曾 驥 韓 曉 張曉瑾 曲 玲

水功能區(qū)限制納污警戒線擬定方法探索

曾 驥 韓 曉 張曉瑾 曲 玲

水功能區(qū)的管理和保護需要在建立水功能區(qū)限制納污指標體系的基礎上，從預防和治理雙重角度采取不同措施，以實現(xiàn)水功能區(qū)的管理目標。水功能區(qū)限制納污警戒線的劃定就是為了彌補管理工作中存在的不足，通過限制納污警戒線的擬定，積極判斷水功能區(qū)水質(zhì)變化趨勢，在水質(zhì)惡化到一定程度以前采取有效的管控措施，預防水污染事故的發(fā)生。本文將針對水功能區(qū)限制納污警戒線的擬定方法進行一些探索，并結(jié)合現(xiàn)有資料對預警擬定方法進行實例應用分析。

一、劃定原則

1.預防為主、保護優(yōu)先的原則

水功能區(qū)限制納污警戒線的劃定采用偏安全的設計水量保證率和排污口概化方法，同時，區(qū)分不同的水域功能要求，對保護區(qū)和飲用水水源區(qū)采取更嚴格的納污控制措施。

2.重點突出、統(tǒng)籌兼顧的原則

水功能區(qū)限制納污警戒線的劃定既要考慮水資源保護和水生態(tài)修復的要求，又要結(jié)合當前經(jīng)濟社會發(fā)展的實際。

3.分級劃定、逐級響應的原則

水功能區(qū)限制納污警戒線分黃色、橙色、紅色三級，根據(jù)水功能區(qū)、入河排污口監(jiān)測結(jié)果，按照規(guī)定程序進行不同級別的預警發(fā)布。

二、水功能區(qū)限制納污警戒線級別與項目

1.警戒線級別

水功能區(qū)限制納污警戒線分為黃色、橙色和紅色。黃色為最輕警戒級別，橙色為較高警戒級別，紅色為最高警戒級別。

2.警戒項目

本文選擇的限制納污警戒項目是化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N），在實際工作中可根據(jù)水功能區(qū)水質(zhì)情況選擇其他項目。

三、水功能區(qū)限制納污警戒線擬定方法

1.分級劃分

紅色警戒線是指在保證水體正常使用功能前提下，水功能區(qū)所允許接納的最大污染物負荷，即水功能區(qū)限制納污指標。

橙色警戒線是為了防止水功能區(qū)污染物入河量觸及紅色警戒線而設的預警線。

黃色警戒線是為了防止水功能區(qū)污染物入河量觸及橙色警戒線而設的預警線。

2.水功能區(qū)限制納污警戒線劃定

水功能區(qū)限制納污警戒線劃定，實際上是用不同的警戒線來代表不同水平的污染物入河控制量，根據(jù)水功能區(qū)水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測資料，對水功能區(qū)的排污實行不同級別的預警，防止污染物入河量超過水功能區(qū)限制納污指標，其最終目的是實施入河污染物總量控制。目前實施污染物總量控制有兩種方法：一種是“反推法”，即利用水體的自凈能力，依據(jù)水功能區(qū)水域納污能力或區(qū)域環(huán)境容量，反推允許排入水功能區(qū)或環(huán)境的污染物總量。另一種是“正推法”，即依據(jù)一個既定的水功能區(qū)水質(zhì)目標或污染物入河（排放）削減目標，來限定水功能區(qū)的納污總量或污染源的污染物排放總量。

依據(jù)水功能區(qū)水域納污能力和污染物實際入河量反推的污染物入河控制量作為水功能區(qū)限制納污紅色警戒線。根據(jù)對山東省200多個水功能區(qū)污染物入河量與水功能區(qū)水質(zhì)參數(shù)濃度值的輸入響應關系進行模擬發(fā)現(xiàn)，當水功能區(qū)污染物入河量等于限制納污指標值的75%時，現(xiàn)狀水質(zhì)參數(shù)濃度距離水質(zhì)目標對應的濃度存在約1/2級差；當水功能區(qū)污染物入河量等于限制納污指標值的90%時，現(xiàn)狀水質(zhì)參數(shù)濃度距離水質(zhì)目標對應的濃度存在約1/4級差。從預警的角度看，這個預警梯度是基本合理的，因此，水功能區(qū)限制納污黃色、橙色警戒線分別按限制納污指標的75%和90%確定。污染物入河量與水功能區(qū)水質(zhì)濃度的響應關系見圖1。

圖1 污染物入河量與水功能區(qū)水質(zhì)濃度的響應關系圖

以水功能區(qū)限制納污指標對應的水質(zhì)參數(shù)濃度值作為水功能區(qū)限制納污紅色警戒線；當水功能區(qū)污染物入河量達到水功能區(qū)限制納污指標的90%時，對應的水質(zhì)參數(shù)濃度值作為水功能區(qū)限制納污橙色警戒線；當水功能區(qū)污染物入河量達到水功能區(qū)限制納污指標的75%時，對應的水質(zhì)參數(shù)濃度值作為水功能區(qū)限制納污黃色警戒線是比較合適的。

為使預警管理可行，建議水功能區(qū)限制納污紅線采用水功能區(qū)水質(zhì)目標對應的COD和氨氮的濃度。水功能區(qū)限制納污警戒線的橙線和黃線在紅線對應的COD和氨氮的濃度的基礎上分別減少10%和20%。

四、實例分析

以小清河濟南飲用水水源區(qū)、大明湖景觀娛樂用水區(qū)、北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)為例，在計算上述功能區(qū)的COD和氨氮預警線的基礎上（見表1），同時在2015年水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測成果的基礎上對上述2個功能區(qū)預警情況進行分析。

從表2、表3可以看出，2015年全年，小清河濟南飲用水水源區(qū)COD出現(xiàn)2次橙色預警，9次紅色預警,氨氮全年出現(xiàn)12次紅色預警；大明湖景觀娛樂用水區(qū)COD出現(xiàn)1次黃色預警，氨氮未出現(xiàn)預警；北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)COD出現(xiàn)黃色預警4次，橙色預警4次，紅色預警1次，氨氮出現(xiàn)紅色預警2次。各功能區(qū)COD、氨氮預警次數(shù)對比見圖2、圖3。

表1 水功能區(qū)限制納污警戒線表

圖2 COD預警次數(shù)對比圖

圖3 氨氮預警次數(shù)對比圖

表2 COD預警情況表

表3 氨氮預警情況表

小清河濟南飲用水水源區(qū)由于水質(zhì)目標較高，因此警戒線濃度值設定較其他功能區(qū)更為嚴格，且該功能區(qū)本身水質(zhì)較差，導致該功能區(qū)出現(xiàn)預警次數(shù)、預警等級遠高于其他功能區(qū)。對比大明湖景觀娛樂用水區(qū)和北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)可以看出，雖然大明湖景觀娛樂用水區(qū)水質(zhì)目標高于北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)，其警戒線濃度值設定也更嚴格，但是由于其自身水質(zhì)較好，因此出現(xiàn)預警的次數(shù)反而低于北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)。

可以看出，采用該方法擬定的水功能區(qū)限制納污警戒線基本能真實、客觀地反應水功能區(qū)污染物入河量及水質(zhì)動態(tài)變化趨勢，對不同類型、不同水質(zhì)目標、不同水質(zhì)現(xiàn)狀的水功能區(qū)預警效果均比較理想。

五、結(jié)語

水功能區(qū)限制納污控制管理的最終目標是實現(xiàn)水功能區(qū)的水質(zhì)達標。而引起功能區(qū)水質(zhì)超標因素較多，實施水功能區(qū)限制納污總量的預警管理并不能完全保證水功能區(qū)水質(zhì)達標，例如水功能區(qū)納污能力隨水量等因素的變化而變化，而且限制納污是對入河污染物總量的控制，不能完全反映水功能區(qū)實時狀況。因此，在實施納污預警管理的同時，必須加強水質(zhì)監(jiān)測，劃定預警方案，采取綜合措施，保證水功能區(qū)水質(zhì)安全■

（作者單位：山東省水文局250002）