吳曉婷

大汶河泰安段水質評價及水污染控制初步研究

吳曉婷

文章以大汶河水系泰安段河流為研究對象，依據其水環(huán)境功能區(qū)劃，對大汶河泰安段水污染控制與水質預測進行初步研究，為該流域泰安段水質評價和水污染防治、水資源可持續(xù)利用提供科學依據。

大汶河水系；水環(huán)境容量；水質評價；水污染防治

水是生命之源泉，自然界一切生命活動都離不開水，水是城市發(fā)展的根本。人類的城市與江河、湖泊、冰川、海洋、地下水、大氣中的水等各種水體有著重要的聯(lián)系。在這些水體中，河流是與城市聯(lián)系最為密切的水體之一，關乎著城市的繁榮昌盛。

我國水環(huán)境面臨著水體污染、水資源短缺和洪澇災害等多方面壓力。水體污染加劇了水資源短缺，水生態(tài)環(huán)境破壞促使洪澇災害頻發(fā)。河流水質污染是目前較為突出的水環(huán)境問題之一，而區(qū)域水環(huán)境綜合質量綜合評價為水資源保護、合理開發(fā)利用及水體污染的綜合防治提供了科學論證依據。但是，因河流水質綜合評價的條件要求較為苛刻，致使水資源科學管理遇到了“瓶頸”問題。

大汶河泰安段水質評價及水污染控制的初步研究，是根據大汶河流域中王臺、大汶口、角峪、谷里、沙坡5個監(jiān)測斷面的1998年的水質監(jiān)測項目，選取其中對水質影響明顯、年際、年內變化較大者5-8項，運用疊加型指數(shù)法進行水質評價。選擇合適的水質模型，合理確定參數(shù)，計算大汶河泰安段的水環(huán)境容量、排污消減量及其分配。結合實際，提出大汶河水污染控制措施。

一、大汶河流域背景

大汶河，古稱“汶水”，發(fā)源于山東省境內旋崮山北麓沂源縣境，上游稱牟汶河，流經新泰、萊蕪至泰安大汶口納柴汶河后稱大汶河，是一條季節(jié)性較明顯的河流。

大汶河的水體污染來源于沿河兩岸城市生活生產所排放的廢水、農藥及化肥等，主要分為點污染源和面污染源。面污染源主要有各種面積較大排放的污染源，包括化肥農藥、家禽養(yǎng)殖排放的污水廢物以及生活垃圾等，而點污染源主要有14個。在各行業(yè)中，造紙、化工等行業(yè)，其等標污染負荷占全部行業(yè)等標污染負荷的93%以上。

搜集到大汶河流域1997～2003年的水質監(jiān)測資料，針對1998年的水質監(jiān)測資料，對1998年的大汶河泰安段的水質進行評價。由現(xiàn)有水質監(jiān)測斷面中，選擇下列斷面作為水質評價斷面：王臺大橋、大汶口、角峪、谷里、沙坡。

主要監(jiān)測項目：流量、PH、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、高錳酸鹽指數(shù)（CODmn）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、亞硝酸鹽氮（NO2-N）、硝酸鹽氮（NO3-N）、揮發(fā)酚（FEN）、氫化物（CN）、砷（As）、六價鉻（Cr6+）、鉛（Pb）、鎘（Cd）。采樣時間（CYSJ）：一般每年取樣次數(shù)為六次，取樣時間分別為：枯水期2次（3月、5月），豐水期2次（7、8月）、平水期2次（10、11月）①監(jiān)測資料在年份、監(jiān)測項目、采樣時間上有變化。。

二、大汶河流域水質現(xiàn)狀評價

（一）疊加型指數(shù)法評價

此法是將選定的參與評價的N個單項污染指數(shù)進行疊加，其計算公式為：

式中：P—水質質量指數(shù)；

m—污染物個數(shù)；

Ci—i種污染物實測值（單位：mg/L）；

Si——i種污染物評價標準（單位：mg/L）。

此次評價，對于河流，Si取《地面水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）中Ⅲ級水標準，計算P后，按疊加型指數(shù)污染等級劃分標準進行分級，如表1。

表1 疊加型指數(shù)污染等級劃分標準

（二）疊加型指數(shù)法評價結果

按照疊加型指數(shù)法對大汶河泰安段各監(jiān)測斷面進行評價，計算得到各斷面的水質質量指數(shù)：大汶口21.6、王臺14.4、角峪18、谷里22.5、沙坡3.2。參照表4，可得到結論，大汶口、王臺、角峪和谷里屬于重污染，而沙坡屬于清潔類。

三、水環(huán)境容量計算、排污消減量及其分配

（一）河段環(huán)境容量計算

1.計算方法

根據計算單元的劃分方法，將各計算單元的上斷面均定在排污口以上且緊靠排污口處，所以可以應用單個排污口——維水環(huán)境容量計算模型（單點容量計算法）計算水環(huán)境容量。即：

關于計算單元水質控制斷面的位置，采用下斷面控制方案計算河段水環(huán)境容量。

2.水體納污能力的計算及成果分析

根據確定的設計水量、水功能區(qū)的水資源保護目標（2010年）和水質標準，通過單點容量計算法水質模型，對大汶河各河段水體納污能力（水環(huán)境容量）進行了計算，其結果列于表2。

表2 大汶河各河段水體納污能力（環(huán)境容量）計算成果表

從表2可以看出，平陽河口至大汶口河段的納污能力最差，為4144kg/d，其次為角峪至大汶口河段，為10268 kg/d，大汶口至東平湖入湖口河段的納污能力是三者中最強的，為16236 kg/d。造成這種差距的原因是河段的設計流量、設計流速和規(guī)劃水質級別等的不同。

隨著城市人口的日益增長，對于城市經濟的發(fā)展需要更高，必然導致城市用水量的增加。用水量與排污量成正比關系，用水量與大汶河的納污能力（環(huán)境容量）成反比關系，即越來越小。歷史發(fā)展要求我們尋求合理有效的措施，對大汶河水體的污染給予科學控制。

四、納污總量控制方案

納污總量控制及分配方案的研究與制定是水資源保護工作的重要內容。根據規(guī)劃水域納污能力，規(guī)劃水平年（2010年）的水質控制目標和受納污染物負荷，并考慮污染物衰減、稀釋作用等因素，測算2010年控制斷面（點）各主要污染物總量控制指標，即水質目標要求下的入河污染物削減量。然后將總的河段削減量按削減率分配至各排污口，對于無排污口的河段不進行削減量分配。

各河段污染物消減量計算公式如下：

削減率：

根據以上公式，計算各河段的CODcr削減量及分配量。其結果見表3。

五、污染防治對策及措施

綜合大汶河1997～2003年的水質監(jiān)測資料進行水質評價分析，可以得知大汶河幾乎各個河段的水質都屬于Ⅳ、Ⅴ類水，有些甚至是超Ⅴ類水體。大汶河已受到了嚴重的污染，若不及時進行治理和防治，大汶河水質必定愈加惡劣，成為制約沿河經濟的發(fā)展、影響沿河人群的生產生活用水的正常供應。為此，提出以下防治對策。

表3 各河段的CODcr削減量及分配成果表

（一）調整產業(yè)結構

以實地調查結合科學研究的基礎上，確定適合大汶河流域水體的工農業(yè)結構方案，重點調整大汶河干支流沿河的化工、金屬等行業(yè)，對于過度膨脹的造紙、印染等工廠實行合理化調配，關停一些“三無”廠家，以謀求預防為主、防治結合的控制轉變。

（二）污水處理工程

加大污水處理力度，建設一批污水處理工程，通過污水處理技術，使“死水”變?yōu)椤霸偕?，供城市生活生產再利用。目前，“再生水”主要用于農田、水利、工業(yè)、景觀和消防等方面，既使“死水”注入新鮮活力，同時也提高了水資源的重復使用率。

（三）建立健全水管理系統(tǒng)的法律法規(guī)

一是制定有效的、強有力的法律法規(guī)，規(guī)范人們的水利用道德觀念，克服“水盲”。二是加大執(zhí)法力度，對于超標準超量排放的企業(yè)要嚴厲整治，對于節(jié)約用水，利用綠色工藝有效保護水資源的企業(yè)進行獎勵。采取獎懲相結合的措施，積極調動企業(yè)防污治污的責任心和使命感。三是通過建立健全水質監(jiān)測機構建設，專門針對大汶河流域水質進行監(jiān)管工作，按河流生態(tài)的規(guī)律，計算流域內主要河段水文周期內最佳自凈能力的污染臨界負荷等，在這些研究分析基礎上，發(fā)展生物監(jiān)測，利用水生物與水環(huán)境質量的關系，提高大汶河流域的水質監(jiān)測水平。

（四）加大環(huán)境保護投入，提高環(huán)保意識

環(huán)境保護是一個涉及方方面面的事業(yè)，現(xiàn)代社會越來越重視保護生存的環(huán)境。因此，大汶河流域范圍內的各縣、市級政府應建立專項污染綜合治理基金，合理管理及使用排污資金，努力通過多渠道多手段籌集水體治污費用。通過加強對領導和群眾的思想教育，使其充分認識河流水土防污治理的重要性，逐步提高人們的環(huán)保意識。

［1］葉桂忠，劉俊.漓江桂林市區(qū)段水環(huán)境容量研究［J］.水資源保護，2003，（3）.

［2］王彩霞.城市污水處理新技術［M］北京：中國建筑工業(yè)出版社，1990.

［3］徐國東，呂華，占松.大汶河污染現(xiàn)狀及其治理［J］.水資源保護，2003，（1）.

吳曉婷，梧州市防洪排澇工程管理處，廣西梧州，543002

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