污染物入河量分析技术方法浅析

马勇骥，陈晓燕，崔勇

(江苏省水文水资源勘测局南通分局，江苏南通 226006)



污染物入河量分析技术方法浅析

马勇骥，陈晓燕，崔勇

(江苏省水文水资源勘测局南通分局，江苏南通 226006)

以环境影响评价工程分析理论为基础，就污染物入河量分析工作中的有关技术方法进行解析，并创新性提出定量化的合理性检查手段。结果表明，正确选择分析方法，合理分配各功能区河段污染物入河量，综合运用定性与定量结合的合理性检查方法，是确保分析成果准确可信的关键所在。

入河污染源；排放量；工程分析；技术方法

污染物入河量分析是环境影响评价、排污口设置论证、水资源论证等咨询服务中重要的基础性工作。当前污染物入河量分析工作主要依据《环境影响评价技术导则 地面水环境》(HJ/T 2.2—93)，导则侧重于污染源调查内容的规定，对于调查分析技术方法的选取、应用及结果合理性检查阐述略显单薄，以致实际工作中存在因调查分析方法不当导致污染物入河量成果数据与水质现状监测数据、纳污能力数据逻辑关系混乱的情况发生。现以南通市典型一级河道——九圩港河为例，选取COD指标，以环境影响评价工程分析理论为基础[1]，就污染物入河量分析中的关键性技术方法进行解析。

1 入河污染源类型及特征

污染物入河量分析的对象是入河污染源，按排放形式，入河污染源可分为点源、面源两大类，常见类型及特征见表1[2]。

2 分析方法及其适用对象

环境影响评价工程分析中多采用类比分析法、物料衡算法、实际监测法确定“三废”污染物产生、排放强度[3]，该三法同样适用于污染物入河量分析，应用中需针对不同污染源类型特征选取相应的分析方法，并注意不同分析方法间的相互校核、补充。各方法主要特点及适用对象见表2[4]。

表1 入河污染源常见类型及特征

3 九圩港河污染物入河量分析实例

3.1 工业企业源、城镇污水处理厂

现场踏勘表明，工业企业、城镇污水处理厂点源排放口均集中分布于九圩港河下游石港工农业用水区，排放口分为连续排放、间歇排放两种，需选取不同的方法进行分析。

(1)实际监测法

对于工况稳定的连续排放口采用实际监测法，参照《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)或相关行业污染物排放标准的规定，于企业工况稳定、生产负荷达到设计的75%以上时，连续监测一个生产周期内至少3次污水排放量(流量)、COD排放浓度并取均值，按表2所列公式计算得到COD排放量，如表3所示。

表2 污染物入河量常用分析方法特点及适用对象

表3 九圩港河点源实际监测法分析成果表

(2)物料衡算法与排污系数法

对于生产工况不稳定的企业——石港酒厂(年产50%白酒3 000 t，折65%原酒2307.7 t)，其排放口为无规律间歇排放，导致实际监测数据因代表性不足无法真实反映污水排放情况，故采用物料衡算法与排污系数法确定污染物入河量。

该厂废水COD浓度值主要由乙醇贡献，在项目可研文件、环评文件提供的基础资料比较翔实的情况下，根据实际生产工艺物料平衡(见图1)、水平衡(见图2)，采用物料衡算法计算得到乙醇排放量、废水排放量，如表4所示。

图1 石港酒厂白酒生产工艺流程与乙醇平衡图Fig.1 Liquor production process and ethanol balance figure of Shigang Winery

图2 石港酒厂白酒生产水平衡图Fig.2 Water balance figure of liquor production in Shigang Winery

排污单位衡算对象投入量/(t/a)回收量/(t/a)处理量/(t/a)产品量/(t/a)排放量/(t/a)石港酒厂乙醇2200420751500废水:5废气:200水1065004200100001500废水:90000废气:800

根据乙醇好氧反应方程式CH3CH2OH+3O2=2CO2↑+3H2O，单位乙醇COD理论值为2.08 g/g，则在乙醇排放量为5 t/a、废水排放量为9万t/a的条件下，石港酒厂COD排放量为10.4 t/a，排放浓度为115.6 mg/L。

为验证物料衡算结果的合理性，同步采用排污系数法进行校核。环保部《产排污系数手册》规定“白酒制造业、半固态发酵、浓醪液回收+生物处理法”条件下COD排污系数为4 750 g/t产品(65%原酒)，则石港酒厂COD排放量为11.0 t/a，排放浓度为121.8 mg/L。两种方法计算结果较为接近，表明分析结果具有一定的可信度。由于在物料衡算过程均按照理想状态进行[5]，且忽略其他发酵副产物对废水COD浓度值的贡献，导致计算结果偏低，故最终确定将排污系数法计算结果纳入整体数据合理性检查范畴。

3.2 农村生活源、分散式养殖源、农田径流源

此类入河污染源均为无组织、分散化的面源，排放源地理位置难以通过现场踏勘确定，无法采用实际监测法、物料衡算法进行分析计算，故采用排污系数法通过类比分析法手段予以分析。各排污系数对照环保部《产排污系数手册》所列行业、所处地域进行取值，国民经济参数参照《南通市统计年鉴》，分析成果见表5。需注意分析成果为九圩港河所处行政范围内沿岸各乡镇面源污染物入河总量，还需进一步分配至相应的功能区内。

表5 九圩港河面源排污系数法分析成果表

3.3 污染物入河量成果分配

将前述各项计算成果累加，得到九圩港河COD污染物入河总量为4 124.5 t/a，点源根据排污口位置直接将污染物入河量分配至相应的功能区；面源根据功能区河长与各乡镇地理位置关系将污染物入河量分配至相应的功能区，如表6所示。

表6 九圩港河COD污染物入河量成果分配表

4 分析成果合理性检查

4.1 定性检查法

污染物入河量分析成果合理性检查目前运用较多的是定性化的逻辑检查法，基于“现状水质超标则表明河段剩余环境容量不足”的原则，根据污染物入河量、河段纳污能力、现状水质类别、目标水质类别四者之间可能的情景关系(见表7)进行判断。

如检查结果为合理，则进一步采用量化手段进行检查；如检查结果为不合理，则重新针对分析方法的选择、参数及计算过程、入河污染物的分配进行分析计算，直至所有功能区河段检查结果均合理为止。检查结果见表8。

表7 污染物入河量分析成果逻辑合理性检查表

表8 九圩港河COD入河量分析成果定性检查表

4.2 定量检查法

污染物入河量分析成果的定量化检查目前尚无标准规范予以指导。因河道水质超标程度与剩余环境容量间存在较强的逻辑关系，故此可借鉴环境监测邻域标准曲线的测定原理进行数据相关性统计，即依据朗伯比尔定律，输入量与输出量之间的关联度以相关系数r值进行表达，通常r>0.9认为两者间关联度较高，0.9≥r≥0.7认为两者存在一定关联度，r<0.7则认为两者无关联度[6]。

以功能区纳污能力与污染物入河量的差值(即剩余环境容量)作为输入量，功能区目标水质标准值与污染物现状监测值的差值(即水质超标程度)作为输出量，利用标准曲线计算程序或Excel自带的线性拟合函数进行相关性检查。检查参数见表9，检查结果见图1。

表9 九圩港河COD入河量分析成果定量检查参数表

图3 九圩港河COD入河量分析成果定量检查结果图Fig.3 Quantitative check result figure of river COD discharge quantity analysis results in Jiuweigang River

检查结果r=0.916 9，表明九圩港河各功能区COD污染物入河量、河段纳污能力、现状水质类别、目标水质类别间的关联度较高，结合定性检查结果，可

以认为分析方法的选择合适、参数及计算过程正确、入河污染物的分配合理，污染物入河量分析成果可信度较高。

5 结语

根据不同入河污染源的类型特征，正确选择分析方法，合理分配各功能区河段污染物入河量，综合运用定性与定量结合的方法对成果数据进行合理性检查，是污染物入河量分析中的3项关键性技术方法。实际工作中如污染物入河量分析成果与河道纳污能力、现状水质类别、目标水质类别逻辑关系出现冲突时，可从上述3个角度对分析过程进行全面核查以确保分析成果合理有效。

[1] 石晓枫, 郭爱文. 污染型建设项目环境影响评价中的工程分析[J]. 环境科学与技术, 2004, 27(2): 56- 57.

[2] 段慧, 张丹, 杨洪霞, 等. 小流域非点源水污染特征分析研究[J]. 环境影响评价,2014(6): 59- 61.

[3] 王本法. 浅谈污染型建设项目环境影响评价中的工程分析[J]. 资源节约与环保, 2013(12): 147- 147.

[4] 环境保护部环境工程评估中心. 环境影响评价技术方法[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2015: 10- 11.

[5] 环境保护部环境工程评估中心. 环境影响评价技术导则与标准[M]. 北京:中国环境科学出版社, 2015: 25.

[6] 张菁, 马民涛, 王江萍. 回归分析方法在环境领域中的应用评述[J]. 环境科技, 2008, 21(S2): 40- 43.

A Brief Analysis on Technical Methods Used to Measure River Pollutants Quantity

MA Yong-ji, CHEN Xiao-yan, CUI Yong

(Jiangsu Hydrometry and Water Resources Reconnaissance Bureau Nantong Branch Office, Nantong 226006, China)

Based on the engineering analysis theory for environmental impact assessment, this paper analyzed some technical methods employed in the measurement of river pollutant quantity, and put forward suggestions to determine the rationality of such quantitative analysis. The results showed that a correct selection of methods, a rational allocation of pollutants in various functional areas of rivers, and a combination of qualitative and quantitative analysis were essential to ensure the accuracy and credibility of the analysis results.

river pollution sources; discharge quantity; engineering analysis; technical methods

2016-03-28

马勇骥(1989—)，男，河南人，助理工程师，主要研究方向为水文水资源工程，E-mail：zzumyz@126.com

崔勇(1976—)，男，江苏人，工程师，主要研究方向为水环境监测、环境影响评价、环境工程，E-mail：cuiyong0513@126.com

10.14068/j.ceia.2016.06.021

X52

A

2095-6444(2016)06-0088-04