枣庄市水功能区水体污染物折合水量计算的探讨

赵剑辉

水体污染折合水量是指某基本计算单元内，由于人类活动的影响而造成地表水水资源质量下降，不能满足水体功能要求的地表水资源量。折合水量的计算目前还没有一个为大家所公认的计算方法。由于水污染的程度是依据水体功能的要求进行评判的，所以折合水量的计算一定要与水功能区水质目标相结合。为客观反映枣庄市地表水水质性缺水状况，探索区域尺度量质结合的水污染损失水量计算方法，本文提出以水资源四级区套县（市、区）为基本单元，根据以水功能区水质目标为标准的水质污染综合指数和多年平均地表水资源量，计算各基本单元的年度水污染损失水量，即水体污染折合水量。

一、区域水质综合污染指数及区域水体污染折合水量

1.区域水质综合污染指数

由于水功能区水质目标的差异，利用单一标准来评价水质的优劣是不合理的，故在计算水质污染指数时，按照水体功能对应的标准进行计算。

水质综合污染指数的计算是在单项污染指数评价的基础上计算得到的。考虑到枣庄市地表水污染特点（主要是有机污染），在计算水质综合污染指数时选择了具有代表性的污染物，包括高锰酸盐指数、五日生化需氧量、化学需氧量、氨氮、挥发酚和总磷等六项，其余监测项目在枣庄市水体中大部分都能满足相应的地表水功能要求。

以水功能区水质目标为标准，在单项指标污染指数评价的基础上，计算地表水水质综合污染指数。计算方法如下：

其中：

Ci—水质指标年均浓度，mg/L；

Cs—水功能区水质目标标准限值，mg/L；

Ii—单指标污染指数，无量纲；

Ij—监测断面综合污染指数，无量纲；

n—参与评价的指标个数；

I—评价基本单元综合污染指数，无量纲；

m—评价基本单元内代表断面个数。

根据水质综合污染指数来判别污染程度是相对的，即对应于水体功能要求评判其污染程度。如Ⅱ类水体的水质要求明显高于Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类水体，假如不同类别水体的水质相同，则要求越高的水体，其对应的污染程度越严重。根据水质综合污染指数判别水质污染程度必须基于以下条件：

（1）污染程度是对应于相应类别的水质要求的。

（2）污染程度的分级是为了定性反映水质的现状，水体污染说明该水域原定的功能不能安全、全面地发挥效应，其功能得不到保证。不同功能水体即使达到相同的污染程度，其危害和影响也是各不相同的。

（3）根据水质综合污染指数的大小可将水体分为合格、基本合格、污染和重污染四类。不同类型水体相对应的综合指数和水质现状阐述如下：

合格：I≤0.8，各项水质指标基本上能达到相应的功能标准，即使有个别指标超标，但超标倍数较小（1倍以内），水体功能可以得到充分发挥，没有明显的制约因素。

基本合格：0.8＜I≤1.0，有少数指标超过相应类别的标准，但这些指标不直接影响到水体功能效应，水体功能没有受到明显损害，但在一定程度上受到某些因素（水质指标）的制约。

污染：1.0＜I≤2.0，由于综合指数已明显超过1.0的标准限值，多项指标值已超过相应的标准值，其水体功能明显受到制约，要充分发挥水体的原有功能，需采取一定的工程性或非工程性措施，水质对应于其功能已受到污染。

重污染：I＞2.0，各项水体指标的总体均值已超过标准1倍以上，部分指标可能超过标准数倍，水体功能已受到严重危害，如不采取必要的措施，直接利用其水体功能可能是危险的。对这类水体必须采取必要的措施，或改变其功能，或开展污染整治。

2.区域水体污染折合水量

水体污染折合水量是指计算单元内，由于人类活动的影响而造成水体功能下降，且不能满足水功能区水质目标的地表水资源量。当基本单元水质综合污染指数I＞1.0时，水体的多数指标已超过相应的水质目标，水质对应其功能已受到污染，水体水质相对其功能来说已受到制约，其相应的水资源量即为该基本单元的水体污染折合水量；其中当基本单元水质综合污染指数I＞2.0时，水体的多数指标已超过标准值1倍以上，部分指标超过标准值数倍，水体功能已受到严重危害，除非采取必要措施或改变其现有功能，否则不能直接利用，则该基本单元对应的水资源量为水体重度污染折合水量。对于没有监测断面的区域，暂不计算水体污染折合水量。

二、地表水水体污染折合水量

1.区域地表水水资源量

根据2009年《枣庄市多水源水资源调查评价与开发利用研究》成果，全市多年平均地表水资源量为111682万m3，各套区多年平均地表水资源量见表1。

表1 枣庄市水资源四级区套县（市、区）多年平均地表水资源量表

表2 枣庄市水资源四级区套县（市、区）地表水水体污染折合水量表

表3 各县（市、区）水功能区年度达标统计表

2.区域水体污染折合水量

根据2012年水功能区水质监测成果，计算枣庄市各套区水质综合污染指数，估算各套区水体污染折合水量。详见表2。

2012年全市水体污染折合水量共22935万m3，占全市水资源总量的20.5%，无重度污染水。

从各县（市、区）水体污染折合水量成果看，市中区有9713万m3，占该区多年平均地表水资源量的91.0%；峄城区有13222万m3，占该区多年平均地表水资源量的100.0%。

三、与年度水功能区达标评价的关系

1.枣庄市各区县年度水功能区达标评价结果

枣庄市共有11个水功能区评价单元，其中有8个功能区分别隶属于各区县，有3个跨县（市、区）的水功能区，各县（市、区）达标统计见表3。

2.折合水量与水功能区达标评价的关系分析

（1）有一定的相关性

如峄城区水功能区达标率为0.0%，而峄城区的水体污染物折合水量为13222万m3，占该区多年平均地表水资源量的100.0%，二者的结果很好地对应起来。

（2）没有直接的关系

如市中区水功能区达标率为50.0%，而市中区的水体污染物折合水量为9713万m3，占该区多年平均地表水资源量的91.0%；薛城区水功能区达标率为0.0%，而薛城区的水体污染物折合水量为0。

（3）原因分析

①现有监测站点分布的不科学，代表性不足：原来布设的监测站点考虑了行政区和水功能区，水资源分区没有考虑。

②折合水量是选取部分有代表性的参数进行指数计算，达标评价选取的全指标评价。折合水量的评价方法是指数评价，达标评价的评价方法是单一指数法。

由于以上2个原因造成了折合水量的结论和水功能区达标评价结论存在一定的差别，但这种差别是允许的，因为二者不是一个概念。总体来说，以水资源四级区套县（市、区）为基本单元，根据以水功能区水质目标为标准的水质污染综合指数计算折合水量的计算方法在目前的水质评价中是可行的。

四、折合水量计算的总结分析

（1）首先要进行四级水资源分区套县级行政区的水资源量的计算，计算出每个分区的多年平均水资源量，计算时尽量采取长系列。

（2）水质站点的布设与选取综合考虑行政区、水功能区和水资源分区，布设要科学，要有代表性。

（3）评价参数的选取要有代表性，要综合考虑本地区的地表水体污染特点。先计算每个站点、每个项目的指数；然后再加权，进行年度评价；最后把站点分到水资源分区套县级行政区里面■