定量分析省界来水对下游水质状况的影响

董珺璞

（辽宁省水文局，辽宁 沈阳 110003）

1 研究区域概况

选取上游省份（吉林省）排污，下游省份（辽宁省）水质超标的招苏台河流域作为典型流域进行研究。招苏台河流发源于吉林省梨树县十家堡镇土门岭，流经该县7个乡镇于喇嘛甸镇六家子村张家桥流入辽宁省昌图县。条子河是位于招苏台河左岸的一级支流，发源于四平市梨树县，于昌图县曲家店镇汇入招苏台河。

2 水质现状

2.1 水质状况

吉林省入辽宁省前的招苏台河、条子河监测断面水质状况：根据《吉林省2015年环境状况公报》，2015年入辽宁省前的招苏台河六家子断面为Ⅴ类水质，属于中度污染，主要污染指标为氨氮；入辽宁省前的条子河林家断面为劣Ⅴ水质，属于重度污染，主要污染指标为氨氮、总磷和生化需氧量。

辽宁省境内招苏台河、条子河监测断面水质状况：2015年入辽宁省后的招苏台河断面和条子河断面水质均为劣Ⅴ类，两条河的主要超标项目为总磷，氨氮，化学需氧量等。

辽宁省境内招苏台河、条子河水功能区达标状况：2015年招苏台河3个水功能区、条子河2个水功能区均未达标，招苏台河、条子河水功能区2015年达标状况，见表1。

2.2 污染物排放状况

招苏台河流域吉林省境内流经四平市区和梨树县等市县，流域内总人口为90万人，流域内上、下游地区人口较为稀少，中部四平市区、郭家店镇、十家堡镇和梨树镇人口较为密集，区域内化工、化肥、造纸、制药等污染较重的企业众多，排放的生活、工业、养殖业大量污水是招苏台河流域的最重要的污染来源，每年四平市向条子河排放的工业废水和生活污水达2 258万t。

表1 招苏台河、条子河水功能区2015年达标状况

在辽宁省境内，招苏台河流域除七家子镇有少量生活及非点源畜禽养殖业污水汇入外，最主要污染物来源于昌图县境内条子河沿岸的盛德牧业与曙光牧业的排污，2015年累计排放废污水21.72万 t。

2.3 断面选取

断面选取方法：①省界代表断面选取没有支流及污染物汇入的入境河流断面；②综合辽宁省水功能区已有的监测断面，在下游选取一个断面作为入境后的第一个省内断面；③如有污染较重，对下游断面影响较大的支流汇入，应选取支流汇合口。

断面介绍：招苏台河的辽宁省省界断面为老曲家店，下游水功能区代表断面为七家子；条子河的辽宁省省界断面为林家，下游水功能区代表断面为陈家屯；汇流处为条子河入招苏台河河口，该处汇合了条子河、招苏台河的污染物。断面分布情况见表2。

表2 选取断面的基本情况

3 研究方法

假设：分布在该河段的排污口概化在河段中点集中排放，且污染物在河段横断面上均匀混合。

辽宁省河段代表断面的污染物量可以分为两部分：一部分是吉林省排放的污染物量；另一部分是河流入境至代表断面所在河段所接纳的污染物量。到达代表断面的污染物总量为两部分的污染物量经过河流自净、衰减后剩余的污染物量。

招苏台河和条子河省界断面来水量分别为Q1和Q2，条子河入招苏台河河口汇合了老曲家和林家的污染物，老曲家店和林家对七家子的影响计算过程：①计算老曲家店断面污染物浓度C01和林家断面污染物浓度C02经衰减至汇合处的浓度C1、C2，污染物通量分别为W1、W2；②由污染物通量W3和流量Q3推算汇合处污染物浓度C3；③计算汇合处污染物经衰减至七家子断面的浓度C4（公式（1），C3作为C0）；④由监测值计算七家子断面污染物通量W5、污染物浓度C5；⑤计算k值，即省界来水对七家子断面的影响程度。

招苏台河省界来水,对下游城市的影响程度可由公式（1）～（3）进行描述：

C0（C01、C02）为老曲家店和林家断面的起始污染物浓度，mg/L；Cx为衰减后的污染物浓度，mg/L；W为污染物通量，mg/s；K为污染物的衰减系数，1/d；L为代表断面间距离，km；μ为流速，m/s；k为省界来水对其下游代表断面污染状况的影响程度。

4 研究结果及原因分析

经计算，招苏台河和条子河吉林省来水对辽宁省七家子断面化学需氧量浓度的影响程度为50.7%，氨氮浓度的影响程度为46.9%；条子河吉林省来水对辽宁省陈家屯断面化学需氧量浓度的影响程度为100%（≥100%，取100%），氨氮浓度的影响程度为93.7%。

招苏台河省界来水对辽宁省代表断面水质状况的影响占到一半左右，严重影响了省界断面以下辽河水体的使用功能，其污染主要来源于支流条子河。条子河省界来水对下游的影响有三个主要原因，一是多年来，吉林省四平市染物排放量严重超出条子河的纳污能力，水体自净能力有限，水体污染问题由来已久；二是由于河流长期遭受严重污染，导致污染物沉积，持续释放的污染物对水体造成二次污染；三是条子河径流量逐年变小，河流污径比变大，水环境容量变小，稀释能力减弱。

5 建议与对策

苏台河和条子河均流经吉、辽两省，两河在接纳了大量的工业废水和生活污水后流入辽宁省，严重影响了下游辽河水体的使用功能，致使本就水资源严重匮乏的辽宁省面临更加严峻的资源型和水质型缺水的双重考验。为确保招苏台河流域可持续发展，可从以下几方面着手，改善水质状况，恢复水体使用功能。一是全面推进“河长制”，扎实开展“一河一策”，破解跨区域治水难题。落实“河长制”可打破行政区域局限，流域范围内快速调动和协调资源，系统精准地推进跨界河流保护治理工作。二是健全“生态保护补偿机制”，杜绝“上游排污下游喝，下游受益上游穷”的现象。“生态保护补偿机制”可有效平衡上、下游地区的用水关系和利益。三是确保污水处理厂全年稳定运行、达标排放。四平市污水处理厂（受纳水体为条子河）和郭家店镇污水处理厂（未投入运行，受纳水体为招苏台河）,均在2017年12月28日吉林省环保厅与住建厅发布的联合挂牌督办污水处理厂名单之内[11]，相关责任部门应加强监督、督促整改，推动流域水环境质量有效改善。四是加强非点源畜禽养殖业废污水收集和排放管理，减少生活垃圾自由堆放而造成的水体污染。