海河干流入河排污口调查与评价

张国立,唐广鸣,刘光学

(天津市水文水资源勘测管理中心,天津 300061)

海河作为天津市“母亲河”,孕育了天津的文明与文化,是天津市一道美丽的风景线。海河干流由子牙河和北运河在天津市区三岔口汇合后,穿过市区在塘沽区大沽口海河闸入海,全长72.0 km,流域面积2066km2,如图1所示[1]。海河作为一级主干河道,不仅是汛期行洪的主要渠道,也是天津市的饮用水源地,其水功能区划为“备用饮用水源地,工业水源地,市区景观娱乐用水”,近期水质目标为日常Ⅴ类水质标准,饮用水输水期间Ⅲ类水质标准。但是由于沿海河干流存在入河排污口超标排污问题,目前海河水质存在严重污染现象,河道水质恶化,饮水安全面临威胁,并也成为全国七大水系中污染最严重河流之一,非汛期海河水质一般为Ⅳ类或劣Ⅳ类,汛期水质一般为Ⅴ类或劣Ⅴ类[2]。天津市水文水资源勘测管理中心2007年对天津市入河排污口进行了调查与评价,根据海河干流入河排污口调查结果,分析海河干流入河排污口污染特征、排污量、污染负荷等,以期为海河干流污染防治决策提供技术支持。

图1 海河干流示意图

1 入河排污口调查结果分析

根据天津市水文水资源勘测管理中心2007年对分布在海河干流上的8个入河排污口进行的水质水量监测数据,分析各排污口特征污染物年排污量,结果如表1所示。

由表1可见,8个入河排污口中有化工厂排污口3个,热电厂废水排污口2个,混合污水排污口3个;特征污染物为有机指标TOC和COD,富营养化指标为TN和TP,化工类指标为对-二甲苯和苯乙烯。由各项污染物排放量可以知道各项污染物均存在超标排放问题,同时表明海河干流以有机污染、富营养化污染和化工污染为主要特征。

2 入河排污口污染评价

2.1 评价方法

等标污染负荷评价法是一种重要的污染源评价方法,其物理意义是将某污染物质排放浓度稀释到评价标准时所需洁净水的量[3]。该评价方法通过将不同污染源排放的某污染物总量与该污染物的排放标准进行比较,从而获得同一尺度上可以相互比较的量。该方法简单易行且具有较好的综合性,曾经在全国工业污染源调查中作为污染源评价方法。其计算公式为

式中:P为某区域(或河段)的等标污染负荷,即该区域(或河段)内所有污染源的等标污染负荷之和;n为排污口数量。Pi为污染源i排放的总等标污染负荷;Pik为污染源i排放的污染物k的等标污染负荷;Cik为污染源i排放的污染物k的平均浓度;C0k为污染物k的环境质量标准或排放标准;Qik为污染源i排放的污染物k的等流量。

达标污染负荷则是指某排污口污染物排放达到评价标准浓度所需稀释水量,只要该排污口最大等标污染指数的污染物能达标,则其他排放污染物指标就一定满足排入河道功能区排放标准[4]。因此,根据排污口污水排放量和监测污染物的最大等标污染指数即可计算出该排污口达标排放所需增加的洁净水量。

达标污染负荷计算式为:

2.2 评价标准

8个排污口位于海河干流不同的水功能区划。根据天津市水功能区划要求,分布在海河二道闸下过渡区区划的5个排污口(天碱泵站、天碱排水闸、大沽化工排水口、大无缝排水口、山东路泵站),执行GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅴ类水质评价标准;分布在海河二道闸闸上为饮用水水源地、景观娱乐区和工业用水区。3个排污口(军粮城电厂排水口、复兴河排水闸、天津热电厂排水涵洞),执行其Ⅳ类水质评价标准。

2.3 评价结果分析

等标污染负荷是将排污口各项污染物质排放浓度稀释到评价标准时所需洁净水量的总和,达标污染负荷则是指将排污口最大超标污染物达到评价标准浓度所需稀释水量。计算结果见表2,分析结果见图2。根据等标污染负荷及达标污染负荷计算可以看出各排污口的污染程度。

由图2可以看出海河干流上各排污口污染的程度,天碱泵站、大沽化工排水口、天碱排水闸为海河干流上的主要排污口,分别占海河干流等标污染负荷总量的27%、26%和17.4%,并且此3个排污口均为化工类废水排污口,表明海河污染特征主要为化工类污染。

表1 海河干流入河排污口特征污染物排放量统计

图2 海河干流入河排污口污染负荷

排污口达标污染负荷比等标污染负荷小,是因为达标污染负荷是将超标最大指标稀释到评价标准浓度时所需要的洁净水的量,而等标污染负荷是将所有超标指标稀释到评价标准浓度时所需要的洁净水的量的总和。由表2可以看出,海河干流8个排污口达标污染负荷约为16.8亿t/a,即每年需要16.8亿t洁净水来稀释各排污口排放污水才能达到排放要求,也说明海河所受污染比较严重。

表2 入河排污口污染负荷统计 万t/a

3 结 语

a.所调查的海河干流8个入河排污口均存在超标排放问题,排污类型为工业废水和混合污水,以有机污染、富营养化污染和化工污染为主要特征。

b.8个排污口中,天碱泵站、大沽化工排水口、天碱排水闸为海河干流上的主要排污口,分别占海河干流等标污染负荷总量的27%、26%和17.4%。

c.8个排污口达标污染总负荷为16.8亿t/a,即每年需要16.8亿t洁净水来稀释各排污口排放污水才能达到排放要求。

[1] 文威,黄岁梁.海河污染研究进展[J].水资源保护,2007,23(5):55-59.

[2] 张国立.2007年天津市入河排污口调查与评价[R].天津:天津市水文水资源勘测管理中心,2008.

[3] 丁淑芹.大凌河朝阳市区段入河排污口评价[J].辽宁师专学报,2000,2(1):80-82.

[4] 万金保,黄学平.采用等标污染负荷法分析大坞河水污染特征[J].南昌工程学院学报,2005,24(1):35-38.