基于拟合综合指数的区域废水污染物普查

苗昱霖，赵松桓，元相虎

（吉林省环境监测中心站，长春 130000）

对污染源进行普查的主要目的就是对每一个污染源的行业、数量以及区域的分布情况进行详细掌握，明确当前主要污染物的产生、排放以及处理情况，通过对这些情况的掌握，建立一个污染源档案、污染源信息的数据库以及污染源监控平台，为制定相应环境保护政策提供依据[1-2]。

1 污染物普查计算方法

污染物指的是从污染源中产生的所有能够影响环境的物质。污染源指的是由于生产、生活和其他活动往自然界排放污染物或者是对环境产生一定不良影响的设施、场所、装置和其他污染发生源[3-4]。污染物目前主要分为废气、废水以及固体废物三种。本文所研究的对象为工业污染源的废水污染物。这种污染源所产生的污染物种类非常多，并且由于工业工艺的不同，所排出的污染物也不尽相同，本文所涉及的普查污染物范围包含NH3-N（氨氮）、COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、挥发酚以及石油类等12类污染物。为了精准掌握污染源的排放量，现阶段主要采取的测量方式是实际监测法。

本文以S市某食品厂A厂为例，通过实际监测法计算其废水中化学需氧量以及氨氮的产排量。

1.1 实际监测法

为了使得实际监测法所测得的数据具有可靠性，取样时分别在不同时段进行废水的取样检测，然后取平均值作为污染物的计算数据。实际监测法中污染物的产/排量等于污染物的进/出口浓度乘以废水的排放量再乘以10-6t。污染物的去除效率等于污染物的产生量减去污染物排放量的差值除以污染物产生量；相对误差等于污染物去除效率减去污染物平均去除效率的差值与污染物平均去除效率的比值。

由表1相关检测数据计算可知，该厂的化学需氧量每年的产/排总量大约为：16.07 t/1.64 t；氨氮每年的产/排总量大约为：0.16 t/0.02 t。同时，根据试验检测值能够算出，化学需氧量以及氨氮的去除效率分别是89.79%、87.5%。相比于该厂的平均污染物去除效率，相对误差分别为化学需氧量2.75%、氨氮-3.81%。

表1 进出口产排放量

2 基于拟合综合指数的区域废水污染物普查

根据上面的内容能够看出，实际监测法能够得到每个项污染物排放量的总数据以及分量数据。对于普查来说，其目标就是将一个区域的主要污染物分析出来，通过分析结果制定出环境保护政策以及规划服务。对于废水，一般是从上述的12个指标里选取主要的污染物。但是，只是根据这12个指标的总排放量进行主要污染物的筛选肯定是不合理的，例如，污染源排出相同质量的汞对环境造成的污染一定比排出相同质量的氨大得多。因此，废水污染物的普查不能只通过排放量多少来进行主要污染物的筛选，通常采用等标污染负荷法进行主要污染物的筛选。可是，这种方法在实际应用的过程中有两个问题：一是同一污染物对于不同的污染源排放的标准是不一样的，很难选择共同的标准进行等标化；二是对于不同的污染物，受纳水体的降解能力也是不同的，如果只是采用排放标准与排放量计算的等标污染负荷无法真正将污染情况反映出来。所以，本文采用以环境污染的主要因素拟合单一的综合指标作为比较标准，将所有污染指标汇总排放量的等标污染负荷计算出来，进行主要污染物的筛选。

2.1 综合指数的拟合

对于一种废水污染物来说，其对环境的污染程度通常是根据这种污染物进入受纳水体后的浓度跟受纳水环境质量标准的对比来进行判断的。由于影响浓度的因素特别多，不可以通过汇总排放量得出总体的污染浓度，所以要找到一个能够便于进行汇总的综合指标当作比较的标准。对于一种污染物来说，其在进入受纳水体后，浓度一般都受这种污染物的排放量以及受纳水体的流量影响，这两个因素对于所有的污染源都是相同的，能够指示汇总排放量产生的总体污染浓度。

所以，本文打算从污染物的排放量、受纳水体的流量以及水环境的质量标准三个方面着手，通过受纳水体的质量标准值以及流程乘积拟合出一个综合指数（Wri），具体的表达方式如式（1）所示，通过综合指标（Wri）对污染物的排放量进行等标污染负荷的对比。

评价一个地区第i种污染物在第r个水体的综合指标的表达式为：

式中，Cri是第i种污染物在第r个水体的环境质量标准（mg/L）；Qr是第r个水体污染带的水流量或水资源综合利用的时候分配给这个地区的水流量（m3/h）；Wri的单位为（g/h）。

通过式（1）能够看出，水环境的质量标准值越低，受纳水体的流量就会越小，综合指数也会越小；如果相同质量的排放量除以（Wri）所得到的等标污染负荷（Pri）数值越大，就可以反映出这种污染物对水环境的污染就越严重，这个比例关系和实际情况是相符的。

评价一个地区第i种污染物在第r个水体的等标污染负荷的表达式是：

式中，Gri是第i种污染物在第r个水体的总排放量（kg）。

如果想要评价的地区的第i种污染物一共有m个水体，那么这种污染物在这个评价地区里的总等标污染负荷为：

人们通过式（2）可以对某一种污染物的等标污染负荷进行计算，再通过式（3）对受纳水体总的等标污染负荷进行计算，采取累积污染负荷法进行大小的排序，大在前，小在后。其中，累积污染负荷超过65%的污染指标作为这个地区受纳水体的主要污染物。一般对于一些江河来说，每个地方的排污都只限于相应的污染带里，不可以把其他地方的水环境容量一起算进来，所以，式（1）水流量只取污染带的水流量或水资源综合利用时分配给这个地区的水流量。

2.2 综合指数的应用分析与讨论

下面以S市的河流A为例，研究河流A中的主要污染物，河流A流经B厂以及C厂，两厂的污染物排放量已经通过实际监测法测得，如表2所示，综合指数用的是2003年的水环境容器测算的调查统计数据，并且两厂所在地区是按照地表水Ⅲ类标准进行执行的。通过式（1）、式（2）和式（3），对综合指数、等标污染负荷以及汇总等标污染负荷进行计算，得出的结果如表2、表3所示。由此可以看出，累积等标污染负荷达到65%的污染物依次是氨氮、石油类以及生化需氧量，因此，这三个污染物就是这条河流的主要污染物。

本文所计算出来的结果和水环境质量监测的结果非常吻合，有关监测数据统计，现阶段超标的项目是氨氮与石油类，超标率达到17.6%。所以，综合指标等标污染负荷法能够非常客观地进行主要污染物的筛选，具有有效性和可行性。

表2 各项废水污染物综合指数的等标负荷值比较（B厂）

表3 各项废水污染物综合指数的等标负荷值比较（C厂）

3 结语

本文首先选择了实际监测法作为污染物排放量的测量方法，然后从污染物的排放量、受纳水体的流量以及水环境质量标准三方面入手，通过受纳水体质量标准值以及流量乘积拟合了一个综合指标进行等标污染负荷的对比。研究表明，这种方法能够准确筛选出某个地区的水体主要污染物，具有一定的有效性和可行性。

1 刘怀志.海城市工业污染源普查数据行业分布情况分析[J].科技经济导刊，2017，（9）：126.

2 周 旭.从完善技术规范和改进数据处理方法上提高污染源普查工作效率[J].资源节约与环保，2015，（12）：127-128.

3 李永志，王 冲，王迎春.浅析废水污染物产排计算方法在污染源普查中的应用[J].黑龙江科技信息，2009，（7）：167.

4 张 倩，苏保林，罗运祥，等.城市水环境控制单元污染物入河量估算方法[J].环境科学学报，2013，33（3）：877-884.