海河干流入河排污口調查與評價

張國立,唐廣鳴,劉光學

(天津市水文水資源勘測管理中心,天津 300061)

海河作為天津市“母親河”,孕育了天津的文明與文化,是天津市一道美麗的風景線。海河干流由子牙河和北運河在天津市區三岔口匯合后,穿過市區在塘沽區大沽口海河閘入海,全長72.0 km,流域面積2066km2,如圖1所示[1]。海河作為一級主干河道,不僅是汛期行洪的主要渠道,也是天津市的飲用水源地,其水功能區劃為“備用飲用水源地,工業水源地,市區景觀娛樂用水”,近期水質目標為日常Ⅴ類水質標準,飲用水輸水期間Ⅲ類水質標準。但是由于沿海河干流存在入河排污口超標排污問題,目前海河水質存在嚴重污染現象,河道水質惡化,飲水安全面臨威脅,并也成為全國七大水系中污染最嚴重河流之一,非汛期海河水質一般為Ⅳ類或劣Ⅳ類,汛期水質一般為Ⅴ類或劣Ⅴ類[2]。天津市水文水資源勘測管理中心2007年對天津市入河排污口進行了調查與評價,根據海河干流入河排污口調查結果,分析海河干流入河排污口污染特征、排污量、污染負荷等,以期為海河干流污染防治決策提供技術支持。

圖1 海河干流示意圖

1 入河排污口調查結果分析

根據天津市水文水資源勘測管理中心2007年對分布在海河干流上的8個入河排污口進行的水質水量監測數據,分析各排污口特征污染物年排污量,結果如表1所示。

由表1可見,8個入河排污口中有化工廠排污口3個,熱電廠廢水排污口2個,混合污水排污口3個;特征污染物為有機指標TOC和COD,富營養化指標為TN和TP,化工類指標為對-二甲苯和苯乙烯。由各項污染物排放量可以知道各項污染物均存在超標排放問題,同時表明海河干流以有機污染、富營養化污染和化工污染為主要特征。

2 入河排污口污染評價

2.1 評價方法

等標污染負荷評價法是一種重要的污染源評價方法,其物理意義是將某污染物質排放濃度稀釋到評價標準時所需潔凈水的量[3]。該評價方法通過將不同污染源排放的某污染物總量與該污染物的排放標準進行比較,從而獲得同一尺度上可以相互比較的量。該方法簡單易行且具有較好的綜合性,曾經在全國工業污染源調查中作為污染源評價方法。其計算公式為

式中:P為某區域(或河段)的等標污染負荷,即該區域(或河段)內所有污染源的等標污染負荷之和;n為排污口數量。Pi為污染源i排放的總等標污染負荷;Pik為污染源i排放的污染物k的等標污染負荷;Cik為污染源i排放的污染物k的平均濃度;C0k為污染物k的環境質量標準或排放標準;Qik為污染源i排放的污染物k的等流量。

達標污染負荷則是指某排污口污染物排放達到評價標準濃度所需稀釋水量,只要該排污口最大等標污染指數的污染物能達標,則其他排放污染物指標就一定滿足排入河道功能區排放標準[4]。因此,根據排污口污水排放量和監測污染物的最大等標污染指數即可計算出該排污口達標排放所需增加的潔凈水量。

達標污染負荷計算式為:

2.2 評價標準

8個排污口位于海河干流不同的水功能區劃。根據天津市水功能區劃要求,分布在海河二道閘下過渡區區劃的5個排污口(天堿泵站、天堿排水閘、大沽化工排水口、大無縫排水口、山東路泵站),執行GB3838—2002《地表水環境質量標準》中Ⅴ類水質評價標準;分布在海河二道閘閘上為飲用水水源地、景觀娛樂區和工業用水區。3個排污口(軍糧城電廠排水口、復興河排水閘、天津熱電廠排水涵洞),執行其Ⅳ類水質評價標準。

2.3 評價結果分析

等標污染負荷是將排污口各項污染物質排放濃度稀釋到評價標準時所需潔凈水量的總和,達標污染負荷則是指將排污口最大超標污染物達到評價標準濃度所需稀釋水量。計算結果見表2,分析結果見圖2。根據等標污染負荷及達標污染負荷計算可以看出各排污口的污染程度。

由圖2可以看出海河干流上各排污口污染的程度,天堿泵站、大沽化工排水口、天堿排水閘為海河干流上的主要排污口,分別占海河干流等標污染負荷總量的27%、26%和17.4%,并且此3個排污口均為化工類廢水排污口,表明海河污染特征主要為化工類污染。

表1 海河干流入河排污口特征污染物排放量統計

圖2 海河干流入河排污口污染負荷

排污口達標污染負荷比等標污染負荷小,是因為達標污染負荷是將超標最大指標稀釋到評價標準濃度時所需要的潔凈水的量,而等標污染負荷是將所有超標指標稀釋到評價標準濃度時所需要的潔凈水的量的總和。由表2可以看出,海河干流8個排污口達標污染負荷約為16.8億t/a,即每年需要16.8億t潔凈水來稀釋各排污口排放污水才能達到排放要求,也說明海河所受污染比較嚴重。

表2 入河排污口污染負荷統計 萬t/a

3 結 語

a.所調查的海河干流8個入河排污口均存在超標排放問題,排污類型為工業廢水和混合污水,以有機污染、富營養化污染和化工污染為主要特征。

b.8個排污口中,天堿泵站、大沽化工排水口、天堿排水閘為海河干流上的主要排污口,分別占海河干流等標污染負荷總量的27%、26%和17.4%。

c.8個排污口達標污染總負荷為16.8億t/a,即每年需要16.8億t潔凈水來稀釋各排污口排放污水才能達到排放要求。

[1] 文威,黃歲梁.海河污染研究進展[J].水資源保護,2007,23(5):55-59.

[2] 張國立.2007年天津市入河排污口調查與評價[R].天津:天津市水文水資源勘測管理中心,2008.

[3] 丁淑芹.大凌河朝陽市區段入河排污口評價[J].遼寧師專學報,2000,2(1):80-82.

[4] 萬金保,黃學平.采用等標污染負荷法分析大塢河水污染特征[J].南昌工程學院學報,2005,24(1):35-38.