大汶河泰安段水质评价及水污染控制初步研究

吴晓婷

大汶河泰安段水质评价及水污染控制初步研究

吴晓婷

文章以大汶河水系泰安段河流为研究对象，依据其水环境功能区划，对大汶河泰安段水污染控制与水质预测进行初步研究，为该流域泰安段水质评价和水污染防治、水资源可持续利用提供科学依据。

大汶河水系；水环境容量；水质评价；水污染防治

水是生命之源泉，自然界一切生命活动都离不开水，水是城市发展的根本。人类的城市与江河、湖泊、冰川、海洋、地下水、大气中的水等各种水体有着重要的联系。在这些水体中，河流是与城市联系最为密切的水体之一，关乎着城市的繁荣昌盛。

我国水环境面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺，水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。河流水质污染是目前较为突出的水环境问题之一，而区域水环境综合质量综合评价为水资源保护、合理开发利用及水体污染的综合防治提供了科学论证依据。但是，因河流水质综合评价的条件要求较为苛刻，致使水资源科学管理遇到了“瓶颈”问题。

大汶河泰安段水质评价及水污染控制的初步研究，是根据大汶河流域中王台、大汶口、角峪、谷里、沙坡5个监测断面的1998年的水质监测项目，选取其中对水质影响明显、年际、年内变化较大者5-8项，运用叠加型指数法进行水质评价。选择合适的水质模型，合理确定参数，计算大汶河泰安段的水环境容量、排污消减量及其分配。结合实际，提出大汶河水污染控制措施。

一、大汶河流域背景

大汶河，古称“汶水”，发源于山东省境内旋崮山北麓沂源县境，上游称牟汶河，流经新泰、莱芜至泰安大汶口纳柴汶河后称大汶河，是一条季节性较明显的河流。

大汶河的水体污染来源于沿河两岸城市生活生产所排放的废水、农药及化肥等，主要分为点污染源和面污染源。面污染源主要有各种面积较大排放的污染源，包括化肥农药、家禽养殖排放的污水废物以及生活垃圾等，而点污染源主要有14个。在各行业中，造纸、化工等行业，其等标污染负荷占全部行业等标污染负荷的93%以上。

搜集到大汶河流域1997～2003年的水质监测资料，针对1998年的水质监测资料，对1998年的大汶河泰安段的水质进行评价。由现有水质监测断面中，选择下列断面作为水质评价断面：王台大桥、大汶口、角峪、谷里、沙坡。

主要监测项目：流量、PH、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、高锰酸盐指数（CODmn）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、亚硝酸盐氮（NO2-N）、硝酸盐氮（NO3-N）、挥发酚（FEN）、氢化物（CN）、砷（As）、六价铬（Cr6+）、铅（Pb）、镉（Cd）。采样时间（CYSJ）：一般每年取样次数为六次，取样时间分别为：枯水期2次（3月、5月），丰水期2次（7、8月）、平水期2次（10、11月）①监测资料在年份、监测项目、采样时间上有变化。。

二、大汶河流域水质现状评价

（一）叠加型指数法评价

此法是将选定的参与评价的N个单项污染指数进行叠加，其计算公式为：

式中：P—水质质量指数；

m—污染物个数；

Ci—i种污染物实测值（单位：mg/L）；

Si——i种污染物评价标准（单位：mg/L）。

此次评价，对于河流，Si取《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ级水标准，计算P后，按叠加型指数污染等级划分标准进行分级，如表1。

表1 叠加型指数污染等级划分标准

（二）叠加型指数法评价结果

按照叠加型指数法对大汶河泰安段各监测断面进行评价，计算得到各断面的水质质量指数：大汶口21.6、王台14.4、角峪18、谷里22.5、沙坡3.2。参照表4，可得到结论，大汶口、王台、角峪和谷里属于重污染，而沙坡属于清洁类。

三、水环境容量计算、排污消减量及其分配

（一）河段环境容量计算

1.计算方法

根据计算单元的划分方法，将各计算单元的上断面均定在排污口以上且紧靠排污口处，所以可以应用单个排污口——维水环境容量计算模型（单点容量计算法）计算水环境容量。即：

关于计算单元水质控制断面的位置，采用下断面控制方案计算河段水环境容量。

2.水体纳污能力的计算及成果分析

根据确定的设计水量、水功能区的水资源保护目标（2010年）和水质标准，通过单点容量计算法水质模型，对大汶河各河段水体纳污能力（水环境容量）进行了计算，其结果列于表2。

表2 大汶河各河段水体纳污能力（环境容量）计算成果表

从表2可以看出，平阳河口至大汶口河段的纳污能力最差，为4144kg/d，其次为角峪至大汶口河段，为10268 kg/d，大汶口至东平湖入湖口河段的纳污能力是三者中最强的，为16236 kg/d。造成这种差距的原因是河段的设计流量、设计流速和规划水质级别等的不同。

随着城市人口的日益增长，对于城市经济的发展需要更高，必然导致城市用水量的增加。用水量与排污量成正比关系，用水量与大汶河的纳污能力（环境容量）成反比关系，即越来越小。历史发展要求我们寻求合理有效的措施，对大汶河水体的污染给予科学控制。

四、纳污总量控制方案

纳污总量控制及分配方案的研究与制定是水资源保护工作的重要内容。根据规划水域纳污能力，规划水平年（2010年）的水质控制目标和受纳污染物负荷，并考虑污染物衰减、稀释作用等因素，测算2010年控制断面（点）各主要污染物总量控制指标，即水质目标要求下的入河污染物削减量。然后将总的河段削减量按削减率分配至各排污口，对于无排污口的河段不进行削减量分配。

各河段污染物消减量计算公式如下：

削减率：

根据以上公式，计算各河段的CODcr削减量及分配量。其结果见表3。

五、污染防治对策及措施

综合大汶河1997～2003年的水质监测资料进行水质评价分析，可以得知大汶河几乎各个河段的水质都属于Ⅳ、Ⅴ类水，有些甚至是超Ⅴ类水体。大汶河已受到了严重的污染，若不及时进行治理和防治，大汶河水质必定愈加恶劣，成为制约沿河经济的发展、影响沿河人群的生产生活用水的正常供应。为此，提出以下防治对策。

表3 各河段的CODcr削减量及分配成果表

（一）调整产业结构

以实地调查结合科学研究的基础上，确定适合大汶河流域水体的工农业结构方案，重点调整大汶河干支流沿河的化工、金属等行业，对于过度膨胀的造纸、印染等工厂实行合理化调配，关停一些“三无”厂家，以谋求预防为主、防治结合的控制转变。

（二）污水处理工程

加大污水处理力度，建设一批污水处理工程，通过污水处理技术，使“死水”变为“再生水”，供城市生活生产再利用。目前，“再生水”主要用于农田、水利、工业、景观和消防等方面，既使“死水”注入新鲜活力，同时也提高了水资源的重复使用率。

（三）建立健全水管理系统的法律法规

一是制定有效的、强有力的法律法规，规范人们的水利用道德观念，克服“水盲”。二是加大执法力度，对于超标准超量排放的企业要严厉整治，对于节约用水，利用绿色工艺有效保护水资源的企业进行奖励。采取奖惩相结合的措施，积极调动企业防污治污的责任心和使命感。三是通过建立健全水质监测机构建设，专门针对大汶河流域水质进行监管工作，按河流生态的规律，计算流域内主要河段水文周期内最佳自净能力的污染临界负荷等，在这些研究分析基础上，发展生物监测，利用水生物与水环境质量的关系，提高大汶河流域的水质监测水平。

（四）加大环境保护投入，提高环保意识

环境保护是一个涉及方方面面的事业，现代社会越来越重视保护生存的环境。因此，大汶河流域范围内的各县、市级政府应建立专项污染综合治理基金，合理管理及使用排污资金，努力通过多渠道多手段筹集水体治污费用。通过加强对领导和群众的思想教育，使其充分认识河流水土防污治理的重要性，逐步提高人们的环保意识。

［1］叶桂忠，刘俊.漓江桂林市区段水环境容量研究［J］.水资源保护，2003，（3）.

［2］王彩霞.城市污水处理新技术［M］北京：中国建筑工业出版社，1990.

［3］徐国东，吕华，占松.大汶河污染现状及其治理［J］.水资源保护，2003，（1）.

吴晓婷，梧州市防洪排涝工程管理处，广西梧州，543002

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