宁国市县域地表水环境容量分析

王宏超（合肥工业大学资源与环境工程学院 安徽 合肥 230009）

王晓辉（安徽省环境科学研究院 安徽 合肥 230061）

水是人类生命的源泉，是维持生态平衡和实现人类社会可持续发展的基础。水环境容量作为一种资源，在地区的经济发展与产业结构及其发展规模上起着决定性作用。水环境容量是指水体在满足一定水质要求的前提下，所能容纳污染物的最大量。区域水环境容量的确定，是实现区域实施水污染防治及总量控制工作的科学基础。

1 区域概括

宁国市按行政区划分为6个街道、8个镇、5个乡。宁国市全市大小河流有500余条，河道总长度2103.8km，平均河网密度0.859km/km2。境内主要河流为水阳江上游河段及东津河、中津河、西津河，其流域面积为2369.4km2，占全市总面积的96.8%。年平均降水总量41.05亿m3（包括过境水量6.31亿m3），相应径流深度为856.2mm，地表径流总量为24.82亿m3。

根据宣城市水资源公报，2015年宁国市县域水资源情况详见表1。

表1 2015年宁国市县域水资源概况一览表

宁国市区域水环境容量核定分为10个功能 区，各水环境功能区水质控制断面详见表2。

表2 宁国市水环境功能区划及水质控制断面一览表

2 水环境容量计算

2.1 模型选择

本次研究设定在90%保证率最枯季的水文条件下，以起始处污水排放口为虚拟排污口，并在60%以上计算河段满足水环境目标水质情况下，采用环保部环境规划院开发的全国统一使用的地表水环境容量核定软件（具体公式如下所示），对宁国市境内一、二级河流选用一维水质模型，进行COD、NH3-N水环境容量计算。

（1）河流一维模型

C=C0·e-Kx/u

式中：u——河流断面平均流速，m/s；

x——沿程距离，km；

K——综合降解系数，1/d；

C——沿程污染物浓度，mg/L；

C0——前一个节点后污染物浓度，mg/L。

（2）水环境容量计算

Wi=31.54×（C×eKx/86.4×u-Ci）×（Qi+Qj）

式中：Wi——第i个排污口允许排放量，t/a；

Ci——河段第i个节点处的水质本底浓度，mg/L；

C——沿程浓度，mg/L；

Qi——河道节点后流量，m3/s；

Qj——第i节点处废水入河量，m3/s；

u——第i个河段的设计流速，m/s；

x——计算点到第i节点的距离，m。

2.2 计算结果

在90%保证率最枯季的水文条件下，水阳江、东津河、中津河和西津河的平均流量、流速、入河系数以及COD、NH3-N的降解系数详见表3。

表3 各项参数、系数取值一览表

根据一维水质模型计算的各河段水环境容量，汇总到水阳江、东津河、中津河和西津河这四条主要河流，得出的宁国市区域理论水环境容量结果如表4所示。

表4 宁国市地表河流理论水环境容量

3 结果分析

根据计算得出的水环境容量即为污染物的最大允许排放量。鉴于可持续发展原则，以及技术的局限性和资料的不完整性，需要对理论水环境容量进行调整，根据全国水环境容量核定指南，一般保留环境容量的30%～50%。结合宁国市区域的实际情况，本次分析保留水环境容量30%，则实际水环境容量与剩余水环境容量结果见表5。

表5 宁国市区域实际水环境容量与剩余水环境容量 t/a

由表5可知，宁国市域范围内长江流域一、二级河流的COD和NH3-N理想水环境容量分别为3948t和126t，实际水环境容量为2763.6t和88.2t。就目前宁国市水环境污染物排放情况来看，县域范围内地表水体COD仍有一定的水环境容量，而NH3-N的排放量已经超过了其水环境容量，需制定削减计划。

4 结论与展望

运用一维水质模型计算的宁国市区域水环境容量，并与水环境污染物排放量现状相比，从剩余水环境容量来看，宁国市县域内COD的水环境容量仍有富余，COD剩余环境容量为1524.6t/a；而大部分河段的NH3-N排放总量大于其实际水环境容量，甚至大于其理论水环境容量，需要制定削减工作计划，其中西津河NH3-N需削减量为72.6t/a，中津河NH3-N需削减量为7.5t/a，东津河NH3-N需削减量为66.1t/a。

通过对宁国市区域水环境容量的计算，为宁国市制定水污染控制以及污染物总量控制工作计划奠定基础。环境容量只是衡量某段水体容纳污染物的能力，分析得出的富余水环境容量并不能作为推动发展的理由，更不是向水体排放污染物的指标。应在水环境容量富余的情况下，合理布置产业布局，推动可持续发展，维持或提高剩余水环境容量；在污染物排放量超过水环境容量时，要核查污染源，制定水污染控制措施以及污染物削减计划，加大对工业企业的监管力度，促进企业发展清洁生产，减少水污染物的排放。

〔1〕宋尚波.淄博市水资源调查评价〔J〕.河海大学，2007.

〔2〕卢雯.浑河抚顺市区段地表水环境容量分析〔J〕.环境保护与循环经济，2016，36（5）.

〔3〕董文飞，彭文启，等.地表水水环境容量计算方法回顾与展望〔J〕.水科学进展，2014，25（5）：1-12.

〔4〕何绍福，邢淑晶，等.福建沙溪沙县段水环境容量研究〔J〕.福州大学学报，2015，43（3）：411-415.

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