胡 偉
(天津市武清區河道管理所,天津 301700)
在保障水域排瀝、泄洪等主要功能安全的前提下,實現河道日常水質達到地表水環境Ⅴ類標準。當現狀水質已經超過設定標準的情況下,水域水質管理要求集中減少污染物的匯入。
水域納污能力應按不同的水功能區確定計算方法。首先對開發利用區和緩沖區水域納污能力采用數學模型計算法; 其次對保護區和保留區水域納污能力采用污染負荷計算法。在不同的區域,結合區域水文條件的不同水域納污能力計算方法也應有相應變化。在納污能力計算中,本次選用天津市統一的納污能力進行論證水域的納污能力計算。
按照天津市規劃和管理需求,分析水域污染特性、入河排污狀況,確定計算水域納污能力的污染物種類及沿程入河排污口污水入河量Q;確定設計水文條件下的V;水質目標CS;模型參數K;水域納污能力M。
納污能力計算公式:

式中 M為水域納污能力(t/a);K為污染物綜合衰減系數 (L/s);V為設計水文條件下的論證水域范圍內主要河道水量 (m3);CS為水質目標濃度值(mg/L);Q為沿程入河排污口的污水入河流量(m3/s)。
限制排放總量在一定水域范圍內,根據水域納污能力、現狀排污情況及規劃水質目標要求綜合得到的允許排入水域的最大污染物總量。天津市水功能區限制排放總量遵循如下原則:
(1)本著維持并逐步改善保護區、保留區水質的原則,限制排污總量取納污能力與現狀污染物入河量中的較小者。
(2)緩沖區水質不得有惡化現象,考慮到天津市處于流域下游,污染比較嚴重,為協調省際間用水關系,限制排污總量取納污能力值。
(3)開發利用區內必須服從二級功能區劃定的分區要求。
該水域內包括現有或規劃中已確定設立的城市生活用水集中取水口。飲用水源區在滿足縣及縣以上城鎮、重要鄉鎮生活用水需要條件下,為保障城鄉生活用水安全,應維持或逐步改善這類功能區的水質,限制排污總量取納污能力與現狀污染物入河量中的較小者。
其他二級功能區在滿足工業或農業生產用水需要而劃定的條件下,該水域的水質以能滿足生產用水需要為原則,限制排污總量取納污能力值。
根據水域范圍,在入河排污口下游選取兩個斷面進行水體采樣和監測。監測主要污染物為CODCr,NH3-N,TN,TP。
比較入河納污總量與年限制排放總量,實際入河納污總量超過了年限制排放總量的限值,表明在現狀納污情況下,入河污染物直接排放將對水域水質目標的實現產生不利影響。污水處理廠建設后,處理出水達標排放,水質優于現狀河道水質,對論證水域將產生積極影響。
入河排污口設置運行后,不僅對河道水質有影響,且對于河道水生態、水體也會產生潛在影響。本次結合區域管理特點,污水處理廠入河排污口設置對生態的影響從水體富營養化影響、生態水量影響、水體功能影響3個方面進行了分析。
富營養化現象是指生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶氧量下降,魚類及其他生物大量死亡的現象。水體富營養化是水生態破壞的重要表征。水體富營養化過程與氮、磷的含量密切相關??刂扑w富營養化,必須控制水體中氮磷等營養鹽的含量。
河道水域內的生態流量是表征河道水系統生態功能的重要指標,只有滿足河道最低的生態流量,河道內生態系統及其內部的各種生物體才能實現基本的生態穩定。
入河排污口設置后,由于污水處理廠出水的穩定排入,河道增加了非汛期的蓄水水源,農業灌溉用水得到了一定保障,減少了對地下水等常規水體的取用量。
從水質角度分析,入河排污口設置運行后,排入水體水質的改善使得農業灌溉水質得到提升,較之使用原有河道水體做水源,水質有所改善。
綜合對水域水體富營養化、水域生態流量及水域功能的影響分析,入河排污口設置后,富營養化管理控制更為有效合理,水域生態流量能得到一定補充,排水、蓄水、農業灌溉等水體功能得到實施保障,因此,入河排污口設置對水域水生態的改善和未來逐步恢復有積極作用。
根據入河排污口所在水域內取用水戶現狀,分析入河排污口設置后不同時期河道水量、水質的變化對第三方取用水戶的可能影響; 根據河道定位分析,論證水域范圍內沒有飲用水取水水源,不會對飲用水取水安全構成影響。
綜合而言,對于影響范圍內以農業灌溉為主的取用水戶而言,入河排污口排污的影響是積極的,能顯著改善其用水水質,并對其用水水量提供一定程度的保障。
入河排污口設置后,污水處理廠出水排入河道,在短期內會增加河道水量。但根據污水處理廠實際運行情況,污水處理廠出水排入河道不會使河道水位有明顯變化。因此,入河排污口設置后,河道沒有足夠水位差對地下水形成補給壓力,且污水處理廠出水可順利排入河道,不會形成倒流。
因此,綜合水位和補給等因素,入河排污口設置后,對地下水水量和水質不會產生較大影響。
入河排污口設置位置滿足了排污口建設、管理的安全性,最大限度抑制了對周邊區域和排入河道的影響。
污水處理廠入河排污口日排水量,在保持河道正常水位情況下,蓄水量可滿足污水處理廠連續出水排放。由此,不會對河道正常運行造成不利影響。
按照污水處理廠設計能力的規模運行,出水符合DB12/599—2015《城鎮污水處理廠污染物排放標準》標準。
污水處理工藝提標改造后,出水顯著提升原有河道水質,縮短與河道水質目標的差距,進而改善河道生態環境。
(1)分析入河排污口的設置位置、方式、規模是否合理可行,論證入河排污口設置運行后對水域產生影響,包括水量、水質、水域功能、水域生態及水域內取用水行為、地下水水位等。
(2)根據區域水域管理、納污能力、排污總量控制、水生態保護等要求,針對可能產生的不利影響,提出排污口門、排放方案、水資源保護、應急處理、水質監控等方面的措施,并提出入河排污口設置運行方案的優化建議。