黄石市保安湖水环境现状及治理对策

余超 王锦文 张勇 湖北省黄石市水文水资源勘测局

随着社会经济的迅速发展，保安湖流域用水量逐年增加，与此同时废污水的排放量也逐年增加，威胁着我们赖以生存的保安湖水源，并制约了经济社会的发展和居民生活水平的提高。为能有效控制污染物进入河流，保障水质满足水功能区要求，必须将保安湖纳污能力核定及限制排污总量控制方案作为重要的前提工作。污染物总量控制是实现水质管理目标的主要手段，也是水污染防治量化的依据，实现总量控制目标，须准确核算水体的纳污能力，而后根据纳污能力确定限制排污总量，从而达到改善水质、净化水体的目的。

一、保安湖现状

保安湖位于黄石大冶市保安镇、还地桥镇、东风农场与鄂州市梁子湖区梁子镇、东沟镇之间，为跨市湖泊。湖泊水域范 围 介 于 东 经114°39′18″～114°45′03″，北纬30°12′03″～30°18′13″，湖 泊 水 面 中 心 地理坐标为东经114°43′13″，北纬30°14′38″。保安湖属于梁子湖水系。该湖流域面积为244.5km2，其中现有湖泊面积为42.8km2。保安湖水位18m时，容积为1.10亿m3。保安湖主要入湖河流有3条，分别为还地桥港、保安东港和保安西港。

对保安湖、还地桥港、保安东港和保安西港进行水质监测。从水质类别来看，保安湖水质为Ⅳ类，主要超标污染物为总磷。还地桥港上游水质较好，河源水质为Ⅱ类，下游河口水质较差，水质类别为Ⅳ类，主要超标污染物为氨氮。保安西港水质较好，其中保安西港河源水质为Ⅱ类，保安镇上游及保安西港河口水质为Ⅲ类。保安东港水质较好，水质为Ⅲ类。（见表1）

表1 水质监测结果

保安湖周边耕地及鱼塘养殖较多，3条入湖河流分别从还地桥镇和保安镇镇区穿流而过，因此认定保安湖的污染主要来源于3条入湖河流及湖周面源污染及底泥释放内源污染。

二、环境容量计算

（一）计算指标

纳污能力核定指标为高锰酸盐指数、总磷和氨氮。

（二）模型选取

目前国内外研究中，多采用完全均匀混合箱体水质模型来预测湖泊（水库）水体长期的动态变化，即将湖泊（水库）视为一个完全混合反应器时，水环境容量计算模型可以用水体质量平衡基本方程计算。湖泊完全混合模型如下：

K—污染物综合降解系数；

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C—湖泊中水质浓度。

当湖泊水质稳定达到水质目标时，湖泊水质浓度变化率为零，即，允许进入湖泊的污染物负荷量为水环境容量，即：

3条入湖河流还地桥港、保安东港和保安西港多年平均流量为1.46m3/s、1.16m3/s和0.436m3/s。河流平均流量极小，且河流长度较短。因此河流纳污能力计算模型选取河流零维模型计算。零维模型如下：

式中：

C——污染物浓度；

Q——初始断面的入流流量。相应的水域纳污能力公式：

式中：

M——水域纳污能力；

（三）目标浓度

根据黄石市《关于全面推行河长制的实施方案》的通知，河流目标水质要达到Ⅲ类及以上标准。即河流高锰酸盐指数为6mg/L、总磷为0.2mg/L、氨氮为1mg/L。湖泊高锰酸盐指数为6mg/L、总磷为0.05mg/L、氨氮为1mg/L。

（四）计算结果

经计算保安湖纳污能力高锰酸盐指数为1276.19t/a、总磷为25.85t/a、氨氮为375.76t/a；还地桥港环境容量高锰酸盐指数为248.63t/a、总磷为8.75t/a、氨氮为40.66t/a；保安东港环境容量高锰酸盐指数为197.54t/a、总磷为6.95t/a、氨氮为32.30t/a；保安西港环境容量高锰酸盐指数为74.25t/a、总磷为2.61t/a、氨氮为12.14t/a。

三、现状污染负荷

保安湖污染负荷采用保安湖出口东沟闸现状污染物浓度乘以流域来水量再还原降解量即为保安湖流域现状总污染负荷，再减去3条入湖河流的污染负荷即为保安湖湖周污染负荷。底泥释放借用武汉东湖底泥释放的研究成果，高锰酸盐指数放速率为10mg/m2·d，总磷释放速率为0.098mg/m2·d，氨氮放速率为4.1mg/m2·d。衰减系数K取值高锰酸盐指数为0.005/d，总磷为0.018/d，氨氮为0.011/d。

还地桥港、保安东港和保安西港污染负荷用河口污染物浓度乘以河口流量即得河道流域总污染负荷（见表2）。

表2 保安湖流域现状污染负荷

四、纳污容量的分配和削减

由于保安湖区总磷现状污染负荷大于环境容量，因此需要对总磷进行削减，削减量为29.02t/a；高锰酸盐指数和氨氮现状污染负荷小于环境容量，尚有剩余环境容量，高锰酸盐指数为288.24t/a，氨氮为304.66t/a。

还地桥港现状高锰酸盐和总磷污染负荷小于环境容量，尚有剩余纳污容量，高锰酸盐为82.59t/a，总磷为4.88t/a；氨氮现状污染负荷大于环境容量，需要进行污染物削减，削减量为33.39t/a。保安东港现状污染负荷小于环境容量，尚有剩余纳污容量，高锰酸盐为54.87t/a，总磷为1.83t/a，氨氮为9.47t/a。保安西港现状污染负荷小于环境容量，尚有剩余纳污容量，高锰酸盐为16.1t/a，总磷为0.72t/a，氨氮为3.74t/a。

五、保障措施

保安湖污染主要来源于还地桥港、保安东港和保安西港及湖周面源污染及底泥释放内源污染。根据污染情况提出以下对应措施。

（1）控制农业面源污染，控制农业农业化肥和农药使用总量、提高化肥农药使用效率。深入实施测土配方施肥，推广有机肥、配方肥和新型肥料；加快推进病虫害专业化统防统治、绿色防控和高效农药替代；深入开展农药废弃包装物回收。

（2）开展湖泊周边水产养殖垸塘调查，对湖泊周边人工围垦形成的养殖垸塘，特别是对湖泊水质影响较大的垸塘，加强退垸还湖工作。拆除河道内迷魂阵渔网，坚决取缔沿湖围网，坚决禁止投肥养殖。推广渔业养殖生态化改造与尾水净化处理，促进渔业清洁生产。

（3）加快农村环境综合整治，推进农村生活垃圾分类减量，建设小型农村生活生产污水集中处理设施，制定重点河段沿河环境巡查方案。

（4）对还地桥镇和保安镇新建集中式污水处理设施，完善配套管网建设。加强生活污水截污和管网雨污分流改造。