谈即墨市水功能区纳污能力与排污总量控制

王　霞，郑志国，兰旭世（.青岛市水文局，山东青岛6607；.即墨市水利局，山东即墨6600）



谈即墨市水功能区纳污能力与排污总量控制

王霞1，郑志国1，兰旭世2
（1.青岛市水文局，山东青岛266071；2.即墨市水利局，山东即墨266200）

【摘要】在分析水功能区现状的基础上，确定设计条件、数学模型、模型参数，研究分析即墨市河道水功能区的纳污能力。依据水体功能、水功能区现状排污量，结合纳污能力，进而分析限制排污总量及污染物削减量，并提出排污治理建议。

【关键词】即墨市；水功能区；纳污能力；限制排污量

即墨市位于青岛市区北部，总面积1 780 km2。即墨市河流属于季风雨源型河流，大多为独立入海的山溪性河流。其中较大的有大沽河、五沽河、流浩河、墨水河、周疃河、洪江河。近年来，即墨市经济社会实现跨越式发展，城市化进程不断加快，水环境污染引起的“水质型”缺水加剧了水资源短缺和用水需求增长之间的矛盾。为此，需分析研究不同功能区水体纳污承载力，控制污染物入河量，减少水环境污染，优化水资源配置，实现水资源的可持续利用。

1　水功能区划及纳污现状

根据《青岛市人民政府办公厅关于调整青岛市水功能区划的通知》（青政发［2010］38号）和《即墨市水功能区划》（2012-03）成果，即墨市河流共划分40个水功能区，其中青岛市区划13个，即墨市区划27个，包括19个饮用水源区（兼顾农业用水区和1个工业用水区）、5个景观娱乐用水区、14个农业用水区、1个渔业用水区和1个过渡区。

经调查，即墨市排入水功能区的排污口共25处。污水年入河排放量为5 898.7万m3，主要污染物年入河排放量分别是COD4 825.69 t，氨氮排放量281.93 t，总磷40.67 t。年污水入河量较大的水功能区有墨水河景观娱乐用水区、龙泉河景观娱乐用水区、洪江河景观娱乐用水区和店集河农业用水区，其中墨水河景观娱乐用水区污水年入河排放量为5 214.6万m3，COD年入河排放量为4 291.4 t，氨氮240.22 t，总磷36.27 t。

依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）和《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》（DB37/676-2007），选用“等标污染负荷法”，对污染源和污染物进行评价。

评价结果为：入河排污口污染源等标污染负荷总数为140.11，其中即墨市污水处理厂污染负荷比达到88.43%，是水功能区主要入河排污口。污染物中，COD等标污染负荷比最大，达到55.32%，氨氮和总磷等标污染负荷分别为24.63%和20.04%。

2　纳污能力分析

水体纳污能力，是指在设计水文条件下，满足计算水域的水质目标要求时，该水域所能容纳的某种污染物的最大数量。

2.1模型选用

1）水质模型。即墨市水功能区内河段均属于中小河流，枯季流量小于0.1 m3/s，宽深比较小，污染物质在横向上能很快混合，故采用一维水质模型。

式中C0为上游断面的污染物浓度，mg/L；Cx为流经x距离后的污染物浓度，mg/L；x为沿河段的纵向距离，m；u为河道断面的平均流速，m/s；K为污染物综合衰减系数，L/s。

有多个排污口时，将计算河段内的多个排污口概化为一个集中的排污口，概化排污口位于计算河段中点处，相当于一个集中点源。

该集中点源实际自净长度为计算河段长的1/2，设河段长度为L，则污染物自净长度为L/2。因此，对计算河段下断面，其污染物浓度为：

式中：L为计算河段长度，m；m为污染物入河速率，g/s；Q为河道断面设计流量，m3/s；Qp为排污口污水流量，m3/s；Cx=L为计算河段下断面污染物浓度，mg/L；其余符号意义同前。

2）纳污能力数学模型。当河道下断面水质目标为Cs时，即Cx-L=Cs，则计算河段的纳污能力为：

式中：M为计算河段纳污能力，g/s；Cs为计算河段下断面水质目标浓度值，mg/L；其余符号意义同前。

2.2模型参数确定

1）断面设计流量。选取不为零的最小月平均流量作为样本系列进行设计流量计算。本次纳污能力分析，采用90%保证率最枯月平均流量作为设计流量。2）断面设计流速。河道断面流速与断面流量成正比关系，一般采用u＝aQb（a、b为经验系数）对有资料的河流进行回归拟合，以便应用于无流速资料的河段。3）初始断面污染物浓度值C0。根据淮河流域资料，本研究河流的源头水COD取5 mg/L，氨氮取0.15 mg/L。4）水质目标浓度值Cs直接采用所在水功能区的水质目标值。5）污染物综合衰减系数K，采用淮河流域水资源保护局分析结果。

2.3分析成果

通过考虑设计水文条件、水质保护目标和排污口位置等因素，选定适当的水质模型，确定恰当的参数取值后，根据长系列资料设计流量，确定计算单元，分别分析COD和氨氮的纳污能力。在此基础上，得出限制排污总量和削减量。

分析结果显示，纳污能力较强的为墨水河景观娱乐用水区和龙泉河景观娱乐用水区。90%保证率下，墨水河景观娱乐用水区COD和氨氮纳污能力分别为1 792.42 t/a和20.982 t/a；龙泉河景观娱乐用水区COD和氨氮纳污能力分别为496.67 t/a和8.479 t/a。

削减任务最重的是墨水河景观娱乐用水区和洪江河景观娱乐用水区。90%保证率下，墨水河景观娱乐用水区COD和氨氮削减量分别为2 498.99 t/a和219.235 t/a；洪江河景观娱乐用水区COD和氨氮削减量分别为178.98 t/a和10.626 t/a。

4　结语

根据本次污染源调查、纳污能力分析结果，结合即墨市水文特性及经济发展情况提出如下建议：

1）排污控制区和景观娱乐用水区应增加污水处理装置，减少入河排污浓度和入河排污量；农业用水区应合理布置排污口，保证农业灌溉安全用水；饮用水源区禁止布设排污口，保证居民饮用水安全。

2）污水处理厂是即墨市重点排污大户。目前，由于河道纳污能力较小以及污水排放量的不断增加，即使污水处理厂达标排放也难以满足水功能区目标要求，建议相关职能部门对污水处理企业采取资金补贴，扩大污水处理能力，提高处理标准等经济和行政措施，进一步强化对污水处理厂运行的监督管理，实现达标排放。

3）加快新建、扩建污水处理厂建设，提高污水处理能力，消除污水处理厂污水溢流问题。

4）完善管理机制，建立、健全各项管理制度，加大各级政府监管力度，正确处理经济效益与环境保护的矛盾，严格实行污染物排放总量控制和排污许可证制度。

5）实行污染项目集中布点、集中治理、达标排放。对顶风违法、拒不整改的企业坚决予以取缔，同时积极引导企业加强污水收集、处理、回用工艺，提高污水重复利用率。特别是市政污水处理厂应对污水进一步深度处理并实现中水回用，以实现污水资源化，更好的保护环境。

6）建议加快编制出台《即墨市中水回用规划》以及《河道生态治理规划》，建设节水型社会。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】X26

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2016）-03-0028-02

收稿日期：2015-07-16

作者简介：王霞（1980—），女，工程师