大凌河流域水污染与排污总量控制研究

高素丽，刘文军，单 丽，栾天新

（1.辽宁省白石水库管理局，辽宁 朝阳 122000；2.辽宁省水文水资源勘测局葫芦岛分局，辽宁 葫芦岛 125000；3.辽宁省水文水资源勘测局，辽宁 沈阳 110003）

大凌河流域水污染与排污总量控制研究

高素丽1，刘文军2，单 丽3，栾天新3

（1.辽宁省白石水库管理局，辽宁 朝阳 122000；2.辽宁省水文水资源勘测局葫芦岛分局，辽宁 葫芦岛 125000；3.辽宁省水文水资源勘测局，辽宁 沈阳 110003）

根据朝阳污染源及水质状况分析评价结论，总结出朝阳大凌河流域污水直接排放、污径比较高，水质污染及水土流失严重的水污染特点。利用QUAL－Ⅱ模型，对大凌河朝阳市区段水质、水环境容量进行了模拟计算，得出实现水功能区水质目标的污染物总量控制方案，并就朝阳大凌河流域水污染特点及排污总量控制需求，提出水污染的防治对策。

水污染；总量控制；对策；朝阳市

1 概况

1.1 河流水系

朝阳市行政区在大凌河流域内的面积为12 989 km，占大凌河流域总面积的55.2%，占大凌河流域在辽宁省面积的64.0%。大凌河全长434 km，流域面积为23 519 km2，大凌河较大支流多在左侧，主要支流有第二牛亡牛河、老虎山河、凉水河、牛亡牛河及西河等。

1.2 主要污染源状况

点源污染主要来源于城市生活污水和企业生产废水，朝阳大凌河流域在建和已建集中污水处理厂5座，设计日处理能力32万t，朝阳市集中污水处理厂2008年建成并投入试运营，日处理能力10万t。北票市、建平县、凌原市、喀左县的污水处理厂正在建设期间。据统计，朝阳市大凌河流域全年污水排放量0.54亿t，主要污染物COD2.31万t，氨氮 0.15 万 t。

面源污染对于大凌河流域的水质也有很大的影响，目前在河流中监测到的污染物质很多可能来自于面源污染。大凌河支流牛亡牛河受面源污染影响比较明显，汛期水体水质常常会出现超V类情况。大凌河流域的面污染主要来自化肥、农药的使用，畜牧业和家庭养殖业。据统计，朝阳市年化肥施用量 99 174 t，折纯量 34 529 t，农药施用量 517.2 t。

1.3 河流水质状况

按照国家GB3838-2002《地表水环境质量标准》评价，朝阳市大凌河流域总评价河长983.3 km，其中Ⅰ类河长占2.0%，Ⅱ类河长占16.2%，Ⅲ类河长占23.4%，Ⅳ类河长占4.9%，Ⅴ类河长占16.9%，劣Ⅴ类河长占36.5%。主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚等。按照是否达到水功能区保护目标数量评价，朝阳市大凌河流域水功能区达标率34.2%。按照是否达到水功能区保护目标代表河长评价，朝阳市大凌河流域水功能区达标率28.5%。

2 水污染特点

2.1 污水直接排放

朝阳市城市污水大多没有进行处理，直接排入大凌河干流或支流，仅建成的朝阳市污水处理厂目前也只是试运行。以2004年至2007年朝阳城区段为例，南北沟平均污水入河量为2 142万t/a，主要污染物COD排放浓度82～407 mg/L，平均200 mg/L，按辽宁省污水综合排放标准评价，超标率为94.6%；什家河平均污水入河量为2576万t/a，主要污染物COD排放浓度在89.5～628 mg/L，平均251 mg/L，超标率为94.6%。污水排放对大凌河的水质产生了严重的影响。

2.2 污径比较高

朝阳市大凌河流域水资源严重短缺，且时间分配严重不均，由于河流水量较少，城市污水的排放造成污径比过大，对水质造成较大影响。以大凌河干流城区段为例，2004年至2006年污水量大于河流水量有470 d，占42.7%；污径比大于0.5有531 d，占 48.4%；污径比大于0.2有725 d，占66.1%。这是大凌河流域水质污染严重的主要原因。

2.3 水质污染严重

朝阳市大凌河流域水质污染严重，Ⅳ类以上（含Ⅳ类）占58.3%，水功能区达标率仅为28.5%，大凌河干流接纳朝阳市城区污水后，水质长年为Ⅴ类-劣Ⅴ类标准。主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚等。水污染问题，已经严重的影响着水资源的利用以及与水相关的生态环境，已经对人们的生活和经济发展构成威胁。

2.4 水土流失严重

朝阳市大凌河流域是辽宁省水土流失最严重的地区。土壤侵蚀面积占全流域48.9%，中度以上侵蚀占侵蚀面积的60%。由于水土流失，加剧了地表水体污染。耕地日益瘠薄，土壤保水保肥能力下降，河道淤积，许多小水库淤积严重，导致供水能力降低。大凌河流域地处干旱缺水地区，生态系统脆弱，水资源时空分布不均，径流量小。加之开发利用不合理，生活和生产用水挤占生态用水，生态用水严重不足，枯水期部分河段断流现象时有发生，致使河流功能退化，水生态系统遭受破坏。

3 污染物总量控制

3.1 河流最小环境流量下的水质情景模拟

水质情景模拟和环境容量情景模拟采用美国QUAL－Ⅱ模型，此模型可以模拟13种物质，这13种物质分别为：溶解氧、生化需氧量、温度、藻类-叶绿素α、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、溶解的正磷酸盐、大肠杆菌、1种任选的可衰减组分、3种难降解的惰性组分。

朝阳市大凌河流域朝阳市区段水质污染主要由汇入的朝阳市污水污染所致，朝阳市区污水距白石水库入口27 km处排入大凌河干流。利用QUAL－Ⅱ模型，在环境最小流量0.340 m3/s情境下，对COD进行模拟计算，距白石水库入口60.3～26.6 km河段水质为Ⅱ类标准；26.6～5.2 km河段水质为劣Ⅴ类标准；5.2～0 km河段水质为Ⅴ类标准。对氨氮进行模拟计算，距白石水库入口60.3～26.6 km河段水质为Ⅰ类标准；26.6～0 km河段水质为劣Ⅴ类标准。

3.2 河流最小环境流量下的环境容量情景模拟

现状排污条件下，大凌河、顾洞河河口饮用水源区、农业用水区水质为Ⅳ类标准，未达到水功能区Ⅱ类水质目标的要求。利用水质模型反求水功能区达到Ⅱ类水质目标的情况下，最小允许排污量，即最小环境容量。大凌河、顾洞河河口饮用水源区、农业用水区，现有排污口位置不变的情况下，经计算最小环境容量COD为1 746 t/a，氨氮为157 t/a。

污染负荷量，河道内最小环境流量条件下，基本没有地表径流汇入，因此面源污染可以忽略不计，只考虑点污染的影响。按现状排污情况统计，大凌河阎王鼻子—白石段现状排污量COD为4 068 t/a，氨氮为 1 287 t/a。

需削减的污染负荷量，现状污染负荷量减去环境容量，即为需解决的污染负荷量，朝阳市大凌河阎王鼻子—白石段需削减的污染负荷量COD为2 322 t/a，氨氮为1 129 t/a，削减率分别为57.1%，87.7%。

4 防治对策

1）实现污染源的有效治理和中水回用。朝阳市城区已建立了污水处理厂，现已投入试运行，朝阳市污水处理厂同时将收集和处理未来朝阳县新县城的污水。凌源市、喀左县、建平县、北票市的污水处理厂正在筹建中，计划在2009年竣工。这些污水处理厂的建设，将改变流域内长期以来污水直接排入河流的状况，对改善河流水质发挥重要的作用。

污水处理厂处理后的中水回用，是水资源有效利用的重要方式，其有价使用也是解决污水处理成本的重要方法。应建立起这方面的管理制度和方法。

2）通过污染物总量控制来实现水功能区水质目标。城镇污水处理厂的建立对于污染源治理具有重要的作用，但并不是建立了污水处理厂污染问题就能够全部解决。只有合理的进行水污染治理，采取污染物总量控制，才能达到水功能区确定的水质目标。

3）加强合作，实现取排水许可的协调管理。加强污染源治理，实施污染物总量控制，达到水功能区的水质目标，需要政府的严格管理，这需要加强政府各相关部门的合作。

4）建立改善河流水质的政策及法规体系。改善大凌河流域水质，实现水资源及水环境的可持续利用，同样需要在政策和法规制定方面做出具体的制度规定。内容包括：实施污染物总量控制的具体管理方法；污水处理厂管理的市场化及管理规定；污水处理费制定的方法和程序；鼓励中水回用的办法；定期发布污水处理落后企业黑名单和表扬先进企业的具体办法；各相关行政部门进行流域水质管理的职责、程序及问责制度；在流域水质管理中的部门合作职责、程序及问责制度；实施透明化管理及公众参与水质管理的办法和程序。

Study on water pollution and total sewage discharge control for Daling river basin

GAO Su-li,LIU Wen-jun,SHAN Li,LUAN Tian-xin

Based on the analysis and assessment of pollution source and water quality condition in Chaoyang city,thepaperconcludesthewaterpollutioncharacteristicsfortheDalingriverbasininChaoyangcity,suchasthedischarging sewage directly,high sewage diameter,severe water pollution and water and soil loss.The paper simulates water quality and water environment capacity for Chaoyang urban section of Daling river by using the QUAL－Ⅱmodel and gets the total quantity control scheme to reach water quality target in water function zone.According to the water pollution characteristics and the total sewage discharge control requirements,the countermeasure controlling water pollution is put forward.

water pollution;total quantity control;countermeasure;Chaoyang city

X52

B

1002－0624（2011）06－0044－02

2011-03-11