北京懷柔區雁棲河流域污染負荷貢獻率研究

汪　輝　林　星　周丹丹　陳林華

（臺州市污染防治工程技術中心浙江臺州318000）

北京懷柔區雁棲河流域污染負荷貢獻率研究

汪輝林星周丹丹陳林華

（臺州市污染防治工程技術中心浙江臺州318000）

在大量野外調查和監測數據的基礎上，分析評價了雁棲河流域內主要污染負荷產生量與入河污染負荷量。結果表明：雁棲河流域內主要有魚場、餐飲企業及民俗接待較為集中的自然村等3類主要的污染源，其中魚場排水攜帶的污染負荷對河道水質的影響程度最大，是流域最主要的污染源，TP、TN入河污染負荷量分別為836.6kg/a、6693.1kg/a，分別占長園河流域入河總量的79.1%、79.1%。

雁棲河流域；主要污染源；入河污染負荷

1　研究背景

近年來，由于旅游業的持續快速發展和外來人口的急劇增加，雁棲河流域在資源和環境方面承受的壓力日益增大。整個流域的旅游資源開發利用過程中缺乏總體規劃，旅游資源開發呈無序狀態，加之環境保護意識較為薄弱、污染治理相對滯后，雁棲河流域已經出現了水資源短缺和水生態環境逐步惡化的嚴峻環境問題，并且這種惡化趨勢尚未得到有效遏制與控制，成為制約流域經濟社會可持續發展的關鍵因素，亟待有效解決。因此對雁棲河流域進行入河污染負荷貢獻率分析，對于后續進行流域水環境保護與生態修復具有重要意義[1-3]。

2　研究區域概況

雁棲河流域地形屬于低山丘陵區，山高坡陡、土層脊薄、地形復雜，平均溝壑密度2.7km/m2，易引起水土流失。目前，流域水土流失面積32.2km2，占總面積的32.2%，其輕度侵蝕面積28.6km2，中度侵蝕面積3.6km2。雁棲河(含北臺上水庫)主要功能為飲用水水源，水質目標為Ⅲ類。近年來，隨著該流域旅游產業的發展，該流域平均每年接待游客上百萬人次，魚場養殖排水、生活污水、垃圾污染十分嚴重，河道水質明顯下降，其水環境狀況將直接影響著北臺上水庫水體富營養化發展趨勢，也直接影響北京市人民飲水安全。

3　污染負荷貢獻率分析

根據流域污染源現狀調查，目前雁棲河小流域主要有3類污染源：(1)供旅游人口食宿的大型餐飲點；(2)供應餐飲企業虹鱒魚及鱘魚的大型魚場；(3)民俗接待相對較為集中的村民聚居自然村[4-6]。

3.1餐飲企業污染負荷貢獻率

3.1.1主要餐飲點污染負荷貢獻率

根據小流域旅游人口分布的季節性和時段性特征，分別選取周末(旅游旺季9月中旬)、黃金周(十一期間)兩種旅游人口較為集中的時間段，并分中午(下午1:00左右)和下午(4:00)采樣，以分析大型餐飲企業在旅游高峰期間不同時段排污對河流水質的影響及其入河污染負荷增加量。

主要餐飲點選取長園河的山吧和金太陽進行污染負荷貢獻率分析。根據該流域旅游人群就餐的時間分布規律及餐飲企業單位時段的最大接待能力，分別對采樣時段各餐飲點具有實際排污貢獻的接待規模進行了估算，其結果見圖1。

圖1　典型餐飲點入河污染負荷增量與接待人數的關系

由圖1可知，污染負荷入河增量與旅游接待規模關系密切，即旅游接待規模越大，餐飲用水及產生的廢污水也越大；但從單位旅游接待人數(以千人為單位)對入河污染負荷增量貢獻率來看，接待規模越大，則單位旅游人數所產生的入河污染負荷增量反而越小，這是與實際情況完全符合的，同時也符合集約型產業發展模式要求的。

3.1.2餐飲企業入河污染負荷增量

根據旅游部門及現場調查結果可知，目前雁棲河流域年接待外來旅游人口規模約100萬人次左右。若以典型餐飲點計算得到的單位旅游人數產生的入河污染負荷增量為依據，在不考慮附屬產業(如魚場、養殖場等)排污影響及按當前接待旅游規模和人均排污貢獻條件下，小流域內餐飲企業因廢水排放而增加的入河污染負荷量見表2所示。由表1中統計結果可知，在雁棲河小流域當前年接待100萬人次時，由外來旅游人口就餐增加的TN、TP入河負荷量分別為423.46kg/a、82.00kg/a。

表1　餐飲企業排污增加的入河污染負荷量

3.2魚場污染負荷貢獻率

3.2.1魚場污染負荷貢獻率現狀調查

雁棲河小流域共有6處大型魚場，針對魚場污染源，開展了2次水質采樣調查(2014年9月、2014年10月)，分別選取交界河魚場、蓮花池魚場、長園001號魚場和花苑湖魚場，其中2014年各魚場引排水增加的入河負荷量統計見圖2。

圖2　各魚場引排水增加的入河污染負荷增量

由于各魚場養殖規模及商品魚產量均無法準確確定，同時本次調查時間已經過了虹鱒魚、鱘魚等魚類大量進食季節，加之受魚場養殖投料、清池等因素影響，各魚場引排水增加的入河污染負荷量與養殖規模的相關關系不顯著，但總體來看，魚場養殖規模越大，其引排水量及由此增加的入河污染負荷也就越大。魚場養殖規模與其引排水增加的入河污染負荷量可根據養殖魚類的生活習性、養殖特點及其相關的技術規范等進行理論分析，并結合現場調查成果進行核實及合理修正[7,8]。

3.2.2魚場污染負荷實際入河負荷量修正

（1）典型魚場投放餌料的流失量分析

根據2014年7月5日、6日連續2天對長園河001號魚場一次喂食全過程排水水質變化過程、7月8日魚場清池排水水質變化過程及魚場引排水量監測，得到長園001號魚場餌料投放后實際進入下游水體中的可溶性N、P負荷量分別約占餌料中營養物質總量的13.4%、59.8%，計算結果見表2所示。

表2　長園001號魚場養殖排水中的營養物質流失量統計

根據理論推求結果，投餌式養魚輸入的TP、TN負荷量70%均由排水受納水體承載，但從長園河001號魚場排水水質實測資料計算成果對比分析來看，TP負荷相差不大，而TN指標則與理論分析存在較大的差異，這主要與餌料中含氮物質的物質形態和可溶性有直接關系，即蛋白質等含氮營養物質進入受納水體后對受納水域水質的影響是一個長期、漸進且呈累積影響的過程，故短時間內的魚場排水監測無法真實反映餌料中蛋白質等含氮物質對受納水體緩慢、漸進的影響過程，因此結合TP指標的監測結果，魚場養殖排水中N、P物質流失對受納水體的貢獻率(流失系數)修正均取為0.6。

（2）雁棲河流域魚場養殖規模核算

根據2014年7月對雁棲河流域各魚場的現場調查結果，除交界河魚場主要以鱘魚養殖為主外，其余各魚場均以虹鱒魚養殖為主。從長園河001號魚場虹鱒魚養殖規模與實際引水量的比例關系來看，年養魚2.8萬尾需要引水流量0.04m3/s，即可推求引水流量為0.1m3/s時的實際養殖規模約為7.0萬尾；同時從長園河養殖規模與魚產量的比例關系來看，長園河虹鱒魚年可增重超過0.75kg。另外，雁棲河鱘魚養殖的年增重亦超過0.5kg，故雁棲河流域虹鱒魚和鱘魚養殖設計參數變更情況見表3。

表3　雁棲河流域虹鱒魚及鱘魚養殖設計參數修正

根據表3所示的虹鱒魚及鱘魚養殖設計參數修正成果，推求各魚場養殖規模及商品魚年產量。由表4中的推求統計結果可知，雁棲河小流域虹鱒魚養殖規模(40g以上魚種)約11.62萬尾、年產量8.72×104kg，鱘魚養殖規模約8萬尾、年產量約4.0×104kg。

表4　各魚場養殖規模及商品魚產量推求

（3）雁棲河小流域魚場養殖污染物實際排放增量

基于長園河001號魚場實際調查與魚場排水水質采樣化驗結果，長園河魚場養殖投放餌料流失引起受納水體N、P污染負荷增量系數均為0.60。虹鱒魚及鱘魚養殖的餌料系數分別為1.6、1.74。魚場養殖全價飼料含氮量為8%、含磷量為1.0%。根據上述的魚池餌料投放的流失量分析結果，計算得到雁棲河流域各魚場養殖污染物排放增量統計見表5所示。

表5　各魚場養殖排水實際增加的入河染物增量統計

由表5中的統計結果可知，在采樣期間的供水量控制條件下，依據虹鱒魚、俄羅斯鱘商品魚養殖的規范設計要求，并結合雁棲河小流域實際的氣候條件和魚池設計特征，模擬并統計得到小流域內各魚場養殖排水共增加的入河污染負荷量為TP：1254.2kg/a、TN：10033.9kg/a，其中長園河各魚場排水增加的TP、TN入河負荷量分別為836.6kg、6693.1kg。

3.3自然村污染負荷貢獻率

3.3.1自然村污染負荷增量分析

為分析自然村(包括村內的魚場、度假村及民俗接待等污染源負荷)污染負荷對所在排污河道水質的貢獻，選取蓮花村、長園主村進行了采樣分析，采樣段面選取原則是上下游控制段面區間要涵蓋自然村內主要的污染源排放單元。其中蓮花池村采樣控制的上下斷面分別為村中水塘(不流動，其上有許多蔬菜地)和村下游，區間距離約1000m；長園村主村采樣控制的上下段面分別為長園河2號魚場與3號魚場之間、主村下段面控制堰，區間距離約1000m。在不考慮自然村所在河道的水體自凈作用下，蓮花池村、長園主村的入河污染負荷增量統計見圖3。

圖3　不同自然村入河污染負荷增量

由圖3可知，蓮花池村增加的入河污染負荷量TN為0.0605g/s，TP為0.0070g/s；而長園主村增加的TN、TP量分別為0.1235g/s、0.0147g/s，長園主村入河污染負荷增加量基本為蓮花池村兩倍。如果計算上水質采樣調查當天蓮花池村、長園主村的接待規模數(蓮花池10月4日采樣期間按500人計，長園主村9月15日采樣期間按400人計)，蓮花池村、長園主村千人排污增加的入河污染負荷增量分別為TN：0.0920g/s/千人、TP：0.0109g/s/千人。

3.3.2自然村常住人口污染負荷貢獻量

根據對大型魚場污染負荷貢獻率分析結果(見表5)可知，長園村內的長園2~3號魚場年排水增加的TP、TN入河負荷量分別為352.8kg、2822.4kg，故魚場排水單位時間增加的TP、TN入河負荷量為0.0111g/s、0.0895g/s。扣除魚場排水增加的入河負荷量影響，則長園主村常人口排污增加的TP、TN入河量分別為0.0035g/s、0.0340g/s，長園村常住人口年排污增加的TP、TN入河負荷量分別為139.70 kg/a、1340.66kg/a，神堂峪常住人口年增加的TP、TN入河負荷量分別為46.00kg/a、441.50kg/a見表6。

表6　不同自然村入河污染負荷貢獻

4　結語

綜上所述，雁棲河流域內主要有魚場、餐飲企業及民俗接待較為集中的自然村等3類主要的污染源，長園河年排放入河的TP、TN負荷量分別為1058.3kg/a、8457.2kg/a；其中魚場排水攜帶的污染負荷對河道水質的影響程度最大，TP、TN入河污染負荷量分別為836.6kg/a、6693.1kg/a，分別占長園河流域入河總量的79.1%、79.1%；餐飲企業接待旅游人口而增加的TP、TN入河污染負荷量分別為82.0kg/a、423.5kg/a，分別約占長園河流域入河總量的7.7%、5.0%；自然村排污入河增加的TP、TN污染負荷量分別為139.7kg/a、1340.6kg/a，分別約占長園河流域入河總量的13.2%和15.9%。

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[2]畢小剛,楊進懷,李永貴,等．北京市建設生態清潔型小流域的思路與實踐[J].中國水土保持,2005(1)：18-20．

[3]李猻,劉大根,馬巍,等．北京山區小流域水環境承載能力研究——以懷柔區雁棲河流域為例[J].北京水務,2009(增刊2)：72-75．

[4]鄭艷俠,馮紹元,姜娜,等.北京市北運河流域農業非點源污染類型及貢獻率分析[J].中國農村水利水電,2010(8)：30-33．

[5]金蕾,華蕾,荊紅衛,等.非點源污染負荷估算方法研究進展及對北京市的應用[J].環境污染與防治,2010,32(4)：72-78．

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[7]王曉燕,郭芳,蔡新廣,等.密云水庫潮白河流域非點源污染負荷[J].城市環境與城市生態,2003,16(1)：3l-33．

[8]王曉燕,王曉峰,汪清平,等.北京密云水庫小流域非點源污染負荷估算[J].地理科學,2004,24(2)：227-231．

表1　噪聲監測結果統計表

3.6監測結果分析及評價

項目測點▲1臨近道路，晝、夜間測值范圍為60.0 dB(A)～62.1dB(A)、53.9 dB(A)～54.3dB(A)，符合《社會生活環境噪聲排放標準》（GB22337-2008）4類標準限值要求；其余3個測點晝、夜間測值范圍分別為53.1 dB(A)～59.8dB(A)、46.0 dB(A)～49.3dB(A)，符合《社會生活環境噪聲排放標準》（GB22337-2008）2類標準限值要求。敏感點測點晝、夜間測值范圍為56.2 dB(A)～57.6dB(A)，52.2 dB(A)～53.8 dB(A)，符合《聲環境質量標準》中4a類標準。

本KTV項目的音響設備選擇小功率類型，并對音箱進行減振，室內墻體均采用隔音墻，吊頂內做隔音棉，采取以上措施后噪聲源強降低32 dB(A)～40dB(A)，社會生活環境噪聲4個測點晝、夜間噪聲測值均符合《社會生活環境噪聲排放標準》（GB22337-2008）2類和4類標準。敏感點環境噪聲測點晝、夜間測值均符合《聲環境質量標準》（GB3096-2008）中4a類標準。

4　娛樂場所噪聲控制的建議

4.1娛樂場所社會生活噪聲控制已成為重要的環境問題，也是環境管理部門較難解決的環境問題。為了解決娛樂場所噪聲污染這一問題，必須對娛樂場所合理選址，并進行工程降噪處理。通過隔聲、吸聲、消聲等措施將噪聲控制在標準容許的范圍內，減少其對室內外聲環境的影響。

4.2娛樂場所社會生活噪聲污染大部分由于選址不合理引起。因而，娛樂場所的選址是減少噪聲影響的關鍵的因素，應嚴格按照文化部《娛樂場所管理辦法》（2013年3月11日起施行）中有關規定進行，不得設立在居民住宅樓、商住樓等房屋用途中含有住宅的建筑內。

4.3在隔聲、降噪工程設計時，首先應優先考慮選擇小功率類型，從聲源上削減噪聲的影響。然后，應從并對音箱進行減振，室內墻體采用隔音墻，吊頂內做隔音棉等隔聲、降噪措施進一步降低噪聲影響。

[1]劉加平.建筑物理[M].北京：中國建筑工業出版社,2006,8.

[2]GB22337-2008,社會生活環境噪聲排放標準.

汪輝（1985—），男，研究生，浙江，中級工程師。研究方向：節能環保。測，點位布點見圖1，監測結果見表1。

張曉斌（1982—），女，漢，湖南省湘潭市人，碩士，中級職稱。研究方向：環境影響評價、環境保護工程。從事工作：環境保護工程、環境影響評價、施工環境監理、清潔生產審核等。