好溪流域水環境容量概算和水污染防治措施探究

沈俏會，孫 忠，陳 露

（浙江省環境監測中心，杭州 310015）

水環境容量即水體在規定的環境目標下所能容納的污染物的最大負荷，其大小與水體特征、水質目標及污染物特性有關，通常以單位時間內水體所能承受的污染物總量表示[1-2]。水環境容量是水功能區水質目標管理的基本依據，是水資源保護規劃的主要約束條件，是實施水污染物總量控制的依據，也是水環境管理的基礎[3]。本文通過建立好溪一維水量水質數學模型，根據水質現狀和好溪的水質目標對研究區域的水環境容量進行計算，這對于維持好溪水質的穩定達標有重要意義。

1 研究區域與研究方法

1.1 研究區域

好溪是甌江干流大溪的支流，為浙江省麗水市縉云縣境內最大的河流。好溪發源于磐安縣大盤山，自東北向西南斜貫穿境入麗水，干流在境內長66.11 km，流域面積791.8 km2。本研究涉及的鄉鎮、街道有紫金街道、巖泉街道、五云街道、仙都街道、壺鎮鎮、舒洪鎮、東渡鎮、東方鎮、黃村鄉、前路鄉、溶江鄉、雙溪口鄉、胡源鄉、方溪鄉和石筧鄉（其中，紫金街道、巖泉街道和黃村鄉屬于蓮都區，其余均屬縉云縣），匯水區面積共計1 111.2 km2。

1.2 水域概化

水域概化包括對天然河道、流域地形、支流和排污口等內容進行一定的簡化處理[4]。排污口的概化方式包括中點概化、均勻概化和排污口重心概化[5]。本研究采用均勻概化。對于點源，河水和污水的稀釋混合方程為：

式中，c混為完全混合的水質濃度；Qp為污水排放量，m3/s；Qh為上游來水流量，m3/s；cp為污水中污染物濃度，mg/L；ch為上游來水污染物濃度，mg/L。

1.3 水質模型選擇

好溪枯水期的流量較小，河道的長度遠大于河道水面寬度，污水排入水體后橫向混合長度遠小于河道的計算流程長，水質的計算模型可以采用一維模型[4]：

式中，C混為完全混合的水質濃度；K為一級動力學速率，1/s；x為沿河流方向距離，m；c為下游x處水質濃度，mg/L；u為河流流速，m/s。

對河道和排污口進行均勻概化后，運用一維水質模型，結合出境斷面的國家“水十條”水質目標，推導出水環境容量計算公式如下：

式中，M為水環境容量，g/s（結果表示時換算為kg/d）；cs為水質目標濃度值，mg/L；L為河段的全長，m；Q為河段設計流量，m3/s。

水質監測數據來源于麗水市環境監測站提供的每月常規例行監測數據，根據統計得到年均結果，并對統計結果進行評價分析。好溪流量采用黃渡水文站提供的數據。污染物排放量概算采用當年松陽縣環境統計相關數據。結合文獻，甌江的降解系數KCOD為0.2 d-1，KTN為0.3 d-1，KTP為0.3 d-1（COD、TN、TP分別表示氧化需氧量、氨氮、總磷），以此測算水環境容量。

2 水環境容量計算

分析比較好溪歷年水文和水質數據，枯水期水質明顯變差，流域枯水流量與水環境質量密切相關[6]。本研究以90%保證率月平均流量核算枯水年設計流量下的區域納污能力。《水污染防治行動計劃》中對于好溪出境水東橋下斷面的水質目標要求是Ⅲ類；上游入境斷面（上東岸斷面）的功能類別要求是Ⅱ類水。假設水東橋下斷面水質達到Ⅲ類，上東岸斷面來水濃度為Ⅱ類限值，核算枯水年好溪水環境容量，并與現狀排放量比較，得到的結果如圖1所示。

由圖1可知，目前好溪流域氨氮和總磷的排放量均超過環境容量。氨氮和總磷排放量須在現排放量的基礎上分別減少33.3%和27.1%才能滿足枯水年設計流量下的水環境容量。由此可見，氨氮和總磷是造成好溪水質不穩定的主要原因，需嚴格控制氨氮和總磷排放量。根據污染源排放量數據分析，氨氮和總磷污染主要來源于城鎮生活源、農村生活源、畜禽養殖源和農業種植源。

為了確保水東橋下斷面穩定達到Ⅲ類水質，上游入境斷面的水質尤為重要，沿途的污染物排放量也應嚴格控制，尤其是氨氮、總磷不能超標，否則水東橋下斷面很難達到Ⅲ類水質。此外，由于水東橋下斷面位于麗水市區南明湖中，甌江干流大溪的水質對其也有較大影響，因而也需嚴格控制大溪流域污染物排放量。

圖1 好溪流域現狀水環境容量估算

3 水污染防治措施

3.1 城鎮生活污染整治

研究區域內城鎮生活污染源占總排放量比重較大，故應加快污水處理設施的提標改造和推進雨污分流改造。匯水區域內加快污水處理設施及管網擴建，重點推進縉云縣第二污水處理廠提標改造、縉云縣城市污水處理廠擴建及一級A提標改造等建設項目，加快提高截污納管和雨污分流覆蓋范圍。開展居住小區陽臺排水管改造，將陽臺洗衣等污水接入小區污水管網，避免陽臺洗衣廢水、拖把廢水通過雨水管流入附近水體。新建設的居住小區應要求陽臺只設污水管接口，取消雨水管接口。

3.2 畜禽養殖業污染控制

按照“農牧結合、科學布局、因地制宜、循環利用、控量減污”的原則，以畜禽排泄物資源化利用為主要途徑，通過建立健全區域和總量控制制度、優化畜禽養殖區域布局等措施，大力發展規模生態養殖。明確畜禽養殖禁養區、限養區范圍，禁養區內不得有畜禽養殖場、養戶從事畜禽養殖活動，限養區內嚴格控制畜禽養殖總量，削減污染物排放總量，不得超過畜禽養殖總量要求新建、改建和擴建畜禽養殖場。

3.3 種植業污染防治

加強種植業污染源頭控制。在種植業生產過程中，合理施用農藥、化肥及淤泥、人畜糞便等有機肥，綜合利用農業廢棄物，推廣農作物和林木病蟲草害的綜合防治，促進農業生態良性循環，建設標準化、無公害的生態農業，有效減少農業生產引起的面源污染。

3.4 農村污水及垃圾污染防治

加強對存在突出環境問題村莊的整治，繼續推進農村環境綜合整治。通過實施串點成線、連線成片的綜合整治方式，進一步完善農村環保基礎設施。因地制宜開展農村生活污水治理，加快農村生活污水處理設施建設，健全農村生活垃圾收集設施。

4 結論

根據好溪水環境容量概算結果，目前好溪匯水區污染物排放量仍超出枯水期水環境容量，污染物排放量須進一步削減，嚴格控制匯水區各鄉鎮、街道氨氮、總磷的排放量，好溪才能穩定達到水質目標。

1 逄 勇，陸桂華.水環境容量計算理論及應用[M].北京：科學出版社，2010.

2 韓梓流，逄 勇.基于京杭運河五牧斷面水質達標的水環境容量計算研究[J].水資源與水工程學報，2016，27（4）：81-87.

3 付意成，徐文新，付 敏.我國水環境容量現狀研究[J].中國水利，2010，（1）：26-31.

4 龔志蓮，趙萍萍，付文麗，等.絳溪河流域簡陽段水環境污染源調查及防治[J].西華大學學報（自然科學版），2017，36（2）：96-112.

5 陳 明.河流水環境容量一維計算模型分析[J].科技創新與應用，2015，（27）：42.

6 李 巖，劉金清，胡健偉.流域設計枯水流量分析計算方法[J].水資源與水工程學報，2011，22（1）：72-78.