余超 王錦文 張勇 湖北省黃石市水文水資源勘測(cè)局

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，保安湖流域用水量逐年增加，與此同時(shí)廢污水的排放量也逐年增加，威脅著我們賴以生存的保安湖水源，并制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和居民生活水平的提高。為能有效控制污染物進(jìn)入河流，保障水質(zhì)滿足水功能區(qū)要求，必須將保安湖納污能力核定及限制排污總量控制方案作為重要的前提工作。污染物總量控制是實(shí)現(xiàn)水質(zhì)管理目標(biāo)的主要手段，也是水污染防治量化的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)總量控制目標(biāo)，須準(zhǔn)確核算水體的納污能力，而后根據(jù)納污能力確定限制排污總量，從而達(dá)到改善水質(zhì)、凈化水體的目的。

一、保安湖現(xiàn)狀

保安湖位于黃石大冶市保安鎮(zhèn)、還地橋鎮(zhèn)、東風(fēng)農(nóng)場(chǎng)與鄂州市梁子湖區(qū)梁子鎮(zhèn)、東溝鎮(zhèn)之間，為跨市湖泊。湖泊水域范 圍 介 于 東 經(jīng)114°39′18″～114°45′03″，北緯30°12′03″～30°18′13″，湖 泊 水 面 中 心 地理坐標(biāo)為東經(jīng)114°43′13″，北緯30°14′38″。保安湖屬于梁子湖水系。該湖流域面積為244.5km2，其中現(xiàn)有湖泊面積為42.8km2。保安湖水位18m時(shí)，容積為1.10億m3。保安湖主要入湖河流有3條，分別為還地橋港、保安東港和保安西港。

對(duì)保安湖、還地橋港、保安東港和保安西港進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)。從水質(zhì)類別來(lái)看，保安湖水質(zhì)為Ⅳ類，主要超標(biāo)污染物為總磷。還地橋港上游水質(zhì)較好，河源水質(zhì)為Ⅱ類，下游河口水質(zhì)較差，水質(zhì)類別為Ⅳ類，主要超標(biāo)污染物為氨氮。保安西港水質(zhì)較好，其中保安西港河源水質(zhì)為Ⅱ類，保安鎮(zhèn)上游及保安西港河口水質(zhì)為Ⅲ類。保安東港水質(zhì)較好，水質(zhì)為Ⅲ類。（見(jiàn)表1）

表1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

保安湖周邊耕地及魚(yú)塘養(yǎng)殖較多，3條入湖河流分別從還地橋鎮(zhèn)和保安鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)穿流而過(guò)，因此認(rèn)定保安湖的污染主要來(lái)源于3條入湖河流及湖周面源污染及底泥釋放內(nèi)源污染。

二、環(huán)境容量計(jì)算

（一）計(jì)算指標(biāo)

納污能力核定指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)、總磷和氨氮。

（二）模型選取

目前國(guó)內(nèi)外研究中，多采用完全均勻混合箱體水質(zhì)模型來(lái)預(yù)測(cè)湖泊（水庫(kù)）水體長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)變化，即將湖泊（水庫(kù)）視為一個(gè)完全混合反應(yīng)器時(shí)，水環(huán)境容量計(jì)算模型可以用水體質(zhì)量平衡基本方程計(jì)算。湖泊完全混合模型如下：

K—污染物綜合降解系數(shù)；

直射到相機(jī)鏡頭的光線一方面會(huì)降低畫(huà)面的反差，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生光束、光斑、眩光等降低畫(huà)面品質(zhì)的瑕疵。大多數(shù)時(shí)候，我們都會(huì)盡量避免這類問(wèn)題的出現(xiàn)，但有些時(shí)候，類似的效果反而會(huì)讓畫(huà)面看上去格外有味道，如果它能完全為我們所用，那就再好不過(guò)。

C—湖泊中水質(zhì)濃度。

當(dāng)湖泊水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)時(shí)，湖泊水質(zhì)濃度變化率為零，即，允許進(jìn)入湖泊的污染物負(fù)荷量為水環(huán)境容量，即：

3條入湖河流還地橋港、保安東港和保安西港多年平均流量為1.46m3/s、1.16m3/s和0.436m3/s。河流平均流量極小，且河流長(zhǎng)度較短。因此河流納污能力計(jì)算模型選取河流零維模型計(jì)算。零維模型如下：

式中：

C——污染物濃度；

Q——初始斷面的入流流量。相應(yīng)的水域納污能力公式：

式中：

M——水域納污能力；

（三）目標(biāo)濃度

根據(jù)黃石市《關(guān)于全面推行河長(zhǎng)制的實(shí)施方案》的通知，河流目標(biāo)水質(zhì)要達(dá)到Ⅲ類及以上標(biāo)準(zhǔn)。即河流高錳酸鹽指數(shù)為6mg/L、總磷為0.2mg/L、氨氮為1mg/L。湖泊高錳酸鹽指數(shù)為6mg/L、總磷為0.05mg/L、氨氮為1mg/L。

（四）計(jì)算結(jié)果

經(jīng)計(jì)算保安湖納污能力高錳酸鹽指數(shù)為1276.19t/a、總磷為25.85t/a、氨氮為375.76t/a；還地橋港環(huán)境容量高錳酸鹽指數(shù)為248.63t/a、總磷為8.75t/a、氨氮為40.66t/a；保安東港環(huán)境容量高錳酸鹽指數(shù)為197.54t/a、總磷為6.95t/a、氨氮為32.30t/a；保安西港環(huán)境容量高錳酸鹽指數(shù)為74.25t/a、總磷為2.61t/a、氨氮為12.14t/a。

三、現(xiàn)狀污染負(fù)荷

保安湖污染負(fù)荷采用保安湖出口東溝閘現(xiàn)狀污染物濃度乘以流域來(lái)水量再還原降解量即為保安湖流域現(xiàn)狀總污染負(fù)荷，再減去3條入湖河流的污染負(fù)荷即為保安湖湖周污染負(fù)荷。底泥釋放借用武漢東湖底泥釋放的研究成果，高錳酸鹽指數(shù)放速率為10mg/m2·d，總磷釋放速率為0.098mg/m2·d，氨氮放速率為4.1mg/m2·d。衰減系數(shù)K取值高錳酸鹽指數(shù)為0.005/d，總磷為0.018/d，氨氮為0.011/d。

還地橋港、保安東港和保安西港污染負(fù)荷用河口污染物濃度乘以河口流量即得河道流域總污染負(fù)荷（見(jiàn)表2）。

表2 保安湖流域現(xiàn)狀污染負(fù)荷

四、納污容量的分配和削減

由于保安湖區(qū)總磷現(xiàn)狀污染負(fù)荷大于環(huán)境容量，因此需要對(duì)總磷進(jìn)行削減，削減量為29.02t/a；高錳酸鹽指數(shù)和氨氮現(xiàn)狀污染負(fù)荷小于環(huán)境容量，尚有剩余環(huán)境容量，高錳酸鹽指數(shù)為288.24t/a，氨氮為304.66t/a。

還地橋港現(xiàn)狀高錳酸鹽和總磷污染負(fù)荷小于環(huán)境容量，尚有剩余納污容量，高錳酸鹽為82.59t/a，總磷為4.88t/a；氨氮現(xiàn)狀污染負(fù)荷大于環(huán)境容量，需要進(jìn)行污染物削減，削減量為33.39t/a。保安東港現(xiàn)狀污染負(fù)荷小于環(huán)境容量，尚有剩余納污容量，高錳酸鹽為54.87t/a，總磷為1.83t/a，氨氮為9.47t/a。保安西港現(xiàn)狀污染負(fù)荷小于環(huán)境容量，尚有剩余納污容量，高錳酸鹽為16.1t/a，總磷為0.72t/a，氨氮為3.74t/a。

五、保障措施

保安湖污染主要來(lái)源于還地橋港、保安東港和保安西港及湖周面源污染及底泥釋放內(nèi)源污染。根據(jù)污染情況提出以下對(duì)應(yīng)措施。

（1）控制農(nóng)業(yè)面源污染，控制農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥使用總量、提高化肥農(nóng)藥使用效率。深入實(shí)施測(cè)土配方施肥，推廣有機(jī)肥、配方肥和新型肥料；加快推進(jìn)病蟲(chóng)害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治、綠色防控和高效農(nóng)藥替代；深入開(kāi)展農(nóng)藥廢棄包裝物回收。

（2）開(kāi)展湖泊周邊水產(chǎn)養(yǎng)殖垸塘調(diào)查，對(duì)湖泊周邊人工圍墾形成的養(yǎng)殖垸塘，特別是對(duì)湖泊水質(zhì)影響較大的垸塘，加強(qiáng)退垸還湖工作。拆除河道內(nèi)迷魂陣漁網(wǎng)，堅(jiān)決取締沿湖圍網(wǎng)，堅(jiān)決禁止投肥養(yǎng)殖。推廣漁業(yè)養(yǎng)殖生態(tài)化改造與尾水凈化處理，促進(jìn)漁業(yè)清潔生產(chǎn)。

（3）加快農(nóng)村環(huán)境綜合整治，推進(jìn)農(nóng)村生活垃圾分類減量，建設(shè)小型農(nóng)村生活生產(chǎn)污水集中處理設(shè)施，制定重點(diǎn)河段沿河環(huán)境巡查方案。

（4）對(duì)還地橋鎮(zhèn)和保安鎮(zhèn)新建集中式污水處理設(shè)施，完善配套管網(wǎng)建設(shè)。加強(qiáng)生活污水截污和管網(wǎng)雨污分流改造。