從雨花臺區(qū)水環(huán)境容量計算分析談水環(huán)境整治的措施

王光榮

（南京市雨花臺區(qū)水利局，江蘇南京 210017）

水環(huán)境容量又稱為水體的自凈能力，它可以表述為在保證某一水域水體質(zhì)量符合規(guī)定的級別，在單位時間內(nèi)能夠連續(xù)均勻地接納某種污染物的最大允許負荷量［1］。水環(huán)境容量的大小與水體特征、水質(zhì)目標(biāo)及污染物特性有關(guān)，同時水環(huán)境容量還與污染物的排放方式及排放的時空分布有密切的關(guān)系。

1 水環(huán)境容量計算模型及參數(shù)確定

1.1 計算模型

由于污染物排放口不規(guī)則地分布于河流的不同斷面，功能區(qū)水流斷面的濃度理論上可通過疊加所有排污口所生成的濃度得到，但該方法在實際中很難實現(xiàn)。針對雨花臺區(qū)的河道大部分寬深比較小，污染物在短時間內(nèi)基本上混合均勻，且污染物濃度在橫向上變化不大，計算河段不是很長，橫向和豎向的污染物濃度梯度可以忽略。因此，將排污口在功能區(qū)內(nèi)的分布加以概化，認為排污口在功能區(qū)內(nèi)均勻分布，據(jù)此可以推算一維河道的水環(huán)境容量，計算公式如下［2］：

式中：

W—河道水環(huán)境容量，kg/d；

Q—河道設(shè)計流量，m3/s；

Cs—河道水質(zhì)目標(biāo)濃度，mg/L；C0—河道現(xiàn)狀水質(zhì)濃度，mg/L；

U—河道平均流速，m/s；

K—污染物綜合降解系數(shù)，d-1；

L—河道長度，km。

1.2 參數(shù)的確定

在河道水環(huán)境容量計算中，參數(shù)的確定和選取是否符合客觀規(guī)律直接關(guān)系到計算結(jié)果是否合理，因此，參數(shù)的確定和選擇是水環(huán)境容量計算中最為關(guān)鍵的一步。

根據(jù)污染源現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，本區(qū)域CODMn和NH3—N是污染最普遍、最嚴重的兩個因子，故選取CODMn和NH3—N作為各河道水環(huán)境容量計算和污染物總量控制的兩個首選因子。

設(shè)計流量是水文參數(shù)中最基本的參數(shù)，它不僅關(guān)系到其他水文參數(shù)，而且在水環(huán)境容量計算中至關(guān)重要，現(xiàn)采用90%保證率下的設(shè)計流量。經(jīng)調(diào)查，雨花臺區(qū)內(nèi)河道一般時期水流比較穩(wěn)定，故將其近似看作明渠恒定均勻流，再根據(jù)枯水期斷面資料和水文特征推算流量和流速。

設(shè)計流速，根據(jù)90%保證率下設(shè)計流量得出的相應(yīng)流速。

污染物綜合降解系數(shù)K，主要反映污染物在水體作用下分解速度的快慢。該系數(shù)不僅與河流的水文條件，如流量、流速、河寬、河深、泥沙含量等因素有關(guān)，而且與河道的污染程度有關(guān)，根據(jù)《全國地表水環(huán)境容量核定技術(shù)復(fù)核要點》中對降解系數(shù)的說明，依據(jù)區(qū)域水質(zhì)情況，再通過實際分析取定各條河道的綜合降解系數(shù)。

河道水質(zhì)現(xiàn)狀濃度，由環(huán)保局提供測量資料。

河道水質(zhì)目標(biāo)濃度，即：河道控制斷面濃度。有水功能區(qū)目標(biāo)值的，直接采用水功能區(qū)目標(biāo)值；無水功能區(qū)目標(biāo)值的，則采用雨花臺區(qū)排污控制區(qū)近期目標(biāo)值。地表水水質(zhì)不低于Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，則CODMn和NH3—N的目標(biāo)濃度分別為40mg/L和1.5mg/L。

2 計算結(jié)果

采用公式（1）計算河道水環(huán)境容量。為了便于計算，將區(qū)域內(nèi)每條河道枯水期水深視為一個常數(shù)。通過計算，在近期目標(biāo)下，雨花臺區(qū)CODMn和NH3—N的容量分別是4098.72 t/a和460.71 t/a。

按公式（1）計算出的水環(huán)境容量普遍值偏大，應(yīng)引入不均勻系數(shù)的概念進行修正。修正不均勻系數(shù)時，不同河寬的不均勻系數(shù)是不同的，根據(jù)雨花臺區(qū)實際情況，取不均勻系數(shù)0.8，則雨花臺區(qū) CODMn和 NH3—N的實際容量分別是3278.97 t/a和368.57 t/a。

根據(jù)骨干河道所控制的區(qū)域與街道級河道分布情況，計算出骨干河道所控制片區(qū)的水環(huán)境容量，與污染負荷對比，具體情況見表1。

表1 雨花臺骨干河道控制片區(qū)的水環(huán)境容量和污染負荷比較表 （單位：t/a）

由表1可見，雨花臺區(qū)污染負荷總量超過了水環(huán)境容量，表明雨花臺區(qū)的水環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，尤其是雨花臺區(qū)的骨干河道板橋河污染比較嚴重。雖然計算出的秦淮新河和南河雨花臺區(qū)段水環(huán)境容量有一定富裕，但因水體是互通的，即相鄰區(qū)域污染物的排入，實際上目前這兩條河道的水質(zhì)也比較差。由此可見，雨花臺區(qū)大部分河道水體喪失了自凈能力，且污染程度較高。

3 水環(huán)境整治針對性措施分析

針對雨花臺區(qū)目前的情況，需采取積極、有效的水污染防治措施，以改善水質(zhì)，營造良好的水環(huán)境保障體系。

3.1 截斷污染源、控制污染物排放總量

重點處理好點源污染，全區(qū)企業(yè)中，凡沒有按照規(guī)定時間和要求完成治污設(shè)施建設(shè)的，應(yīng)給予督促和監(jiān)督，使其盡快實現(xiàn)污水達標(biāo)排放。在雨花臺區(qū)污水管網(wǎng)內(nèi)規(guī)劃的企業(yè)，生產(chǎn)廢水達到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)后，必須進入城市污水管網(wǎng)進行二次處理；在城市污水管網(wǎng)規(guī)劃以外的企業(yè)，要最大限度地實行污水資源化和截污工程，減少外排放量［3］。

3.2 建設(shè)完善的污水收集系統(tǒng)，實施雨污分流

根據(jù)排水體制和污水系統(tǒng)布局，結(jié)合地形條件，規(guī)劃污水主干管網(wǎng)和污水提升泵站，將全區(qū)所有污水集中統(tǒng)一處理，確保污水不進入河道［4］。

3.3 進行水資源調(diào)度，確保水系暢通

俗話說“流水不腐”，應(yīng)興建必要的水利工程，開展水資源的合理調(diào)度，進行調(diào)水換水，讓水體動起來，提高水體自凈能力，改善水環(huán)境。境內(nèi)調(diào)水換水主要引用長江水和秦淮新河水，因此，在城鎮(zhèn)建設(shè)過程中，理順?biāo)?、保證水網(wǎng)暢通是必要的基礎(chǔ)工作，必須嚴格消滅斷頭浜，死水河［5］。

3.4 水生態(tài)修復(fù)措施

隨著雨花臺區(qū)人口增長及經(jīng)濟快速發(fā)展，污水的無序排放和河湖違章填埋，使河湖的天然水體功能退化，成為無源之水、黑臭之水。從長效管理和保護的角度出發(fā)，為了使水生態(tài)、水環(huán)境向更好的方向發(fā)展，從根本上提高雨花臺區(qū)水環(huán)境質(zhì)量，應(yīng)同時采取水生態(tài)修復(fù)措施。

主要采取以下措施：①底泥疏浚。疏浚污泥意味著將污染物從水域系統(tǒng)中清除，可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻率，進而解決內(nèi)源釋放而造成的二次污染問題。②生態(tài)調(diào)水。在截污、污水處理等措施沒有完善的情況下，引水、換水不失為一種比較有效的改善水環(huán)境的手段。可通過水利設(shè)施（閘門、泵站等）的調(diào)控引入秦淮新河水或者長江水對河道內(nèi)水體進行稀釋，以改善水環(huán)境。③兩岸植樹種草。即：在河岸植樹，在藍線控制范圍內(nèi)種草。林地可以增加生態(tài)功能，大樹的深根與草坪形成一個土壤生物體系，不僅能對地面徑流起到過濾作用，把徑流中以懸浮物形態(tài)存在的有機物留在岸上進行分解，減少對河道水體污染，還可以降低徑流系數(shù)，并吸收徑流中因空氣和污染帶來的氮、磷等無機鹽，減輕河道富營養(yǎng)程度。

3.5 中水、污水利用

中水、污水利用技術(shù)在當(dāng)今全球各地已有較多應(yīng)用，應(yīng)針對雨花臺區(qū)自身的特點，尋找適合當(dāng)?shù)氐闹兴赜?、污水處理后再利用技術(shù)，以切實改善水環(huán)境，更好地為經(jīng)濟建設(shè)和人民生活服務(wù)。

4 結(jié)語

水環(huán)境整治工程改善了水環(huán)境，營造了水景觀，使河不再是臭河、臭溝，護坡不再是野草叢生，河水也不再是死水，取而代之的是河水清澈、魚兒翔游。這是一項功在當(dāng)代、利在千秋的民生工程。準(zhǔn)確計算水環(huán)境承載能力，合理規(guī)劃城市水環(huán)境，科學(xué)規(guī)劃水環(huán)境整治工程，對城市建設(shè)健康快速發(fā)展至為重要。

［1］ 翁煥新.城市水資源控制與管理.杭州：浙江大學(xué)出版社，1998（33-34），（236-238）.

［2］ 馬文敏等.銀川市水環(huán)境容量的計算與分析［J］.寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2003，24（1）：52.

［3］ 包中進等.河道建設(shè)規(guī)劃中的河網(wǎng)水環(huán)境改善分析與探討［J］.浙江水利科技，2005（3）：42-43.

［4］ 盧伯生.水環(huán)境綜合治理的探索［J］.江蘇水利，2004（6）：13.

［5］ 朱曉麗.淺析河道治理與水環(huán)境保護［J］.浙江水利科技，2005（3）：48.