后，人們還要結合各個分區的特點，明確水質控制目標，為下一步水域管理和污染治理等工作的開展提供必要的參考。各功能區的目標為：保護區、緩沖區維持現階段的水質情況即可，但是需要注意季節變化對水質的影響。例如，在夏季多雨時節，河水的流動性較強，納污總量也會出現一定幅度的提升，水質管理的要求可以適當放寬；而在枯水期，則需要重點做好水質保護，提高水質保護的目標。另外，緩沖區的水質目標也要協調不同省、自治區的管理要求，達到平衡。開發利用區的水質目標要考慮多種因素，包括目前水質情況、排污情況和規劃要求等。

一般在實際工作中，人們將水功能區水質現狀與功能區主導功能水質類別指標進行比較后，按下述情況進行處理。當現狀水質未滿足功能區水質類別要求時，在綜合考慮上述因素后，擬定水質目標值，該目標值可在不同規劃水平年實現；當現狀水質滿足水功能區水質類別要求時，按照水體污染負荷不增加的原則，擬定規劃水質目標值[2]。

2 水功能區納污總量控制

2.1 納污能力的內涵

水體具有自凈能力，借助于水中微生物、浮游藻類等，可以分解一定量的污染物，達到凈化水體的目的。納污能力的本質與水體自凈相同，區別在于納污控制是采用人工手段，包括確定排污口的數量和位置、選擇排污方式等，在確保水資源符合使用要求的基礎上，盡可能提高水體的納污總量。影響水體納污總量的因素較多，如水的遷移作用、同化作用，以及不同污染物在水體內混合后發生的化學反應等。因此，在進行納污總量控制時，人們必須綜合考慮多種因素。以往水資源保護工作中，經常會出現納污總量計算不精確或是控制工作不到位，導致污染物總量嚴重超過納污總量的情況，引發水污染問題。因此，在計算水體納污總量時，人們必須借助于技術手段，引進數學模型，這樣可以提高計算結果的精確度，同時可以實現動態監控。

2.2 納污總量的計算

水體納污能力核算需要分別從污染物入河量和水體納污能力兩方面考慮，原則上以污染物入河量不超過納污能力上限為宜。但是由于水體使用功能的不同，加上自然條件的變化，要想提高納污能力核算結果的參考價值，還要做好精確計算。

2.2.1 設計流量

對于江河，一般采用最近10年最枯月平均流量（水量）或90%保證率最枯月平均流量（水量）作為設計流量（水量）。集中式飲用水水源地，采用95%保證率最枯月平均流量（水量）作為其設計流量（水量）。對于北方地區部分河流，宜根據實際情況適當調整設計保證率，也可選取平偏枯典型年的枯水期流量作為設計流量。例如，選取75%保證率的枯水期平均流量作為設計流量。對于季節性河流或枯季水量很小的河道，可根據流域實際情況確定設計標準。有冰封期的河流，也可根據流域實際情況確定設計標準[3]。

2.2.2 確定初始濃度值

從各個水域的排污口進行水體采樣，然后進行實驗室分析，主要確定污染物的初始濃度以及污染物中重要的危害成分。同時，結合該水功能區的水質目標，制定水功能區納污能力標準，方便后期納污總量控制工作的開展。

2.2.3 污染物綜合衰減系數

污染物在排放或進入水體后，都會發生不同程度的擴散，污染影響程度也會逐漸衰減。例如，污水排放中會向下滲透，還會受到生物降解的作用。經過一系列衰減后，實際進入水體的污染總量已經大幅度削減。在不同的自然環境下，污染物的綜合衰減系數也有很大差異。人們需要通過綜合計算，確定衰減系數，為下一步納污總量控制提供數據支持。

2.2.4 建立納污能力計算模型

水功能區納污能力數學模型按污染物在水體中的空間分布假定分為零維、一維、二維和三維水質模型。在實際工作中，人們應根據需要和可能選擇合適的模型。一是要視計算對象的需要和所掌握資料的多少，二是盡可能采用簡單模型解決問題。小型湖泊和水庫可視為功能區內污染物均勻混合，可采用零維水質模型計算納污能力。寬深比不大的中小河流，污染物質在較短的河段內，基本能在斷面內均勻混合，可采用一維水質模型計算納污能力。對于大型寬闊水域及大型湖泊、水庫，宜采用二維水質模型或污染帶模型計算納污能力。不論采用哪種水質模型，對所采用的模型都要進行檢驗。

3 基于水資源保護的納污總量控制措施

3.1 健全排污統計、監測體系

現階段，要逐步建立全市甚至全省統一的減排統計工作，引進信息技術，實現自動化監測，特別是對于工廠密集的園區，應當實行專項、重點監控，保護區域水資源。建立排污黑名單，將超標排放污水的企業列入黑名單，一方面可以為后期的監控提供參考，另一方面也可以起到威懾作用。另外，人們要做好排污統計和監測分析，明確污水的主要危害成分，這也有助于提高污水治理成效。

3.2 優化產業能源結構

納污總量控制工作的開展，既需要從水體方面采取措施，例如，增加流量，提高污水稀釋能力，降低污染影響，同時又要從污染源方面進行控制。人們可以通過優化產業能源結構，減少污水中有害物質的含量。例如，工業排放廢水中含有較多的重金屬離子，這些重金屬離子不容易被分解，通過食物鏈的富集作用，會在生物體內富集。人們可以通過優化產業能源結構，控制重金屬等有毒污染物的排放量。這樣一來，雖然污水排放量沒有減少，但是污水對水體造成的破壞影響顯著減輕，有助于實現納污總量控制的目的。

3.3 多措并舉，推進重點領域污染減排

3.3.1 工業污染排放控制

工業排放污染物對水體生態系統造成嚴重破壞，通過加強工業污染排放控制，人們可以提高水體納污能力。首先，要進一步提高污水排放標準，建立統一的監管體系，特別是對于工業用水區，要定期進行各個污水排放口的采樣分析，如果發現排放污水超標，追究相關企業的責任。此外，要通過技術研發，提高工業污水處理和回用能力，只有污水達到相關標準后才允許排放。降低污水中污染成分，有助于間接提高水體納污控制能力。

3.3.2 生活源污染排放控制

根據《全國環境統計公報（2017年）》數據，2017年產生的830億t污水中，有500億t為城鎮生活污水。因此，在水體納污總量控制中，生活污染控制尤其重要。人們可以從以下幾方面減少入河污水總量。一是實施城鎮污水廠改造工程，推廣生活污水回收處理技術，加大污水管網覆蓋面積，最大限度杜絕生活污水隨意排放進入河流。二是加強對生活垃圾的回收處理，進一步推廣垃圾分類，特別是農村地區的垃圾管理體系，要繼續完善。通過采取上述措施，生活污水入河總量會逐漸減少，從而間接提高水體納污控制能力。

3.3.3 農業污染排放控制

農業生產活動會大量使用農藥、化肥。富余的營養成分隨著地下水匯集到周邊河流中，造成河流、湖泊的富營養化。在進行納污總量控制時，人們要從源頭上控制農業污染的排放。一是要推廣綠色高效的農藥，代替傳統高毒性、高殘留農藥，減少農藥入河量。二是要推廣水肥一體化技術，這樣既可以提高農業生產效率，又可以滿足納污總量控制的要求。三是進行農業生產廢棄物的集中回收處理，避免農藥瓶、農藥袋等進入河流。

4 結語

水域水功能區劃、納污能力核算和污染物入河控制量核定是水功能區管理工作的基礎，合理、規范地開展水功能區劃、納污能力核算和污染物入河控制量核定工作均應有其相應的基本原則和技術要求。水功能區劃是最基礎性的工作，人們應充分考慮水體的自然狀況和經濟社會發展情況及趨勢，合理劃分水功能區，并確定其使用功能及水環境質量目標，實現對水資源的合理保護與科學利用。