北方某流域水功能区不达标原因分析

2019-02-21谢志钢

水利技术监督 2019年1期

谢志钢

(辽宁省水文局，辽宁沈阳 110003)

党中央和国务院对水资源管理提出一系列新要求。2011年中央一号文件《关于加快水利改革发展的决定》，提出要实行最严格的水资源管理制度。2012年1月12日，国务院以国发〔2012〕3号印发《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，确立了3条红线主要目标。2015年最严格水资源管理制度考核覆盖全国31个省份，2016年12月提出2018年底前要在全国范围内建立和实施河长制。

水功能区限制纳污红线主要控制指标达标率是最严格水资源管理重要组成部分，如何合理地评价水功能区达标率，精准地分析每个水功能区的不达标原因，编制水功能区达标实施方案是实现水功能区达标的主要抓手，是落实最严格水资源管理制度和河长制是的有效手段。水功能区达标评价及达标分析是各项工作的切入点，有研究者对我国各地的水功能区达标现状进行了分析[1-3]，认为水功能区不达标主要原因可能有污染物在环境中的背景较高、上游来水携污、工(企)业点源和农村、农业面源排污等[1，4-8]，并提出了水功能区不达标整治的相应对策[5，9-10]。本文结合了研究区范围内污染源分布、污染物排放量、流域气象水文条件及土地利用状况等方面的因素分析了水功能区不达标的原因，可作为落实河长制及最严格的水资源管理制度工作的参考。

1 研究区概况

研究区域干流全长247km，流域面积6044km2，流域多年平均降水量在650～800mm之间，上游大于下游，降水量年内分布不均，汛期降水量占全年降水量的70%～80%，流域多年平均天然地表水资源量为24.04亿m3。流域属中温带半湿润大陆性季风气候区，春季多风少雨；夏季湿热、高温、降水集中、雨热同季；秋季凉爽；冬季严寒、干燥。干流流经4个地级市，流域内水功能区主要分布在干流及其某条一级支流上，共有24个水功能区，其中3个排污控制区，如图1所示。

2 流域水功能区达标情况分析

本文综合2016年流域范围内的污染源分布、污染物排放量、流域气象水文条件及土地利用状况等方面的因素分析了水功能区不达标的原因。

2.1 流域水功能区达标概况

水功能区达标评价依据《地表水环境质量》、《地表资源质量评价规程》、《水功能区划》及相关评价细则等，对2016年21个水功能区的限制纳污红线主要控制指标进行达标评价。

2016年度水功能区水质状况：A市段，水功能区水质目标在Ⅲ类～Ⅳ类之间，水质类别在Ⅳ类～劣Ⅴ类之间；B市段，排污控制区1以上水功能区水质目标在Ⅲ类～Ⅳ类之间，水质类别在Ⅳ类～Ⅴ类之间，排污控制区1以下至排污控制区2以上水功能区水质目标为Ⅴ类，水功能区类别为在Ⅳ类～Ⅴ类之间；排污控制区2以下水功能区水质目标为Ⅴ类，水质类别均为劣Ⅴ类。2016年度一级支流1水功能区水质状况：上游，水库以上2个水功能区水质目标分别为Ⅱ类、Ⅲ类，水质类别均为Ⅱ类；水库以下至汇入口水质目标在Ⅲ类～Ⅴ类之间，水质类别在Ⅳ类～劣Ⅴ类之间，如图2所示。

图1 流域内水功能区、水文站及排污口分布示意图

图2 2016年度流域水功能区水质类别及达标现状

2016年度流域水功能区，限制纳污红线主要控制指标达标的水功能区共4个，未达标水功能区17个，分别占该流域水功能区数量的19.0%、81.0%，全因子达标率为0，主要污染物为总氮、氨氮、总磷、五日生化需氧量等；从年内各月水功能区达标率情况来看，1—3月、11—12月的达标率较低在10.0%～38.1%之间，4—10月水功能区达标率相对较高35.0%～90.0%之间；从单个水功能区达标看，1—3月连续不达标的水功能区15个，占不达标水功能区的88.2%，水功能区达标率有较为明显的季节性，如图3所示。

图3 2016年流域内水功能区达标率

2.2 流域入河排污量分析

2016年，流域内8条河流接纳了74个排污口排放的污水，流域范围内污水入河量为93195万t，COD、氨氮入河量分别为37467t和12119t；2020年此区域8条河流的水功能区COD、氨氮的纳污能力分别为85477t和3997t。从总量看，2016年流域COD排放量未超过流域水功能区2020年的纳污能力，而氨氮超过了流域水功能区2020年的纳污能力2.03倍；从河流看，2016年干流和一级支流1水功能区COD入河量未超过纳污能力，而氨氮入河量分别超过其水功能区的纳污能力0.7倍和2.6倍，2016年其它支流的COD和氨氮入河量均超过了2020年各支流水功能区COD和氨氮的纳污能力。

表1 2016年度COD、氨氮入河量、及超排程度

从各干支流接纳的污染物总量占流量污染物总量的百分比看，2016年度干流接纳流域入河废污水量、COD和氨氮总量的44.3%、35.8%、46.5%，一级支流1接纳了流域内入河废污水量、COD和氨氮总量的20.7%、20.5%、17.0%；一级支流2接纳了该区域入河废污水量、COD和氨氮总量的10.5%、19.0%、30.3%，其它支流接纳了24.5%、24.7%、6.1%。说明一级支流2入河口以下水功能区未达到Ⅴ类水质目标与一级支流1和一级支流2接纳了大量的城市生活污水有关，同时主要一级支流水功能区接纳了排污口排放大量的污染物导致了干流水功能区达标率较低，见图1。

2.3 流域气象水文及土地利用对水功能区达标的影响

2000—2016年，研究区水文站1和水文站2所处区域的年均气温分别为7.1℃和8.5℃，两站近17年11—2月平温均值低于0℃，3月两站的平均气温在0℃左右，4—10月气温均高于0度；四站枯水期(11—3月)、平水期(4—5月、10月)、丰水期(6—9月)降水量分别占全年降水量的9.9%～11.4%、21.0%～23.3%、65.1%～68.5%；四站枯水期、平水期、丰水期流量占总流量的10.2%～24.8%、22.7%～30.3%，51.6%～60.0%；2016年月均气温、降水、流量情况与多年平均值规律大致相同，如图4所示。

2016年度干流4个水文站河道流量8.023亿、13.554亿、17.188亿、21.260亿m3，一级支流1上水文站河道流量为2.56亿m3，从流域污水排放情况看：2016年，流域内各类污染源排放的污水总量占河道总水量的43.8%，比重较大。

对流域2010年GlobalLand30土地利用数据进行分类统计，农业用地占54.6%，人工地表(城镇)占20.3%，水体和湿地分别占2.3%和0.12%，植被(树及草)占22.5%，未划分利用类型的土地占0.12%。从土地利用状况来看，虽然农业用地占比较大，但是综合1—3月，11—12月气温、降水、河道水文站流量及入河排污口的实际监测情况，可以推断枯水期河流中污染物来源于农业面源污染的概率较低，污染物可能主要来源于工业、生活等类型的入河排污口排放的污染物；结合土地利用状况与入河排污口的空间分布可以看出市政、生活、污水处理厂、工业企业排污口多沿城镇密集分布，河流在流经城市时，接纳了大量的城市生活、工(企)业及市政污水，致使污水占河流水量比例大幅增加，城市排污可能是流域水功能区不达标的主要原因，如图5所示。

3 结语

综合气象水文资料分析表明北方流域河流季节性明显，水功能区达标率也呈现出较强的季节性，枯水期水功能区达标较低；2016年氨氮总量超过了流域水功能区2020年氨氮纳污能力，枯水期水功能区不达标的主要原因是点源排放的污染物。

目前，应用于北方流域水功能区评价的体系未考虑北方季节性河流特性，因此研究适宜北方季节性河流水功能区的达标评价体系是提升水资源管理质量，服务地方发展的要务。提高水功能区达标率，应结合最严格水资源管理制度考核、河长制对干支流水功能区进行严格管控，并制定一河一策的入河排污口综合整治及水功能区限期达标方案，以促进水功能区如期达到各阶段的考核目标。