抚顺市水功能纳污能力及限排总量研究

孙晓菊

（辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺 113015）

水域纳污能力是指在设计水文条件下，满足计算水域的水质目标要求时，该所能 容纳的某种污染物的最大数量[1]。纳污能力及限制排污总量控制方案的制定既是落实国家最严格水资源管理制度、建立纳污红线的具体措施，也是改善水域环境、有效控制污染物进入水域的重要依据，并为水资源保护、水污染防治、水生态修复、河长制等工作提供重要技术支撑。

1 区域水功能区划及排污现状概况

抚顺市位于辽宁省中东部，是省内主要河流浑河、太子河、清河、柴河、富尔江及辉发河的发源地。根据《辽宁省水功能区划》[2]，抚顺境内水功能区共86个，根据国家水功能区调整结果和上报考核方案以及省内水功能区考核断面选择的初步意见，在全省350个监测断面中，抚顺市共有42个限制纳污水功能区断面，其中国家级断面19个，省级23个，其中保护区12个，饮用水源区9个，缓冲区3个，过渡区3个，工业用水区4个，景观娱乐用水区2个，农业用水区9个。此次研究针对抚顺市的7条主要河流的27个水功能区，其中保护区7个，缓冲区2个，饮用水源区11个，过渡区3个，工业用水区2个，景观娱乐用水区2个。共涉及河长715.6 km。

根据2016年《抚顺市水资源公报》抚顺市入河废污水总量为2.79亿t（包括未进入暗渠污水量），其中市区及抚顺县为2.54亿t，清原县为0.13亿t，新宾县为0.12亿t。2016年全市污染物排放总量为1.91万t。主要污染物为：化学需氧量1.61万t，氨氮0.192万t，总氮0.120万t，其他0.010万t。

2 区域纳污能力核算与分析

此次针对抚顺市所辖27个水功能区及其所属7条河流的纳污能力进行核算。

2.1 计算方法

根据GB25173-2010《水域纳污能力计算规程》[1]的相关介绍，考虑研究流域流量及流速特点，采用一维水环境容量计算模型，其计算公式为：

式中：M为水功能区纳污能力，t/a；CS为下断面污染物目标浓度，mg/L；C0为初始断面的污染物浓度，mg/L；K为污染物综合衰减系数，L/s；L为计算河段长度，m；u为设计流量下河道断面的平均流速，m/s；Q为水功能区设计流量，m3/s；QP为废污水排放量，m3/s。

2.2 模型参数的确定

1）设计水文条件

根据GB25173-2010，采用90%保证率最枯月平均流量作为设计流量，同时取该设计流量下各水功能区平均流速作为计算流速。

2）水质目标值

根据各水功能区的水质目标要求，依据GB3838-2002《地表水环境质量标准》，确定各污染指标对应的水质目标浓度。

3）控制指标

根据抚顺市27个水功能区的水质现状及水污染特点，结合全国水资源综合规划的要求，此次研究纳污能力核定的污染物控制指标选用COD，NH3-N。

4）污染物综合衰减系数

污染物综合衰减系数主要受水体的水动力条件、紊动强度、河流中微生物性质等因素影响。此次研究根据水文部门对各污染物综合衰减系数的率定成果及经验系数确定，氨氮、COD综合衰减系数取值见表1。

表1 污染物衰减系数统计表

2.3 纳污能力计算成果

应用所构建的河流纳污能力计算模型，核算并分析各水功能区及其所属的河流水系对不同污染物的纳污能力，见表2和表3。

表2 各水功能区纳污能力计算成果统计表t/a

表3 各流域水功能区纳污能力计算成果表t/a

通过对表2和表3分析可知，区域内各水功能区及其所属水系针对不同污染物的纳污能力存在明显差异依据计算成果进行分析，得出以下结论：

1）通过对主要污染物纳污总量分析可知，在满足现有水质标准的情况下，工业用水区和浑河城市段所能容纳的污染物总量最多，缓冲区和辉发河流域所能容纳污染物的负荷最低。

2）主要污染物中，能容纳COD的能力最强，氨氮较小。

3 污染物限排总量计算与分析

3.1 污染物限排总量确定原则

根据研究区域现状汇入水功能区的污染物量与水功能区纳污能力，结合《全国水资源综合规划》、《辽河流域综合规划》和《辽宁省水资源综合规划》等成果以及区域经济技术水平，结合水资源管理的实际情况，综合确定研究区域限制排污总量分解技术方案，具体分解方法如下：

1）饮用水源区遵循不得排污的原则，此类水功能区污染物入河限制量取零值；

2）保护区采用纳污能力计算和现状污染物入河量中的较小值作为对应区域的限制排污总量；

3）其他水功能区采用其纳污能力计算值作为对应区域的限制排污总量。

3.2 流域限制排污总量分析

根据上述限制排污总量的计算方法，此次研究主要针对浑河流域和苏子河流域水功能区污染物消减量计算，结果见表4，所有流域各典型污染物限排总量汇总成果见表5。

表4 浑河苏子河流域污染物总量控制方案汇总表

对流域水功能区污染物消减量及限排总量计算成果分析发现，抚顺市区浑河流域内存在入河量超过限排总量的现象。区域内污染指标的入河量均大于限排总量，其中污染物消减任务最重的是氨氮，其整体消减量达现状入河量的88.97%，COD次之，其整体消减达到入河量的68.88%；苏子河流域COD入河量大于限排量，其整体消减量达到入河量的40.61%；其他流域不存在入河量超限排总量现象。

4 结语

经研究计算，抚顺市主要水功能区城市段及人口集中的城镇段主要污染物的入河量存在高于其限排总量的要求，行政主管部门应将环境综合整治重点放在氨氮指标的限值排放方面，对比不同水功能区的污染物消减量研究成果可知，工业用水区、过渡区污染物控制压力较大。

表5 抚顺市水功能区污染物总量控制方案汇总表

行政主管部门应加快污水处理设施建设步伐，加大污水处理量，尽量减少工业和生活污水的直接排放，优化入河排污口布局，提高污水处理工艺，加大中水利用率，新建的城市管网，做到雨污分离，以减轻汛期污水处理厂的压力。