王 佳
(遼寧省河庫管理服務中心(遼寧省水文局),遼寧 沈陽 110003)
我國是水資源短缺的國家,研究水資源承載力對于社會經濟可持續發展,生態環境建設和水資源優化合理配置具有十分重要的意義。水資源承載能力指的是在一定流域或區域內,其自身的水資源能夠持續支撐經濟社會發展規模,并維系良好的生態系統的能力,其主要包括水量、水質兩個要素:水量要素,指在保障合理生態用水的前提下,允許經濟社會取用的最大水量;水質要素,指在滿足水域使用功能水質要求的前提下,允許進入河湖水域的最大污染物負荷量。對于水量要素研究報道較多,水質要求研究較少,本文以葫蘆島市及所轄縣域開展水質要素評價,并提出調控措施及預警建議。
葫蘆島市位于遼寧省西南部,東鄰錦州,西接山海關,南鄰渤海遼東灣,屬暖溫帶亞濕潤季風氣候,四季分明。境內主要有大凌河、六股河、五里河和女兒河等河流,宮山咀水庫、青山水庫、烏金塘水庫等40座水庫。按照行政區劃,葫蘆島市下設6個縣區,分別為龍港、連山、南票3個市轄區,以及建昌縣、興城市、綏中縣,本次水質要素評價將龍港區和連山區作為市區進行統一評價,參評縣區為5個。
依據《全國水資源承載能力監測預警技術大綱》要求,參考《全國水資源保護規劃技術大綱》、《遼寧省水功能區劃》將地級行政區范圍內的水功能區分解到水功能區套縣域,葫蘆島市選取21個水功能區參與評價,其中全國重要江河湖泊水功能區14個,省級政府批復水功能區7個。
水質數據以2016年為現狀年,選取水功能區水質月監測數據及排污口月監測數據為基礎,對套縣域水功能區進行水質達標情況分解,以及入河排污量分解。
2.3.1水功能區水質達標
按照《地表水環境質量標準》、《地表水資源質量評價技術規程》要求,采用單指標評價法,對水功能區進行全指標(不包括總氮、糞大腸菌群)水質達標評價;以水功能區限制納污紅線主要控制項目(氨氮,高錳酸鹽指數/化學需氧量,)對水功能區進行水質達標評價,并以此作為水功能區水質控制指標。
2.3.2水功能區污染物
依據《全國水資源承載能力監測預警技術大綱》要求選取高錳酸鹽指數/化學需氧量、氨氮作為水功能區主要污染物入河量;依據《全國水資源保護規劃技術大綱》、《全國重要江河湖泊水功能區納污能力核定和分階段限排總量控制技術大綱》的要求,將限排量分解到水功能區套市界單元,作為水功能區污染物控制指標。
2.3.3水質要素評價
依據《全國水資源承載能力監測預警技術大綱》要求,地級行政區水質要素評價以限制納污紅線主要控制項目和主要污染物限排量作為承載能力基準,以水功能區全指標水質達標情況和主要污染物入河量作為承載負荷進行比較評價;縣級行政區只考慮限制納污紅線主要控制項目和水功能區全指標水質達標的比值。評價等級劃分為4類:不超載、臨界狀態、超載、嚴重超載。具體見表1。

表1 水質要素評價標準
其中,水功能區水質達標率為Q,水功能區水質控制指標為Q0,兩者屬于水質要素承載能力指標;主要污染物入河量為P,主要污染物限排量為P0,兩者屬于水質要素承載負荷指標。
根據水功能區限制納污紅線考核目標要求,得到葫蘆島縣域單元水功能區水質達標率控制指標,見表2中的Q0;依據《全國重要江河湖泊水功能區納污能力核定和分階段限排總量控制技術大綱》要求,得到葫蘆島污染物限排量,見表2的P0。

表2 葫蘆島市及縣域水質要素承載能力情況
3.2.1水功能區水質達標率
葫蘆島市,21個水功能區參評,按照年度內達標水功能區個數達標率≥80.0%為標準,現狀年水功能區達標15個,達標率為71.4%。
葫蘆島市涉及跨縣域水功能區,將地級行政區范圍內的水功能區分解到水功能區套縣域后,葫蘆島市縣域水功能區分解成28個水功能區,評價結果表明,市區參評水功能區3個,達標2個,達標率66.7%;南票區參評數功能區4個,達標2個,達標率50.0%;建昌縣參評數功能區7個,達標6個,達標率85.7%;綏中縣參評數功能區8個,達標6個,達標率75.0%;興城參評水功能區6個,達標4個,達標率66.7%,見表3的Q。
3.2.2主要污染物入河量
根據2016年葫蘆島市排污口調查及監測結果,對主要污染物入河量進行統計,高錳酸鹽指數/化學需氧量和氨氮分別為11577.5t/a、103t/a,其中市區排放量占比90%以上,其次是建昌縣和綏中縣集中排放,南票區排放量較少,興城在統計中無入河量,具體數值見表3的P。

表3 葫蘆島市及縣域水質要素承載負荷情況
根據統計計算得到的水質要素承載能力、水質要素承載負荷結果,對葫蘆島市按照地級行政區評價標準,對縣域按照縣域評價標準,分別進行水資源承載能力水質要素評價。
評價結果:葫蘆島市水功能區水質達標率控制指標Q0為81.8,水質達標率Q為71.4,Q/Q0=0.87;高錳酸鹽指數/化學需氧量限排量P0為10583.5t/a,入河量P為11577.5t/a,P/P0=1.09,氨氮限排量P0為336.1t/a,入河量P為103t/a,P/P0=0.31,根據評價標準滿足Q>0.8Q0且P<1.1P0,葫蘆島市整體水資源承載能力不超載。
葫蘆島縣域單元中,水功能區水質達標率Q跟水功能區控制指標Q0比較,得出市區、建昌縣、綏中縣水資源承載能力不超載,南票區以及興城的水資源承載能力處于臨界狀態,因市區主要污染物入河量占比較高,根據實際情況參照地級市行政區水質要素評價標準,重新修訂評價等級,核定為臨界狀態,具體見表4。

表4 葫蘆島市縣域水質要素等級評價
3.4.1原因分析
葫蘆島市縣域單元評價中處于臨界狀態的區域為市區、南票區及興城,均是經濟較發達、工業較密集的區域。市區的五里河分布多個大型化工企業,城市內生活排污口1個、生活污水溢流口13個以及工業排污口1個,排污口連續排放且流量較大,水溫較高,空氣有刺激性氣味,市區區域面積小且工業較多排污量大,對生態環境影響較大,導致市區的承載能力處于臨界狀態。
南票區位于葫蘆島市東北部,與錦州市交界,區域內主要為女兒河,區域內農業及畜牧業較為發達,存在河道兩側生活垃圾成堆等現象,造成河道庫容不斷減小,已嚴重阻塞河道行洪、排澇等功能;同時區域內存在鉬礦開采,過程產生的尾礦水、瀝濾水、礦坑水等廢水對生態環境造成極大影響。
興城主要河流為女兒河上游河段及六股河,女兒河上游水質情況較好,六股河流經區域較廣,受工業生產生活影響較大,興城內河段為六股河下游及末端,上游污染物均匯集于此,且六股河水量汛期差異較大,水體自凈能力較弱,再者受海水潮汐的作用,污染物在六股河末端徘徊反復,造成興城的承載能力處于臨界狀態
3.4.2建議
葫蘆島市整體承載能力不超載,各別縣域水質要素承載能力呈臨界狀態,基于區域實際狀況提出以下建議,以均衡城市發展與水資源開發的關系,確保水資源健康可持續發展與利用。
(1)開展污染源排查摸底工作,確保污水不直排,明確各區域污染物減排要求,提高污染物排放標準,同時探索對農村農業生活垃圾集中處理的方法,逐漸減少面源污染。
(2)定期開展污染嚴重河段底泥清淤、河岸垃圾清理,條件允許的情況下可以種植綠植,改善河道生態環境,增強河道自凈能力。
(3)鼓勵化工廠及礦區創新轉型,推行清潔生產,加大環保投入,探索清潔能源、清潔生產過程以及清潔產品技術。
對葫蘆島市水資源承載能力水質要素進行評價,評價結果為城市的污水排放量及水生態治理提供技術指導。隨著經濟不斷發展及城鎮化不斷推進,城市發展面臨的生態環境問題將會越來越突出,根據葫蘆島市實際水情,合理規劃水資源配置,著重解決污染河段源頭問題,推進清潔生產,走出一條城市發展與生態環境保護和諧的發展道路。