污染物入河量分析技術方法淺析

馬勇驥，陳曉燕，崔勇

(江蘇省水文水資源勘測局南通分局，江蘇南通 226006)

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污染物入河量分析技術方法淺析

馬勇驥，陳曉燕，崔勇

(江蘇省水文水資源勘測局南通分局，江蘇南通 226006)

以環境影響評價工程分析理論為基礎，就污染物入河量分析工作中的有關技術方法進行解析，并創新性提出定量化的合理性檢查手段。結果表明，正確選擇分析方法，合理分配各功能區河段污染物入河量，綜合運用定性與定量結合的合理性檢查方法，是確保分析成果準確可信的關鍵所在。

入河污染源；排放量；工程分析；技術方法

污染物入河量分析是環境影響評價、排污口設置論證、水資源論證等咨詢服務中重要的基礎性工作。當前污染物入河量分析工作主要依據《環境影響評價技術導則 地面水環境》(HJ/T 2.2—93)，導則側重于污染源調查內容的規定，對于調查分析技術方法的選取、應用及結果合理性檢查闡述略顯單薄，以致實際工作中存在因調查分析方法不當導致污染物入河量成果數據與水質現狀監測數據、納污能力數據邏輯關系混亂的情況發生。現以南通市典型一級河道——九圩港河為例，選取COD指標，以環境影響評價工程分析理論為基礎[1]，就污染物入河量分析中的關鍵性技術方法進行解析。

1 入河污染源類型及特征

污染物入河量分析的對象是入河污染源，按排放形式，入河污染源可分為點源、面源兩大類，常見類型及特征見表1[2]。

2 分析方法及其適用對象

環境影響評價工程分析中多采用類比分析法、物料衡算法、實際監測法確定“三廢”污染物產生、排放強度[3]，該三法同樣適用于污染物入河量分析，應用中需針對不同污染源類型特征選取相應的分析方法，并注意不同分析方法間的相互校核、補充。各方法主要特點及適用對象見表2[4]。

表1 入河污染源常見類型及特征

3 九圩港河污染物入河量分析實例

3.1 工業企業源、城鎮污水處理廠

現場踏勘表明，工業企業、城鎮污水處理廠點源排放口均集中分布于九圩港河下游石港工農業用水區，排放口分為連續排放、間歇排放兩種，需選取不同的方法進行分析。

(1)實際監測法

對于工況穩定的連續排放口采用實際監測法，參照《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)或相關行業污染物排放標準的規定，于企業工況穩定、生產負荷達到設計的75%以上時，連續監測一個生產周期內至少3次污水排放量(流量)、COD排放濃度并取均值，按表2所列公式計算得到COD排放量，如表3所示。

表2 污染物入河量常用分析方法特點及適用對象

表3 九圩港河點源實際監測法分析成果表

(2)物料衡算法與排污系數法

對于生產工況不穩定的企業——石港酒廠(年產50%白酒3 000 t，折65%原酒2307.7 t)，其排放口為無規律間歇排放，導致實際監測數據因代表性不足無法真實反映污水排放情況，故采用物料衡算法與排污系數法確定污染物入河量。

該廠廢水COD濃度值主要由乙醇貢獻，在項目可研文件、環評文件提供的基礎資料比較翔實的情況下，根據實際生產工藝物料平衡(見圖1)、水平衡(見圖2)，采用物料衡算法計算得到乙醇排放量、廢水排放量，如表4所示。

圖1 石港酒廠白酒生產工藝流程與乙醇平衡圖Fig.1 Liquor production process and ethanol balance figure of Shigang Winery

圖2 石港酒廠白酒生產水平衡圖Fig.2 Water balance figure of liquor production in Shigang Winery

排污單位衡算對象投入量/(t/a)回收量/(t/a)處理量/(t/a)產品量/(t/a)排放量/(t/a)石港酒廠乙醇2200420751500廢水:5廢氣:200水1065004200100001500廢水:90000廢氣:800

根據乙醇好氧反應方程式CH3CH2OH+3O2=2CO2↑+3H2O，單位乙醇COD理論值為2.08 g/g，則在乙醇排放量為5 t/a、廢水排放量為9萬t/a的條件下，石港酒廠COD排放量為10.4 t/a，排放濃度為115.6 mg/L。

為驗證物料衡算結果的合理性，同步采用排污系數法進行校核。環保部《產排污系數手冊》規定“白酒制造業、半固態發酵、濃醪液回收+生物處理法”條件下COD排污系數為4 750 g/t產品(65%原酒)，則石港酒廠COD排放量為11.0 t/a，排放濃度為121.8 mg/L。兩種方法計算結果較為接近，表明分析結果具有一定的可信度。由于在物料衡算過程均按照理想狀態進行[5]，且忽略其他發酵副產物對廢水COD濃度值的貢獻，導致計算結果偏低，故最終確定將排污系數法計算結果納入整體數據合理性檢查范疇。

3.2 農村生活源、分散式養殖源、農田徑流源

此類入河污染源均為無組織、分散化的面源，排放源地理位置難以通過現場踏勘確定，無法采用實際監測法、物料衡算法進行分析計算，故采用排污系數法通過類比分析法手段予以分析。各排污系數對照環保部《產排污系數手冊》所列行業、所處地域進行取值，國民經濟參數參照《南通市統計年鑒》，分析成果見表5。需注意分析成果為九圩港河所處行政范圍內沿岸各鄉鎮面源污染物入河總量，還需進一步分配至相應的功能區內。

表5 九圩港河面源排污系數法分析成果表

3.3 污染物入河量成果分配

將前述各項計算成果累加，得到九圩港河COD污染物入河總量為4 124.5 t/a，點源根據排污口位置直接將污染物入河量分配至相應的功能區；面源根據功能區河長與各鄉鎮地理位置關系將污染物入河量分配至相應的功能區，如表6所示。

表6 九圩港河COD污染物入河量成果分配表

4 分析成果合理性檢查

4.1 定性檢查法

污染物入河量分析成果合理性檢查目前運用較多的是定性化的邏輯檢查法，基于“現狀水質超標則表明河段剩余環境容量不足”的原則，根據污染物入河量、河段納污能力、現狀水質類別、目標水質類別四者之間可能的情景關系(見表7)進行判斷。

如檢查結果為合理，則進一步采用量化手段進行檢查；如檢查結果為不合理，則重新針對分析方法的選擇、參數及計算過程、入河污染物的分配進行分析計算，直至所有功能區河段檢查結果均合理為止。檢查結果見表8。

表7 污染物入河量分析成果邏輯合理性檢查表

表8 九圩港河COD入河量分析成果定性檢查表

4.2 定量檢查法

污染物入河量分析成果的定量化檢查目前尚無標準規范予以指導。因河道水質超標程度與剩余環境容量間存在較強的邏輯關系，故此可借鑒環境監測鄰域標準曲線的測定原理進行數據相關性統計，即依據朗伯比爾定律，輸入量與輸出量之間的關聯度以相關系數r值進行表達，通常r>0.9認為兩者間關聯度較高，0.9≥r≥0.7認為兩者存在一定關聯度，r<0.7則認為兩者無關聯度[6]。

以功能區納污能力與污染物入河量的差值(即剩余環境容量)作為輸入量，功能區目標水質標準值與污染物現狀監測值的差值(即水質超標程度)作為輸出量，利用標準曲線計算程序或Excel自帶的線性擬合函數進行相關性檢查。檢查參數見表9，檢查結果見圖1。

表9 九圩港河COD入河量分析成果定量檢查參數表

圖3 九圩港河COD入河量分析成果定量檢查結果圖Fig.3 Quantitative check result figure of river COD discharge quantity analysis results in Jiuweigang River

檢查結果r=0.916 9，表明九圩港河各功能區COD污染物入河量、河段納污能力、現狀水質類別、目標水質類別間的關聯度較高，結合定性檢查結果，可

以認為分析方法的選擇合適、參數及計算過程正確、入河污染物的分配合理，污染物入河量分析成果可信度較高。

5 結語

根據不同入河污染源的類型特征，正確選擇分析方法，合理分配各功能區河段污染物入河量，綜合運用定性與定量結合的方法對成果數據進行合理性檢查，是污染物入河量分析中的3項關鍵性技術方法。實際工作中如污染物入河量分析成果與河道納污能力、現狀水質類別、目標水質類別邏輯關系出現沖突時，可從上述3個角度對分析過程進行全面核查以確保分析成果合理有效。

[1] 石曉楓, 郭愛文. 污染型建設項目環境影響評價中的工程分析[J]. 環境科學與技術, 2004, 27(2): 56- 57.

[2] 段慧, 張丹, 楊洪霞, 等. 小流域非點源水污染特征分析研究[J]. 環境影響評價,2014(6): 59- 61.

[3] 王本法. 淺談污染型建設項目環境影響評價中的工程分析[J]. 資源節約與環保, 2013(12): 147- 147.

[4] 環境保護部環境工程評估中心. 環境影響評價技術方法[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2015: 10- 11.

[5] 環境保護部環境工程評估中心. 環境影響評價技術導則與標準[M]. 北京:中國環境科學出版社, 2015: 25.

[6] 張菁, 馬民濤, 王江萍. 回歸分析方法在環境領域中的應用評述[J]. 環境科技, 2008, 21(S2): 40- 43.

A Brief Analysis on Technical Methods Used to Measure River Pollutants Quantity

MA Yong-ji, CHEN Xiao-yan, CUI Yong

(Jiangsu Hydrometry and Water Resources Reconnaissance Bureau Nantong Branch Office, Nantong 226006, China)

Based on the engineering analysis theory for environmental impact assessment, this paper analyzed some technical methods employed in the measurement of river pollutant quantity, and put forward suggestions to determine the rationality of such quantitative analysis. The results showed that a correct selection of methods, a rational allocation of pollutants in various functional areas of rivers, and a combination of qualitative and quantitative analysis were essential to ensure the accuracy and credibility of the analysis results.

river pollution sources; discharge quantity; engineering analysis; technical methods

2016-03-28

馬勇驥(1989—)，男，河南人，助理工程師，主要研究方向為水文水資源工程，E-mail：zzumyz@126.com

崔勇(1976—)，男，江蘇人，工程師，主要研究方向為水環境監測、環境影響評價、環境工程，E-mail：cuiyong0513@126.com

10.14068/j.ceia.2016.06.021

X52

A

2095-6444(2016)06-0088-04