熊悅丁

(遼寧朝陽水文局，遼寧 朝陽 122000)

近幾年來，遼河鐵嶺段水質(zhì)持續(xù)好轉(zhuǎn)，但是在不同時間段也出現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)的現(xiàn)象，其主要污染源首先是入河排污口排放的污水；另外是以農(nóng)田徑流、畜禽糞便、農(nóng)村生活垃圾污染為主的面源污染[1]。目前，遼河鐵嶺段重要支流招蘇臺河、亮子河、萬泉河、寇河、凡河等河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)尚不穩(wěn)定，存在影響遼河水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)和鐵嶺市水環(huán)境安全風(fēng)險隱患，亟需對遼河鐵嶺段河流污染物入河量及其主要支流污染物來源及貢獻(xiàn)率進(jìn)行核算，從而制定相對應(yīng)的水環(huán)境保護(hù)措施[2]。通過篩選遼河鐵嶺段水環(huán)境風(fēng)險來源，確定優(yōu)先治理的污染物和風(fēng)險源，為實現(xiàn)精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污，全面消除劣Ⅴ類水體，穩(wěn)步提升優(yōu)良水體比例，打贏污染防治攻堅戰(zhàn)提供技術(shù)支撐[3]。近些年來，對于入河污染物通量核算研究取得一些研究成果[4- 11]，這些污染物入河通量大都采用水環(huán)境數(shù)值模型對河流排污節(jié)點(diǎn)進(jìn)行污染物的通量計算，這種方法需要大量的數(shù)據(jù)作為模型支撐，操作程度較為復(fù)雜[12]。為簡化污染物入河通量核算方法，本文在國內(nèi)一些河流[12- 15]應(yīng)用較為成功的污染物通量概化方法，結(jié)合結(jié)合遼河鐵嶺段17個國、省控監(jiān)測斷面2016—2020年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對其年污染物入河通量及支流污染物貢獻(xiàn)率進(jìn)行核算。研究成果對于遼河鐵嶺段水環(huán)境治理和保護(hù)具有重要的參考價值，對其他地區(qū)河流污染物入河通量核算也具有借鑒意義。

1 監(jiān)測斷面選擇

本文選擇遼河鐵嶺段17個國、省控監(jiān)測斷面作為代表斷面，對遼河鐵嶺段入河污染入河通量進(jìn)行核算，各監(jiān)測斷面所在河流見表1。

2 入河污染物通量核算方法

遼河干流污染物排污途徑主要可分為直接排入和間接排入，總的入河排污通量計算方程為：

W入河污染物總量=W直接排入+W間接排入

(1)

式中，W入河污染物總量—入河污染物總通量，萬t;W直接排入—通過排污口直接排入到河道內(nèi)的污染物通量，萬t;W間接排入—間接進(jìn)入河道斷面的非點(diǎn)源污染物通量，萬t。

直接進(jìn)入河道內(nèi)的污染物通量W直接排入計算方程可為：

W直接排入=W直接排放量×α

(2)

式中，W直接排入—排污口排放量，萬t;α—排污系數(shù)，取值在0.96～0.98之間。

表1 遼河鐵嶺段典型水質(zhì)監(jiān)測斷面

流域的水量水質(zhì)受區(qū)域水循環(huán)影響較為顯著，對遼河鐵嶺段及其主要支流河流狀況進(jìn)行了搜集，結(jié)合鐵嶺市2016—2020年水文資料及主要排污口監(jiān)測數(shù)據(jù)，提出遼河鐵嶺段間接排污量的計算方程為：

(3)

Q=q×S×α

(4)

式中，Q—水質(zhì)監(jiān)測斷面流量，m3/s;C—水質(zhì)監(jiān)測斷面污染物監(jiān)測濃度，mg/L;i—水質(zhì)監(jiān)測斷面編號，i=1～17;j—監(jiān)測天數(shù)，j=1～365;q—降雨量，mm;S—監(jiān)測斷面以上匯水面積，km2;α—徑流系數(shù)，可按照《遼寧省無資料地區(qū)設(shè)計暴雨洪水計算方法》讀取。

3 “十三五”期間遼河鐵嶺段污染物濃度變化

結(jié)合遼河鐵嶺段17個國、省控監(jiān)測斷面2016—2020年監(jiān)測數(shù)據(jù)，對各河流“十三五”期間濃度變化進(jìn)行分析，并統(tǒng)計分析各河流水質(zhì)綜合指數(shù)，其計算方程為：

(5)

式中，CWQI—水質(zhì)綜合指數(shù)；CWQI(i)—第i個水質(zhì)指標(biāo)的單一指數(shù)；n—水質(zhì)指標(biāo)個數(shù)，本文n取值21。

3.1 遼河干支流水質(zhì)類比比對

將遼河干流2015、2020年及其遼河支流2015、2020年的水質(zhì)類別占比進(jìn)行比對，比對結(jié)果見表2—3。

表2 遼河干流2015年和2020年水質(zhì)類比占比對比結(jié)果 單位：%

表2 遼河鐵嶺段主要支流2015年和2020年水質(zhì)類比占比對比結(jié)果 單位：%

從表2對比結(jié)果可看出，在十三五”期間，遼河干流水質(zhì)明顯改善，2020年干流斷面優(yōu)良水質(zhì)類別比例比2015年上升66.7%，且無劣Ⅴ類水質(zhì)。從表3對比結(jié)果可看出，在“十三五”期間，遼河支流水質(zhì)明顯改善。2020年14個支流斷面中，劣Ⅴ類水質(zhì)比例比2015年下降37.3%，Ⅰ—Ⅲ類斷面水質(zhì)比例比2015年上升31.8%。主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、氨氮、總磷，其中氨氮、總磷污染明顯減輕，與2015年相比，氨氮劣Ⅴ類斷面比例下降26.2%，總磷劣Ⅴ類斷面比例下降44.4%。

3.2 遼河鐵嶺段干支流“十三五”期間水質(zhì)變化

結(jié)合遼河鐵嶺段17個國、省控監(jiān)測斷面2016—2020年水質(zhì)變化數(shù)據(jù)，對其遼河鐵嶺段干支流“十三五”期間主要污染物濃度變化進(jìn)行分析，并結(jié)合水質(zhì)綜合指數(shù)方法對其綜合指數(shù)進(jìn)行計算。具體結(jié)果如圖1所示、見表4。

圖1 2016—2020年遼河鐵嶺段水質(zhì)監(jiān)測斷面主要污染物濃度變化

表4 2016—2020年遼河鐵嶺段干流及主要支流水質(zhì)綜合指數(shù)變化

從圖1可看出，年遼河干流化學(xué)需氧量、氨氮濃度總體均呈現(xiàn)遞減變化。亮子河2個水質(zhì)斷面水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)，主要污染物濃度均有不同程度的下降，化學(xué)需氧量濃度2020年比2016年分別下降36.8%、29.7%，氨氮濃度2020年比2016年下降67.8%、67.7%?？芎铀蓸渌恼緮嗝嫠|(zhì)有所下降，主要污染物氨氮、總磷濃度有下降，2020年比2016年分別下降48.4%、27.8%；化學(xué)需氧量濃度有所上升，2020年比2016年上升46.7%。水質(zhì)指數(shù)有所下降，水質(zhì)穩(wěn)中向好。柴河水庫入庫口斷面、東大橋斷面在2016—2020年水質(zhì)均持續(xù)改善。凡河一號橋斷面水質(zhì)持續(xù)保持良好，黃河子斷面水質(zhì)明顯下降，氨氮濃度有不同程度上升，化學(xué)需氧量濃度有所下降，2020年比2016年下降10.0%。馬仲河門臉和八寶二社2個斷面主要污染物濃度均有不同程度下降，化學(xué)需用量濃度2020年比2016年分別下降66.2%、42.6%，氨氮濃度2020年比2016年分別下降79.8%、69.1%。清河水庫入庫口斷面水質(zhì)持續(xù)保持良好，清遼斷面水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，主要污染物濃度均有不同程度下降。萬泉河諸民屯橋斷面水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，主要污染物濃度均有不同程度下降?；瘜W(xué)需氧量濃度2020年比2016年降低31.0%，氨氮濃度2020年比2016年降低34.3%。馮家窩棚斷面水質(zhì)無明顯變化，化學(xué)需氧量有不同程度下降，濃度202年比2016年分別降低30.8%，氨氮濃度有所上升。從表4可看出，水質(zhì)綜合指數(shù)越高其水質(zhì)越差，遼河鐵嶺段干流及其主要支流的水質(zhì)綜合指數(shù)變化均呈現(xiàn)遞減變化，各河水質(zhì)均有所好轉(zhuǎn)。

4 遼河鐵嶺段入河污染物通量及貢獻(xiàn)率分析

4.1 入河污染物通量均值核算結(jié)果

結(jié)合前述入河污染物通量計算方法，分別結(jié)合遼河鐵嶺段各水質(zhì)監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)及區(qū)域內(nèi)主要排污口數(shù)據(jù)對遼河鐵嶺段入河污染物通量進(jìn)行核算，結(jié)果見表5。

表5 遼河鐵嶺段各支流主要污染物年入河通量均值核算結(jié)果 單位：t/a

分別對遼河鐵嶺段各支流的主要污染物化學(xué)需氧量和氨氮年入河通量進(jìn)行核算后，清河化學(xué)需氧量年入河污染通量最大，達(dá)到18753.1t/a，其次是招蘇臺河，為6270.6t/a，長溝河作為遼河鐵嶺段最小支流，其化學(xué)需氧量污染物入河年通量最低，為345.4t/a。從遼河鐵嶺段各支流氨氮年污染物通量可看出，同樣清河氨氮污染物年入河通量最大，達(dá)到1159.7t/a，其次為招蘇臺河，為360.6t/a，長溝河的氨氮污染物年入河通量最低，為10.3t/a，通過對遼河鐵嶺段各支流污染物來源調(diào)查分析，其各支流主要污染物之一的化學(xué)需氧量主要為流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷，而氨氮主要來自于流域內(nèi)工業(yè)廢水排放和居民生活污水排放所致。

4.2 入河污染物貢獻(xiàn)率分析

分別對遼河鐵嶺段主要支流化學(xué)需氧量和氨氮對遼河干流污染物通量的貢獻(xiàn)率進(jìn)行分析，結(jié)果見表6—7所示。

表6 遼河鐵嶺段主要支流化學(xué)需氧量污染物通量貢獻(xiàn)率分析結(jié)果

通過遼河鐵嶺段支流化學(xué)需氧量和氨氮污染物通量的貢獻(xiàn)率分析結(jié)果可知，排入遼河鐵嶺段的污染物COD，清河和招蘇臺河貢獻(xiàn)率分別為比例占49.6%、16.6%，排入遼河鐵嶺段的污染物氨氮，清河和招蘇臺河貢獻(xiàn)率分別為比例占59.3%、18.4%，因此，清河和招蘇臺河2條支流為高污染通量支流。

表7 遼河鐵嶺段主要支流氨氮污染物通量貢獻(xiàn)率分析結(jié)果

5 遼河鐵嶺段水環(huán)境保護(hù)對策及建議

目前，遼河鐵嶺段水污染防治工作存在的問題：一是畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染仍然是制約遼河鐵嶺段水環(huán)境質(zhì)量改善的重要因素，目前一些養(yǎng)殖戶仍存在畜禽糞便露天堆放，缺少防雨防滲設(shè)施，養(yǎng)殖廢水向河道排放問題。二是農(nóng)村生產(chǎn)、生活垃圾直排入河影響水質(zhì)。在農(nóng)村基層大部分生產(chǎn)、生活垃圾存儲不規(guī)范，村級保潔隊伍不穩(wěn)定，鄉(xiāng)鎮(zhèn)收集轉(zhuǎn)運(yùn)不能堅持常態(tài)化，沒有形成收集轉(zhuǎn)運(yùn)體系，雖經(jīng)整治一時有所改善，但向河道內(nèi)隨意丟棄現(xiàn)象還屢禁不止。三是仍有部分涉水企業(yè)污水處理設(shè)施擅自閑置、不正常運(yùn)行，生產(chǎn)廢水直排入河，逃避監(jiān)管違法排污。

針對上述問題，提出以下對策和建議：

(1)重點(diǎn)圍繞10個國考斷面及各省考斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)、提升這一目標(biāo)，以農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染問題，尤其是直接影響河流水質(zhì)的沿河村莊生產(chǎn)生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖廢棄物、生產(chǎn)生活污水直排問題為重點(diǎn)，開展遼河鐵嶺段重點(diǎn)河流專項整治行動，切實提高水環(huán)境質(zhì)量。

(2)嚴(yán)格按照《鐵嶺市水污染防治攻堅行動實施方案(2020—2022年)》確定的十大重點(diǎn)任務(wù)，認(rèn)真組織、狠抓落實，確保完成各項水污染防治目標(biāo)任務(wù)。

(3)加強(qiáng)環(huán)境執(zhí)法，嚴(yán)厲打擊違法排污行為，建立完善聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，推動水環(huán)境質(zhì)量改善，推動水污染防治法全面有效實施。

(4)要科學(xué)編制遼河鐵嶺段重點(diǎn)流域“十四五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，在全面梳理問題的基礎(chǔ)上，精心謀劃項目，積極爭取各方面政策和資金支持。以水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心，污染減排和生態(tài)擴(kuò)容兩手發(fā)力，統(tǒng)籌水資源利用、水生態(tài)保護(hù)和水環(huán)境治理，創(chuàng)新機(jī)制體制，一河一策精準(zhǔn)施治，持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境。

6 結(jié)語

(1)十三五”期間，遼河干、支流流水質(zhì)均明顯改善，2020年干流斷面優(yōu)良水質(zhì)類別比例比2015年上升66.7%，且無劣Ⅴ類水質(zhì)，14個支流斷面中，劣Ⅴ類水質(zhì)比例相比2015年下降37.3%，I—Ⅲ類斷面水質(zhì)比例相比2015年上升31.8%。

(2)畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染仍然是制約遼河鐵嶺段水環(huán)境質(zhì)量改善的重要因素，且仍有部分涉水企業(yè)污生產(chǎn)廢水直排入河，建議重點(diǎn)加大對清河、招蘇臺河的污染物排放整治力度。

(3)在后續(xù)研究中還應(yīng)確定遼河鐵嶺段優(yōu)先治理的污染物和風(fēng)險源，全面采取水環(huán)境污染調(diào)控技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)控對策等措施，在管理體制下才能具有較好的可操作性。