
摘要:社會經濟發展進步使得水環境承擔越來越高的污染負荷,引發水體環境破壞、水資源緊缺等問題,水污染總量控制作為水環境治理的重要手段,得到越來越多的關注。本文介紹水污染總量控制的理論背景,以縣級區域為例,分析水污染總量控制在水環境治理中的具體應用,并給出適用于縣級區域水環境水質現狀及污染發生特點的治理方案,供相關單位借鑒參考。
關鍵詞:縣級區域;水環境治理;水污染總量控制
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2020)12-0-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.105
Discuss the total control of water pollution at the county level
Liao Xiangyang
(Chongren Ecological Environment Bureau of Fuzhou City,Jiangxi Province,Fuzhou Jiangxi 344200,China)
Abstract:With the development of social economy, the water environment bears a higher and higher pollution load, which leads to water environment damage, water resources shortage and other problems. As an important means of water environment treatment, the total amount control of water pollution has received more and more attention. This paper introduces the theoretical background of total amount control of water pollution, analyzes the specific application of total amount control of water pollution in water environment treatment, and gives the treatment scheme suitable for the current situation of water environment quality and the characteristics of pollution occurrence in the county area, which can be used for reference by relevant units.
Key words:County area;Water environment control;Total water pollution control
污染物進入水環境之后,短時間內無法通過生態循環系統而有效消除,其以不同形態滯留在水體內,導致水環境中污染物結構不斷復雜化,開展水環境治理工作的技術難度和經費投入明顯增加。因此,在水環境治理中,國家提出水污染總量內控制的要求,結合各水域實際情況,計算其污染物容納的最大體量,以此為基準,嚴格控制污染物排放。水污染總量控制對于水環境質量改善來說意義重大,有必要對相關實踐經驗做分析總結。
1 水污染總量控制理論背景
水污染總量控制形成于水污染濃度控制策略的基礎之上,用以解決排放標準控制無法有效抑制水環境污染擴大的局面。1986年,我國頒布《關于防治水污染技術政策的規定》,正式提出污染總量控制的概念,并開始水污染總量控制制度體系的構建。2008年修訂的《中華人民共和國水污染防治法》正式將水污染總量控制制度納入國家戰略層面,自此,該制度開始在全國范圍內落實。
水污染總量控制即對某一時段、特定流域內單位污染物排放總量進行限制的污染防治措施,其主要內容有:一是污染物總量按控制程序逐年遞減;二是污染物總量依照流域范圍進行劃分;三是明確污染物排放實踐跨度。水污染總量控制可分為3種類型,分別為目標總量控制、容量總量控制及行業總量控制。
在縣級區域水環境治理中,水污染總量控制多采用如下流程:開展縣級區域水環境質量勘查,給出綜合性的質量評估結果,結合勘查過程中發現的問題,合理制定水質目標,然后通過污染源調查、治理方案設計及落實等,在既定時間內達成水質目標,進入下一治理循環。
2 縣級區域水污染總量控制
2.1 設定水質目標
縣級區域水污染總量控制水質目標的設定需考慮3點問題。第一,區域生產生活水平提升及社會發展對水環境質量持續性改善的需求;第二,區域總體發展規劃中對各類水域的功能劃分情況;第三,水利工程建設、水資源開發的可持續性。
在縣級區域,地表水污染構成包括企業生產污染、農村居民生活污染、農業種植及養殖污染、自然水土流失污染等。水污染總量控制也就是控制以上污染向水環境中的排放量,并兼顧污染物在水環境中遷移、降解、轉化的程度以及水體本身的消納能力,因此,縣級區域水環境治理主要針對點源污染、生活污染和農業生產污染進行。總結以往水環境治理經驗,單一的治理方式已經很難再適應目前復雜的水污染現象,必須將水資源開發規劃、水資源保護、污染治理、產業結構調整等措施相結合,構建系統化的水環境治理方案[1]。
2.2 明確設計流量
水污染總量控制中設計流量多選擇枯水期某保證率的水量,主要是考慮到該水文時期水體總量最少,其中承載的污染物數量也最少,以該水量作為水質預測及規劃的核心參數更為安全可靠。
在實際工作中,需根據不同水域的實際情況確定其設計流量。例如,若流域常年有水,可取其枯水期月平均流量為計算樣本,樣本數據來源至少為近10年,以90%保證率的枯水期月平均流量作為設計流量;若流域為集中式生活用水水源,保證率應取95%;若為農業生產用水水源,或存在既有水利工程設施,可選取近10年最低水位的水體容積作為設計流量;若流域僅在汛期有水,可將設計流量定為0。
2.3 計算納污能力
水體納污能力與其水量大小、污染物時空分布有關,縣級區域在設計水體污染物排放標準限制時,需將具體保證率下的水體水量作為基礎,準確預估水體最大污染物容納量。
2.3.1 納污量限值
納污量限值指的是某水域功能正常發揮的前提下所能容納的最大污染物體量,結合水體設計流量、水體功能及水質目標,計算其納污量限值。按照有關規定的要求,生活用水水源地水庫無須進行納污量限值計算。從納污量限值的計算方法可以看出,該參數主要受水質標準濃度的影響,且與水體自凈能力有關,如水體擴散系數、自凈系數等。此外,上游水體水質變化、流域排污點設置位置及排污流量等,也會對納污量限值造成不同程度的影響。
對于設計流量為0的水體,已經不具備自凈能力和稀釋能力,因此在計算納污量限值時可予以忽略。
2.3.2 污染物衰減系數
污染物衰減系數用于衡量污染物隨時間維度的變化,體現污染物影響周圍環境的能力,是水體納污能力的重要指標。不同種類的污染物在不同水體條件下,其衰減系數可能存在明顯差異,實際工作中一般采用斷面法進行衰減系數計算,具體公式為:,其中,K表示污染物衰減系數,C1、C2分別表示水體上斷面和下斷面的污染物濃度,Vs表示設計流量下的水體平均流速,Δx表示水體上、下斷面間距。除該標準公式,污染物衰減系數計算還存在經驗公式,即K=0.066+0.5u,其中u表示設計流量下水體平均流速,若計算過程缺少必要數據資料,可采用經驗公式[2]。
2.3.3 水體納污能力
水體納污能力計算結果是制定水污染排放總量控制方案的重要依據,水環境中污染物的存在不可能實現時空均勻分布,因此在計算水體納污能力時,環境容量指標無法被充分利用,即無須考慮混合容積和降解量的問題。依照以上思想,得到水體納污能力計算公式:,其中,W表示水體納污量限值,K表示單位換算系數,C表示污染物排放標準,Q表示水體流量,q表示污水排放流量,C0表示水體污染物的初始濃度。
若縣級區域為平原地形,因其水域多為季節性,僅在汛期有水,且設計流量為0,在計算水體納污限值時,無須考慮污染物衰減自凈,其納污限值也多設為0。
2.4 確定控制方案
為確保水污染總量控制中水質目標充分達成,需要采取一系列手段控制水體中污染物的總量,污染物的控制兩可根據當期水質目標,水體納污限值、污染現狀、污染排入情況等進行確定,污染物消減量=水體納污限值-污染標準值。
3 縣級區域水污染總量控制方案
在明確縣級區域水體污染物消減量之后,需要通過污染負荷的合理劃分,對水污染總量進行控制。
3.1 水污染總量控制原則
水污染總量分配方法包括等比例分配、費用最小分配、按貢獻率削減排污量分配等。進行污染物總量分配時,需滿足如下原則:
依照水域控制斷面或控制點的水質標準,劃分各排污口的允許排放強度和排放總量。
依照允許排放強度和排放總量劃分各排污口的允許排放總量及消減量。
按照各排污口實際排污強度劃分允許排放強度及削減率。
按照排放污染物的影響系數劃分水環境治理責任。
3.2 水污染總量控制方法
縣級區域水污染源主要來自企業生產、居民生活和農業生產活動,因此排污狀態相對穩定,在進行排污總量分配時,可依照污染物排放量及污染程度進行。
構建污染物總量分配模型:,其中M表示區域水污染控制總量,fi表示分配系數。分配系數需要根據污染物排放程度及各污染源間距離進行計算,有公式,其中x0m0表示各點源污染影響因子總和。排污強度的計算公式為:
其中,m、x、u、A、K、C0分別表示排放強度、控制斷面與排污斷面間距、水體平均流速、過水斷面面積、污染物降解系數和污染物初始濃度[3]。
3.3 水污染總量控制措施
3.3.1 污水排放定額
污水排放定額管理主要針對縣級區域的生產性企業,企業生產活動產生的污水排放點相對固定,可實現統一化管理,引入污水排放定額管理機制,即結合各企業生產屬性、生產規模的不同,為其分配相應的污水排放量定額,依照定額完成情況,對企業進行獎懲[4]。
污水排放定額管理的順利執行首先需建立一套完善的定額管理體系,對定額分配標準、排污要求、獎懲措施等做詳細規定,使得定額管理各項工作的開展有據可依。第一,在各縣級、鄉鎮企業排污口安裝污水自動監控裝置,對內企業排污情況做在線監管。第二,明確縣級區域水環境總體容量,以此為基礎,重新審視區域產業結構發展規劃是否滿足可持續發展的要求,對區域經濟發展方向做合理調整,然后再結合區域發展布局及水質目標,確定當期的水污染治理任務清單,對企業排污情況做嚴格監管,鼓勵其自主進行生產方案調整,以削減排污量。第三,在水環境治理的同時,協同開展區域生態環境綜合整治,發揮合力提高水污染治理成效。
3.3.2 加強水質改善
相較于一般城市,縣級區域在生態資源保有量上具備得天獨厚的優勢,雖然近年來入駐縣級區域的生產性企業數量不斷增加,導致區域水環境污染治理面臨更大的壓力,但縣級區域的生態資源優勢并未被消除。水污染總量控制中,為有效達成水質目標,應充分利用起各項具備突出生態屬性的水質改善技術,發揮區域資源優勢以達到最佳的治理效果。
例如濕地技術,濕地生態系統包括土壤、淺水、水生生物、微生物等生態要素,可同時發揮物理、化學、生物的污水處理功能。縣級區域在開展水環境治理工作時,應充分利用現有的濕地資源,通過濕地改造、開發,發揮其水污染治理功能。如結合當地水環境及自然條件特點,采取棄土填湖的方式打造平原濕地蓄水湖泊復合體。除濕地技術外,土壤滲濾技術對于縣級區域的水質改善也非常適用,發揮林地、農田、草地等生態系統的污染物固定、降解作用,逐漸提高水體質量。
4 結論
水污染總量控制對于縣級區域水環境治理成效提升來說意義重要,建議有關單位加強水環境監管工作,結合區域水環境特點合理確定水質目標并計算污染物消減量,通過污染配額、水質改善等手段,強化水污染總量控制成效,實現區域經濟與生態協同發展。
參考文獻
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[4]陳義.基于容量總量及斷面達標的流域水污染控制[J].環境與發展,2018,30(03):52-53.
收稿日期:2020-09-26
作者簡介:廖向陽(1965-),男,漢族,本科學歷,工程師,研究方向為環境治理。