北方某流域水功能區不達標原因分析

謝志鋼

(遼寧省水文局，遼寧 沈陽 110003)

黨中央和國務院對水資源管理提出一系列新要求。2011年中央一號文件《關于加快水利改革發展的決定》，提出要實行最嚴格的水資源管理制度。2012年1月12日，國務院以國發〔2012〕3號印發《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，確立了3條紅線主要目標。2015年最嚴格水資源管理制度考核覆蓋全國31個省份，2016年12月提出2018年底前要在全國范圍內建立和實施河長制。

水功能區限制納污紅線主要控制指標達標率是最嚴格水資源管理重要組成部分，如何合理地評價水功能區達標率，精準地分析每個水功能區的不達標原因，編制水功能區達標實施方案是實現水功能區達標的主要抓手，是落實最嚴格水資源管理制度和河長制是的有效手段。水功能區達標評價及達標分析是各項工作的切入點，有研究者對我國各地的水功能區達標現狀進行了分析[1-3]，認為水功能區不達標主要原因可能有污染物在環境中的背景較高、上游來水攜污、工(企)業點源和農村、農業面源排污等[1，4-8]，并提出了水功能區不達標整治的相應對策[5，9-10]。本文結合了研究區范圍內污染源分布、污染物排放量、流域氣象水文條件及土地利用狀況等方面的因素分析了水功能區不達標的原因，可作為落實河長制及最嚴格的水資源管理制度工作的參考。

1 研究區概況

研究區域干流全長247km，流域面積6044km2，流域多年平均降水量在650～800mm之間，上游大于下游，降水量年內分布不均，汛期降水量占全年降水量的70%～80%，流域多年平均天然地表水資源量為24.04億m3。流域屬中溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，春季多風少雨；夏季濕熱、高溫、降水集中、雨熱同季；秋季涼爽；冬季嚴寒、干燥。干流流經4個地級市，流域內水功能區主要分布在干流及其某條一級支流上，共有24個水功能區，其中3個排污控制區，如圖1所示。

2 流域水功能區達標情況分析

本文綜合2016年流域范圍內的污染源分布、污染物排放量、流域氣象水文條件及土地利用狀況等方面的因素分析了水功能區不達標的原因。

2.1 流域水功能區達標概況

水功能區達標評價依據《地表水環境質量》、《地表資源質量評價規程》、《水功能區劃》及相關評價細則等，對2016年21個水功能區的限制納污紅線主要控制指標進行達標評價。

2016年度水功能區水質狀況：A市段，水功能區水質目標在Ⅲ類～Ⅳ類之間，水質類別在Ⅳ類～劣Ⅴ類之間；B市段，排污控制區1以上水功能區水質目標在Ⅲ類～Ⅳ類之間，水質類別在Ⅳ類～Ⅴ類之間，排污控制區1以下至排污控制區2以上水功能區水質目標為Ⅴ類，水功能區類別為在Ⅳ類～Ⅴ類之間；排污控制區2以下水功能區水質目標為Ⅴ類，水質類別均為劣Ⅴ類。2016年度一級支流1水功能區水質狀況：上游，水庫以上2個水功能區水質目標分別為Ⅱ類、Ⅲ類，水質類別均為Ⅱ類；水庫以下至匯入口水質目標在Ⅲ類～Ⅴ類之間，水質類別在Ⅳ類～劣Ⅴ類之間，如圖2所示。

圖1 流域內水功能區、水文站及排污口分布示意圖

圖2 2016年度流域水功能區水質類別及達標現狀

2016年度流域水功能區，限制納污紅線主要控制指標達標的水功能區共4個，未達標水功能區17個，分別占該流域水功能區數量的19.0%、81.0%，全因子達標率為0，主要污染物為總氮、氨氮、總磷、五日生化需氧量等；從年內各月水功能區達標率情況來看，1—3月、11—12月的達標率較低在10.0%～38.1%之間，4—10月水功能區達標率相對較高35.0%～90.0%之間；從單個水功能區達標看，1—3月連續不達標的水功能區15個，占不達標水功能區的88.2%，水功能區達標率有較為明顯的季節性，如圖3所示。

圖3 2016年流域內水功能區達標率

2.2 流域入河排污量分析

2016年，流域內8條河流接納了74個排污口排放的污水，流域范圍內污水入河量為93195萬t，COD、氨氮入河量分別為37467t和12119t；2020年此區域8條河流的水功能區COD、氨氮的納污能力分別為85477t和3997t。從總量看，2016年流域COD排放量未超過流域水功能區2020年的納污能力，而氨氮超過了流域水功能區2020年的納污能力2.03倍；從河流看，2016年干流和一級支流1水功能區COD入河量未超過納污能力，而氨氮入河量分別超過其水功能區的納污能力0.7倍和2.6倍，2016年其它支流的COD和氨氮入河量均超過了2020年各支流水功能區COD和氨氮的納污能力。

表1 2016年度COD、氨氮入河量、及超排程度

從各干支流接納的污染物總量占流量污染物總量的百分比看，2016年度干流接納流域入河廢污水量、COD和氨氮總量的44.3%、35.8%、46.5%，一級支流1接納了流域內入河廢污水量、COD和氨氮總量的20.7%、20.5%、17.0%；一級支流2接納了該區域入河廢污水量、COD和氨氮總量的10.5%、19.0%、30.3%，其它支流接納了24.5%、24.7%、6.1%。說明一級支流2入河口以下水功能區未達到Ⅴ類水質目標與一級支流1和一級支流2接納了大量的城市生活污水有關，同時主要一級支流水功能區接納了排污口排放大量的污染物導致了干流水功能區達標率較低，見圖1。

2.3 流域氣象水文及土地利用對水功能區達標的影響

2000—2016年，研究區水文站1和水文站2所處區域的年均氣溫分別為7.1℃和8.5℃，兩站近17年11—2月平溫均值低于0℃，3月兩站的平均氣溫在0℃左右，4—10月氣溫均高于0度；四站枯水期(11—3月)、平水期(4—5月、10月)、豐水期(6—9月)降水量分別占全年降水量的9.9%～11.4%、21.0%～23.3%、65.1%～68.5%；四站枯水期、平水期、豐水期流量占總流量的10.2%～24.8%、22.7%～30.3%，51.6%～60.0%；2016年月均氣溫、降水、流量情況與多年平均值規律大致相同，如圖4所示。

2016年度干流4個水文站河道流量8.023億、13.554億、17.188億、21.260億m3，一級支流1上水文站河道流量為2.56億m3，從流域污水排放情況看：2016年，流域內各類污染源排放的污水總量占河道總水量的43.8%，比重較大。

對流域2010年GlobalLand30土地利用數據進行分類統計，農業用地占54.6%，人工地表(城鎮)占20.3%，水體和濕地分別占2.3%和0.12%，植被(樹及草)占22.5%，未劃分利用類型的土地占0.12%。從土地利用狀況來看，雖然農業用地占比較大，但是綜合1—3月，11—12月氣溫、降水、河道水文站流量及入河排污口的實際監測情況，可以推斷枯水期河流中污染物來源于農業面源污染的概率較低，污染物可能主要來源于工業、生活等類型的入河排污口排放的污染物；結合土地利用狀況與入河排污口的空間分布可以看出市政、生活、污水處理廠、工業企業排污口多沿城鎮密集分布，河流在流經城市時，接納了大量的城市生活、工(企)業及市政污水，致使污水占河流水量比例大幅增加，城市排污可能是流域水功能區不達標的主要原因，如圖5所示。

3 結語

綜合氣象水文資料分析表明北方流域河流季節性明顯，水功能區達標率也呈現出較強的季節性，枯水期水功能區達標較低；2016年氨氮總量超過了流域水功能區2020年氨氮納污能力，枯水期水功能區不達標的主要原因是點源排放的污染物。

目前，應用于北方流域水功能區評價的體系未考慮北方季節性河流特性，因此研究適宜北方季節性河流水功能區的達標評價體系是提升水資源管理質量，服務地方發展的要務。提高水功能區達標率，應結合最嚴格水資源管理制度考核、河長制對干支流水功能區進行嚴格管控，并制定一河一策的入河排污口綜合整治及水功能區限期達標方案，以促進水功能區如期達到各階段的考核目標。

圖4 流域氣溫、降水、流量變化趨勢

圖5 流域水功能區、排污口及土地利用