长沙县水环境污染防治研究

贺 云 胡 宇 毛德华 刘东润

（湖南师范大学 长沙市 410081） （湖南省水文水资源勘测局 长沙市 410007）

1 长沙县水环境污染现状分析

由于工业企业缺乏环保意识，城市污水处理设施不够完善，城镇生活污水大量排入水体，加上水土流失及兽禽养殖等农业面源污染，使得长沙县域内流域水环境质量受到严重威胁。长沙县的污染水主要来自于工业废水、生活废水、畜禽废水、农田废水和水土流失等。

长沙县有工业污染源965家，分布较广，尤其是捞刀河和浏阳河流域内集中了各工业企业，是工业污水的纳污水体。其中大型企业20家，中型企业79家，小型企业866家，重点工业源576家，主要分布在星沙、黄花、江背和榔梨等镇，一般工业源389家，主要分布在暮云、黄兴、安沙和跳马等乡镇。主要行业类型分别为：非金属矿物质品业196家，占20.13%；通用设备制造业133家，占13.78%；佳通运输设备制造业126家，占13.6%；金属制造业67家，占6.94%；非金属矿采选业53家，占5.49%；农副食品加工业53家，占5.49%。

生活污水按照其来源分为黑水和灰水两部分。根据我国黑水与灰水的水质监测数据，取平均值作为长沙县农村居民生活污水水质。按照每人每天产生15L黑水和70L灰水计算，得到长沙县农村居民生活污水的水质，如表1所示。

表1 长沙县农村居民生活污水水质 mg/L

2 水环境容量与总量控制

在长沙县县域内，选取浏阳河和捞刀河两条具有代表性的流域进行分析。通过对水质现状分析可知,两条流域的主要污染物为有机污染物COD和氨氮。因此,对浏阳河和捞刀河水环境容量的计算,主要从有机污染物方面加以考察。根据这类污染物在水体中的稀释、扩散、自净等机理以及浏阳河、捞刀河的水文、水质资料、河流特点并结合其他科研单位对该水域进行的研究工作,本研究采用一维水质模型计算浏阳河和捞刀河的COD和氨氮的环境容量。

2.1 水环境容量计算模型

浏阳河和捞刀河的COD、NH3-N水环境容量采用一维模型计算，公式如下：

式中 W——控制段水环境容量（t/a）；

C——上游来水水质浓度（mg/L）；

Ci——控制处水质标准值（mg/L）；

Qi——河流流量（m3/s）；

Qj——废水入河量（m3/s）；

u——河流流速（m/s）；

x——控制距离（km）；

k——降解系数（1/d）。

2.2 参数确定

2.2.1 河流水文参数

根据GB3839-83《制定地方水污染物排放标准的技术原则与方法》中规定，采用近10年最枯月平均流量或90%保证率最枯月平均流量为设计流量。浏阳河和捞刀河源头采用90%保证率最枯月平均流量45.5m3/s为设计流量，对应设计流量的河段平均流速,根据相应水文站实测流速确定。

2.2.2 降解系数k

中国环境规划院在《全国地表水水环境容量核定技术复核要点》（2004年）提出水质降解系数参考值见表2。

2.2.3 河流背景浓度的确定

上游来水设计水质C0的确定,现状年取上游控制段面的现状水质监测值;规划年取各对应的上游控制断面的水质预测值

2.3 水环境容量计算结果

根据已选定的水质模型进行计算,纳入模型的因子包括NH3-N和COD，取水文保证率P=90%，可得出COD、NH3-N的水环境容量见表3。

表3 长沙县水域水环境容量计算结果

2.4 污染物总量控制

根据对长沙县各水域的环境容量计算和水质分析，主要取COD和NH3-N为对象来制定总量控制方案（表4～表6）。

表4 2015年长沙县水域的总量控制 t/a

表5 2020年长沙县水域的总量控制 t/a

表6 2030年长沙县水域的总量控制 t/a

从表4～表6可知COD和NH3-N的削减是改善长沙县水质的关键制约因素，为了全面达到水质控制目标，长沙县水域需要在现状基础上于2015、2020和2030年分别削减COD5028t、6073t、10275 t；NH3-N177t、220.1t、320t。COD和NH3-N削减的重点主要在于生活用水、畜禽养殖以及工业用水。因此，对长沙县水域的水污染防治也将以此为重点。通过对这三方面的污染削减来达到保障各流域水质的稳定和达标。

3 水污染防治规划方案

（1）加大各流域基础设施建设，新建和扩建污水处理设施。

开展黄花水厂、星沙水厂、榔犁水厂等一级饮用水源保护区的截污工程。在捞刀河、浏阳河主河道两侧30m范围、支流20m范围内，严禁建设与污水处理设施无关的建筑，已建设的要逐年进行拆除；在浏阳市和长沙县交界断面建设水质自动监测站，确保上游入水安全；加高水渡河坝高程，防止因湘江航电工程使河水水面上涨而导致的倒灌现象；开展县境内河流的清淤工程，对金江坝等淤塞严重的支流河段进行清淤。

加快污水处理设施建设，在全县所有乡镇（县城除外）建设19个污水处理厂，配套完善集镇排污管网，使集镇污水处理率达到90%以上。长沙县正在加快城镇生活污水治理设施建设，2008年已经开工建设了星沙城北污水处理厂和榔梨污水处理厂，现正计划建设其他乡镇的污水处理厂，应该优化建设金井、江背、暮云和干衫污水处理厂。上述污水处理厂的建设投产将削减COD排放总量1万t/a，NH3-N排放总量750t/a。

（2）深化流域工业污染源综合治理工作,提高工业污染防治水平。

工业废水污染应遵循建立退出机制和建立严格准入机制两个机制，要适当引导乡镇工业企业的产业结构调整，鼓励发展无污染，少污染的行业和产品，抑制重污染的行业和产品的发展，对污染严重的企业实行关、停、并、转，对高新技术产品给予支持。要加强对长沙县各乡镇企业的环境监督管理，完善乡镇企业环境管理的法律体系，使其有法可依。实行排污许可证制度，实施排污总量控制，确保废水治理设施稳定达标排放；继续抓好其它工业污染源的治理达标工作，确保流域工业污染源全部达标排放。

（3）着力推进畜禽养殖污染防治工作。

长沙县将以集约化养殖场和养殖小区为重点，加快建设养殖场沼气工程和畜禽养殖粪便资源化利用工程，防治畜禽养殖污染。建设秸秆、粪便、生活垃圾等有机废弃物处理设施，推进人畜粪便、生活垃圾等向肥料、饲料、燃料转化。

全县范围内划定禁养区、限养区。县城建成区、乡镇中心集镇建成区、名胜旅游区、县域内中小型水库周边陆域200m范围及捞刀河、浏阳河县域内干流及主要支流河岸线两侧50m范围内区域划定为禁养区；捞刀河、浏阳河、中心型水库集雨区范围内、学校和医院红线范围内区域为限养区。

1 国家环境总局.生态功能保护区规划编制大纲（试行）［R］.2002-02-20.

2 长沙县人民政府.长沙县环境保护规划“十一五”规划［R］.2006-01-01.

3 朱党生，王超，程晓冰.水资源保护规划理论及技术［M］.北京:中国水利水电出版社，2001.