牡丹江干流牡丹江市段纳污能力、限排量对应关系及优化调整的建议

2014-01-21刘艳艳

黑龙江水利科技 2014年7期

关键词：河量牡丹江市牡丹江

刘艳艳

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

牡丹江干流牡丹江市段纳污能力、限排量对应关系及优化调整的建议

刘艳艳

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

根据国家提出的实行最严格水资源管理制度，文章对牡丹江干流牡丹江市段的水质现状、规划年达标分解情况、入河排污口分布及现状主要污染物入河量进行了搜集、整理，核算了各功能区的纳污能力。在此基础上，根据规划年水功能区达标分解、经济发展、现状排污口的入河量和纳污能力之间综合考虑确定各功能区的限排量，为牡丹江政府水资源保护、水污染防治、节能减排等工作提供了相应依据。

水资源管理;功能区;入河量;纳污能力;限排量

0 引言

水功能区是指为满足水资源合理开发、利用、节约和保护的需求，根据水资源的自然条件和开发利用现状，按照流域综合规划、水资源与水生态系统保护和经济社会发展要求，依其主导功能划定范围并执行相应水环境质量标准的水域。

根据《水功能区划分标准》(GB/T 50594)，水功能区划为两级体系即一级区划和二级区划。一级区划在宏观上调整水资源开发利用与保护的关系，协调地区间关系，同时考虑持续发展的需求;二级区划主要确定水域功能类型及功能排序，协调不同用水行业间的关系。

牡丹江市牡丹江干流共涉及2个水功能一级区，分别为牡丹江牡丹江市保留区和牡丹江牡丹江市开发利用区，其中牡丹江牡丹江市开发利用区被划分为4个水功能二级区，分别为牡丹江牡丹江市饮用、工业用水区、牡丹江牡丹江市排污控制区、牡丹江牡丹江市过渡区和牡丹江柴河工业用水区，将一、二级功能区合并后共涉及5个水功能区。

1 水质现状及达标分解

水质评价标准执行《地面水环境质量标准》(GB3838—2002)。评价方法采用单指标评价法确定地表水质类别。分别对各月、丰水期、平水期、枯水期和全年平均进行现状水质评价。各水功能区(除排污控制区外)与其水质目标相比较，判断是否达标;排污控制区达标情况视其下游的过渡区达标与否而定，过渡区达标的排污控制区视为达标，否则视为不达标［1］。

根据水功能区的水体功能属性、现状达标情况、污染程度，确定水平年水功能区达标目标，将水平年水功能区水质达标率目标分解到具体水功能区。

规划水平年水功能区达标分解原则主要包括:现状已达标的水功能区在水平年持续达标;2015年，饮用水水源区达标率≥95%;控制污染物入河量任务较轻，污染治理经济技术可行区域的水功能区，原则上应在2015年达到水质目标要求;水质现状较差、控制污染物入河量任务较重的区域，可根据经济发展水平、污染治理需求，明确水功能区水质阶段性控制目标，综合确定阶段性限制排污总量。牡丹江市牡丹江干流涉及的5个水功能区现状达标情况及水平年达标分解具体见表1。

2 现状入河量

根据《松辽流域重要江河湖泊水功能区纳污能力核定和分阶段限排总量控制方案技术大纲》，本次工作入河排污量主要采用实测法，按照《水域纳污能力计算规程》(GB/T25173—2010)规定的方法进行实测。

表1 牡丹江市牡丹江干流水功能区现状达标情况及达标分解

本次进行统计的监测排污口共14个;充分利用水利普查及其它资料统计数据填报排污口17个，总计统计排污口个数为31个，合计废污水总量18 090.39万 m3/a，COD 入河量为13 294.16 t/a，氨氮入河量为1 866.72 t/a。

表2 牡丹江市牡丹江干流水功能区现状入河量

3 纳污能力

纳污能力是在一定设计水量条件下，满足水功能区水质目标要求的污染物最大允许负荷量。即对确定的功能区，在满足水域功能要求的前提下，按给定的水功能区水质目标值、设计水量、排污位置及排污方式，功能区水体所能容纳的最大污染物量，以吨/年(t/a)表示［2］。

在计算原则上针对保留区应维持现状水质，其纳污能力采用现状污染物入河量。对于需要改善水质的保留区，需提出污染物入河量及污染源排放量的削减量，其纳污能力通过计算求得，牡丹江市牡丹江保留区现状水质达标，因此采用现状污染负荷法核定此功能区的纳污能力，即以现状污染物入河量做为纳污能力。其它4个水功能区则以计算法得出纳污能力。

3.1 计算模型

由于黑龙江省地处我国北方，河流冰封期水量减少、河道变窄，所以水功能区纳污能力采用一维水质模型计算，其计算过程采用公式为:

式中:M为污染物的纳污能力，t/a;Co为水功能区上断面污染物的浓度，mg/L;CS为水功能区下断面污染物的目标浓度，mg/L;k为污染物的自净系数，1/s;L为水功能区的长度，m;u为设计流量下的水功能区的平均流速，m/s;Qr为设计流量，m3/s。

现状年的流量资料采用45 a(1956—2000年)系列枯水期(12、1、2、3月)75%保证率流量作为设计流量;集中式饮用水水源区，采用95%保证率最枯月平均流量作为设计流量。

3.2 纳污能力计算结果

经上述公式计算，牡丹江市牡丹江干流5个水功能区纳污能力计算结果详见表3。

表3 牡丹江市牡丹江干流水功能区纳污能力计算结果表

4 限排量

对于开发利用区现状入河量小于其纳污能力的，规划水平年限排总量应按照严格控制入河总量的原则。根据区域经济社会发展及节能减排的有关要求合理确定，如水功能区现状水质不达标，规划水平年限排量应按维持或者小于现状污染物入河量的原则确定，如水功能区现状水质达标，规划水平年的限排量可在水功能区纳污能力范围之内。

4.1 牡丹江牡丹江市保留区

此功能区为保留区，现状水质达标，纳污能力以污染负荷法核定，在规划水平年，综合考虑节水减排、社会经济用水发展和水质现状等因素，对此功能区的污染物入河量不进行削减，维持现状水平。

4.2 牡丹江牡丹江市饮用、工业用水区

此功能区有2个使用功能，其中第一功能为饮用水功能，根据最严格水资源管理制度及水源地相关规定，要求在规划水平年饮用水源区优先达标。现状监测数据显示，此功能区现状水质不达标，在规划水平年2015年、2020年均要求达标。由监测的排污口数据和计算的纳污能力对比可以看出，现状入河量大于纳污能力，从对比结果与水质现状监测结果来看是相符合的。在2015年此水功能区要求达标，需将限排量限制在纳污能力范围内，在远期规划水平年2020年要求水源区内不可设置排污口，此功能区限排量定为0。

4.3 牡丹江牡丹江市排污控制区

排污控制区对水质没有要求，上游饮用水源区的污染物将调整至本功能区，因此规划水平年此功能区限排量有较大增加。

4.4 牡丹江牡丹江市过渡区

此功能区内共监测有2个排污口，现状入河量小于计算得出的纳污能力，现状超标主要是上游来水水质差造成。在2020年，要求此功能区达标，在上游功能区综合治理达标后，此功能区即可达标。通过排污口监测污染物反算污染物的入河浓度已经优于《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的相应指标，因此规划水平年均以现状入河量做为限排量。

4.5 牡丹江柴河工业用水区

此功能区内共监测有2个排污口，现状入河量小于计算得出的纳污能力，现状超标主要是上游来水超标造成。在2015年没有要求此功能区达标，根据节能减排总体要求，污染物入河量各削减10%左右即可满足要求，在2020年，要求此功能区达标，在上游功能区综合治理达标后，此功能区即可达标。但通过排污口监测污染物反算污染物的入河浓度仍超过《污水综合排放标准》(GB8978—199)中的指标，因此在2020年要求此功能区内的排污口达标排放，限排量即是按照达标排放核算而来。牡丹江干流牡丹江市涉及的5个功能区各规划水平年限排量详见表4。

表4 牡丹江市牡丹江干流水功能区现状入河量及规划水平年限排量

5 优化调整建议

5.1 功能区优化

由目前的水功能区划来看，牡丹江牡丹江市饮用、工业用水区有2个使用功能，以第一使用功能做为纳污能力和限排量制定的主要依据，而饮用水源功能区的纳污能力计算、限排制定及排污口布置均是最严格管理规定，此功能区有20.6 km，按照饮用水源功能进行管理过于严格，而实际发挥饮用水源功能的远没有这么长，按照《饮用水水源保护区划分技术规范》，在河流型水源地取水口上游上溯3 km已经可以满足二级保护区的水域范围要求，远远小于本功能区长度20.6 km。因此建议优化功能区划分，单独划分出饮用水源区，针对饮用水源区实施最严格的水源地管理，其他长度可划分为工业用水区，按照工业用水区的相应要求落实最严格的水资源管理规定，也更符合河流的实际属性及实际用水需求。