環(huán)境規(guī)劃中水環(huán)境質(zhì)量目標確定技術(shù)的研究

劉繼莉

吉林省環(huán)境科學研究院，吉林 長春 130012

環(huán)境規(guī)劃中水環(huán)境質(zhì)量目標確定技術(shù)的研究

劉繼莉

吉林省環(huán)境科學研究院，吉林 長春 130012

本文通過選擇伊通河典型河段，建立污染物排放量-入河量-控制斷面通量-水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應關(guān)系，將規(guī)劃任務和項目與規(guī)劃目標和污染物總量控制目標很好地銜接，使吉林省污染物減排效果更具有顯示度。

污染物排放量；入河量；控制斷面通量；水環(huán)境質(zhì)量

環(huán)境規(guī)劃是環(huán)境決策在時間、空間上的具體安排，是規(guī)劃管理者對一定時期內(nèi)環(huán)境保護目標和措施所做出的具體規(guī)定，是一種帶有指令性的環(huán)境保護方案。自“九五”以來，國家不斷突出環(huán)境規(guī)劃在環(huán)境保護和污染防治方面的重要作用，尤其在“十一五”期間，通過在國家經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃中提出SO2、COD總量控制約束性指標，極大地促進了環(huán)境保護工作。“十二五”期間，國家環(huán)保規(guī)劃將在繼續(xù)完善、優(yōu)化總量控制的同時，強化環(huán)境質(zhì)量約束性要求。為此，如何確定合理、可行的環(huán)境質(zhì)量目標，建立污染物總量控制目標與水環(huán)境質(zhì)量改善目標之間的對應關(guān)系，并將規(guī)劃任務和項目與規(guī)劃目標和污染物總量控制目標很好地銜接，建立治污項目、污染減排和水質(zhì)改善的響應關(guān)系，解決一直困擾規(guī)劃編制的技術(shù)瓶頸問題，是“十二五”規(guī)劃編制所急需的，通過此課題的實施可以使吉林省污染物減排效果更具有顯示度。

1、研究內(nèi)容

建立污染物排放量—入河量—控制斷面通量—水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應關(guān)系。（1）選擇典型河段，分別在上、下游設(shè)置控制斷面，對該河段排污口進行調(diào)查，計算排污量和入河量；（2）控制斷面水質(zhì)和流量實測；（3）對控制斷面進行污染物通量計算，水質(zhì)指標選擇COD和氨氮；（4）根據(jù)污染源實際排放量與斷面通量計算，確定輸入響應系數(shù)，建立響應關(guān)系。

2、研究技術(shù)路線

選擇典型河段，采用實地調(diào)查法對污染源進行調(diào)查，測算各排污口污染物排放量，采用實測法測定控制斷面流量和水質(zhì)狀況，選擇合適的通量計算方法計算典型河段控制斷面污染物（COD和氨氮）通量，確定污染物排放量與通量之間的響應系數(shù)，利用響應系數(shù)，建立污染源排放量—入河量—斷面通量—河流水質(zhì)之間的輸入響應關(guān)系。

3、伊通河水質(zhì)目標確定研究

3.1 典型河段確定

選取伊通河新立城水庫壩下斷面—靠山大橋斷面之間整個河段作為研究的典型河段進行水環(huán)境質(zhì)量目標確定的研究。新立城水庫壩下斷面、靠山大橋斷面為控制斷面。

3.2 典型河段污染源及排污口調(diào)查

對伊通河典型河段入河排污口開展了現(xiàn)場查勘和社會調(diào)查，確定了入河排污口的數(shù)量、分布、入河方式、排水性質(zhì)和排放方式以及主要排污單位。調(diào)查結(jié)果表明，伊通河典型河段現(xiàn)有入河排污口4 4個，入河方式多以暗管入河為主，占總排口數(shù)的54.54%，明渠入河為14個，支流概化為排污口直接入河的排口為6個；排水性質(zhì)以混合為主，占總排口數(shù)量的47.73%，其次為生活污水排口及工業(yè)排口。入河排污口主要集中于人口密集、工業(yè)發(fā)達的城鎮(zhèn)附近河段，入河排污口以暗管排放為主，生活污水多為集中排放，排污形式以常年連續(xù)排污口為主。

3.3 污染源信息統(tǒng)計及主要污染物入河量核定

根據(jù)各類污染源信息統(tǒng)計，各類型點源污染源產(chǎn)生的COD和氨氮排放量見表1。從表中可以看出，城市污水處理廠產(chǎn)生的污染負荷最大，其余依次為城鎮(zhèn)生活污染、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)污染源。

根據(jù)各類型污染源污染排放總量及入河系數(shù)，計算出各類型污染源主要污染物入河量見表2。

伊通河典型河段新立城水庫壩下—靠山大橋斷面點源COD年入河量為19314.19t，氨氮入河量為1180.83t，其中污水處理廠污染物入河排放量最大，COD和氨氮入河貢獻率分別約為56.47%和54.37%，其余依次為城鎮(zhèn)生活源、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)污染源。

3.4 控制斷面污染物通量核算

對伊通河新立城水庫壩下斷面及出境斷面靠山大橋斷面污染物通量進行估算。計算指標為COD和氨氮，污染物通量計量模型如下。

W為某斷面污染物年通量；Ci為某斷面污染物第i月平均濃度；Qi為某斷面第i月均流量；K為時間轉(zhuǎn)換系數(shù)。

采用污染物通量計量模型和2007年新立城水庫壩下斷面、靠山大橋斷面COD和氨氮監(jiān)測數(shù)據(jù)及流量數(shù)據(jù)，估算出2007年新立城水庫壩下斷面、靠山大橋斷面COD和氨氮的通量，詳見表3。

表3 2007年控制斷面COD和氨氮的通量估算結(jié)果

3.5 輸入響應系數(shù)的確定

根據(jù)污染源實際排放量與斷面通量計算，確定輸入響應系數(shù)，建立響應關(guān)系是課題研究的關(guān)鍵。

3.5.1 輸入響應系數(shù)確定

污染物入河量與通量的輸入響應系數(shù)（用A表示）為：

污染源實際排放量與入河量的關(guān)系如下：

污染物入河量=污染源實際排放量×入河系數(shù)

因此污染物排放量與通量的輸入響應系數(shù)（用A表示）為：

3.5.2 伊通河典型河段輸入響應系數(shù)確定

以伊通河典型河段為例確定該河段的輸入響應系數(shù)。

通過上文估算出2007年伊通河典型河段點源污染物排放量及入河量見表4。

表4 2007年伊通河典型河段點源COD和氨氮排放量及入河量估算結(jié)果

通過“3.4控制斷面污染物通量核算”得出2007年伊通河典型河段通量，見表5。

表5 2007年控制斷面COD和氨氮的通量估算結(jié)果

因此得出伊通河典型河段污染物入河量與通量的輸入響應系數(shù)（用A表示）如下：

表1 各類型點源污染源污染物排放量統(tǒng)計

表2 伊通河典型河段污染源主要污染物入河總量

3.6 輸入響應關(guān)系的建立

通過以上計算分析，可得出伊通河典型河段污染物排放量與水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應關(guān)系：

式中：PCOD—選取河段COD排放量；

ACOD—選取河段COD排放量與通量的輸入響應系數(shù)；

CCOD—控制斷面達到水環(huán)境質(zhì)量目標（COD）的濃度；

Qi—控制斷面第i月均流量；

K—時間轉(zhuǎn)換系數(shù)。

式中：P氨氮—選取河段氨氮排放量；

A氨氮—選取河段氨氮排放量與通量的輸入響應系數(shù)；

C氨氮—控制斷面達到水環(huán)境質(zhì)量目標（氨氮）的濃度；

Qi—控制斷面第i月均流量；

K—時間轉(zhuǎn)換系數(shù)。

4.結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

在課題研究過程中，初步完成了污染源排放量與河流控制斷面通量之間的輸入響應系數(shù)，建立了污染物排放量與河流水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應關(guān)系。

結(jié)果表明污染物排放量與河流水環(huán)境質(zhì)量之間的輸入響應關(guān)系模型能較好地反映污染源排放污染物數(shù)量引起的河流水質(zhì)指標增加或減少，起到了定量描述污染源與環(huán)境目標關(guān)系的作用。

4.2 不足與展望

課題在研究的過程中，鑒于資金與監(jiān)測能力等原因，仍存在不足與缺憾之處，有一些內(nèi)容亟待完善：

4.2.1 控制斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)有限。由于通量的計算需要大量的瞬時的河流斷面流量與污染物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)，由于資金的限制，本課題通量的計算采用的月均監(jiān)測數(shù)據(jù)與月均流量，使通量的計算存在不足之處。

4.2.2 由于2007年污普數(shù)據(jù)庫很龐大，在污染源調(diào)查的過程中已盡力獲取較全面的污染源信息，但難免有落下之處，但污染源信息基本覆蓋全面。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.002