河北承德水功能區(qū)劃與水質(zhì)評(píng)價(jià)

河北承德水功能區(qū)劃與水質(zhì)評(píng)價(jià)

1流域水系及流域概況吳烈河是福建省的一條支流。發(fā)源于燕山七緣-土山支脈南部的圍場(chǎng)縣。它與承德市大廟市岳廟村匯合。河長(zhǎng)114km,流域總面積2580km2,流域涉及圍場(chǎng)、隆化、承德三縣和承德市雙橋區(qū)。武烈河屬山溪性河流,其流域?qū)贉貛Т箨懶詺夂?多年平均懸移質(zhì)輸沙量為161萬(wàn)t。流域年平均降水量562.2mm,年際變化大。多年平均地表水資源量為2.66億m3,地下水資源量為1.0236億m3。2水功能區(qū)劃分依據(jù)《河北省水功能區(qū)劃》,將水功能區(qū)劃分為兩級(jí)。一級(jí)水功能區(qū)包括保護(hù)區(qū)、保留區(qū)、開(kāi)發(fā)利用區(qū)和緩沖區(qū)。二級(jí)水功能區(qū)劃分重點(diǎn)在一級(jí)水功能區(qū)劃分的開(kāi)發(fā)利用區(qū)內(nèi)進(jìn)行,分七類:飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、景觀娛樂(lè)用水區(qū)、過(guò)渡區(qū)和排污控制區(qū)。武烈河劃分一級(jí)水功能區(qū)3個(gè),分別為武烈河河北承德保留區(qū)(高寺臺(tái)以上)、武烈河河北承德開(kāi)發(fā)利用區(qū)(高寺臺(tái)-承德大橋)和武烈河河北承德開(kāi)發(fā)利用區(qū)(承德大橋-雹神廟)。在高寺臺(tái)至承德大橋段劃分為武烈河河北承德飲用水源區(qū),在承德大橋-雹神廟段劃分為武烈河河北承德工業(yè)用水區(qū)。根據(jù)2011年承德水文水資源勘測(cè)局地表水監(jiān)測(cè)資料,對(duì)武烈河3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括COD、氨氮、總氰化物、總砷、揮發(fā)酚、六價(jià)鉻等19項(xiàng),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),評(píng)價(jià)方法采用單因子法評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)法。最終確定3個(gè)水功能區(qū)的現(xiàn)狀綜合水質(zhì)為:武烈河河北承德保留區(qū)和武烈河河北承德飲用水源區(qū)為Ⅱ類,武烈河河北承德工業(yè)用水區(qū)為Ⅲ類,3個(gè)水功能區(qū)全部達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求。但同時(shí)也應(yīng)注意到,承德斷面水質(zhì)類別12月份為劣Ⅴ類,5月和6月份均為Ⅳ類,超標(biāo)項(xiàng)目為COD、氨氮與BOD5(見(jiàn)表1)。其主要原因是這幾個(gè)月橡膠壩未蓄水,污染物直接排入河道未經(jīng)稀釋,致使污染情況嚴(yán)重。3農(nóng)業(yè)污染源增加(1)工礦企業(yè)污染。據(jù)2011年調(diào)查,直接排入武烈河的排污口有10個(gè),分布在武烈河沿線,其中包括粘土磚生產(chǎn)企業(yè)、采砂洗砂業(yè)、采選礦企業(yè)等,致使河水渾濁,造成視覺(jué)污染。(2)農(nóng)牧業(yè)及水土流失污染。2011年,水田、水澆地、菜田合計(jì)1.17萬(wàn)hm2(25.6萬(wàn)畝),林果、草場(chǎng)、魚(yú)塘合計(jì)0.36萬(wàn)hm2(5.4萬(wàn)畝),大小牲畜合計(jì)45.4萬(wàn)頭。每年化肥使用量(折純量)為2.3萬(wàn)t,農(nóng)藥使用量17t,薄膜35t。流域內(nèi)農(nóng)業(yè)過(guò)量施用農(nóng)藥和化肥,大小牲畜的排泄物以及過(guò)渡的放牧所造成的水土流失都會(huì)加劇流域內(nèi)COD和氨氮的超標(biāo)以及水體的富營(yíng)養(yǎng)化。(3)居民生活污染。2011年武烈河沿岸城鎮(zhèn)人口24.9萬(wàn)人,農(nóng)村人口24.2萬(wàn)人,沿河居民生活垃圾和生活污水隨意亂倒、亂排現(xiàn)象嚴(yán)重,生活垃圾與污水在汛期會(huì)隨雨水從旱河直接匯入主河流,會(huì)造成水體混濁、異味,嚴(yán)重的影響河流的水質(zhì)。4計(jì)算納污能力4.1納污能力的限制水體納污能力,也稱為水體環(huán)境容量,是指對(duì)確定的水功能區(qū),在滿足水域功能要求的前提下,在給定的設(shè)計(jì)水文條件下,功能區(qū)水體所能容納的最大污染物量。水功能區(qū)納污能力計(jì)算遵循的原則如下:(1)對(duì)于保護(hù)區(qū)、飲用水源區(qū)和集中式生活飲用水水源地,按有關(guān)規(guī)定不允許直接排污,因此不計(jì)算納污能力,按“0”處理。(2)對(duì)于保留區(qū)和緩沖區(qū),如現(xiàn)狀水質(zhì)已達(dá)到《河北省水功能區(qū)劃》規(guī)定的目標(biāo),保留區(qū)和緩沖區(qū)的納污能力與其現(xiàn)狀污染負(fù)荷相同,可直接采用現(xiàn)狀入河污染物量代替其納污能力。對(duì)于需要改善水質(zhì)的保留區(qū)和緩沖區(qū),則要求計(jì)算水功能區(qū)的納污能力,提出入河污染物的限制排污總量意見(jiàn)。(3)開(kāi)發(fā)利用區(qū)(飲用水源區(qū)除外)納污能力需根據(jù)各二級(jí)水功能區(qū)的設(shè)計(jì)條件和水質(zhì)目標(biāo),選擇符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。4.2水功能區(qū)水質(zhì)模型水功能區(qū)納污能力的計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定不同的數(shù)學(xué)計(jì)算模型。根據(jù)武烈河的實(shí)際情況,其基本適用一維模型。當(dāng)設(shè)計(jì)流量為0時(shí),納污能力計(jì)算公式為:納污能力計(jì)算的一維水質(zhì)模型為:式中:W為水功能區(qū)納污能力,t/a;q為水功能區(qū)入河污水量,m3/s;Cs為水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo),mg/L;Q為水功能區(qū)設(shè)計(jì)流量(對(duì)于湖庫(kù)為設(shè)計(jì)水量),m3/s;C0為水功能區(qū)上斷面污染物濃度(湖庫(kù)初始濃度),mg/L;k為污染物綜合衰減系數(shù),l/d;x為水功能區(qū)上斷面到下斷面的距離,km;xi為簡(jiǎn)化后排污口到下計(jì)算斷面的距離,km;u為水功能區(qū)設(shè)計(jì)流量下的平均流速,m/s。4.3綜合衰減系數(shù)測(cè)定確定計(jì)算模型后,還需確定相應(yīng)的參數(shù),如水質(zhì)目標(biāo)(Cs)、設(shè)計(jì)流量(Q)、設(shè)計(jì)流速(u)、初始濃度(C0)及綜合衰減系數(shù)(k)等。水質(zhì)目標(biāo)在《河北省水功能區(qū)劃》中已經(jīng)給出;設(shè)計(jì)流量取近期水平年的枯水期(1~5月和10~12月)平均流量;初始濃度取上一個(gè)水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo),即上一個(gè)水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)就是下一個(gè)水功能區(qū)的初始濃度值;綜合衰減系數(shù)常用實(shí)測(cè)資料進(jìn)行率定,率定方法常用二斷面法和多斷面法。其中二斷面法綜合衰減系數(shù)計(jì)算公式為式中:C1為河段上斷面污染物濃度,mg/L;C2為河段下斷面污染物濃度,mg/L;Vs為河段平均流速,km/d;Δx為上下斷面的距離,km。在缺乏實(shí)測(cè)資料的情況下,綜合衰減系數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定:式中,u為設(shè)計(jì)流量下河段平均流速,m/s。對(duì)于同一條河流,由于流量、水質(zhì)情況的差異,綜合衰減系數(shù)會(huì)有所不同。最終確定的模型參數(shù)見(jiàn)表2。4.4相應(yīng)水功能區(qū)的納污能力根據(jù)納污能力計(jì)算原則、所確定的計(jì)算模型和相應(yīng)的參數(shù)即可計(jì)算出相應(yīng)水功能區(qū)的納污能力,如表3所示。由表3可以看出,武烈河3個(gè)水功能區(qū)的實(shí)際納污能力,COD和氨氮納污能力分別為1138.282t/a和64.069t/a。5cod和氨氮的入河量由表3可以看出,武烈河現(xiàn)狀COD和氨氮的入河量分別為274.096t/a和63.617t/a,2020年和2030年COD和氨氮的入河控制總量分別為998.403t/a和60.296t/a。由分析可知,武烈河具有一定納污能力,COD的入河量遠(yuǎn)小于COD的納污能力和限制排污量,不需要消減;氨氮的入河量小于氨氮的納污能力,大于氨氮的限制排污總量,在2020年和2030年氨氮的消減量為3.321t。6環(huán)境保護(hù)策略6.1強(qiáng)化入河排污口監(jiān)督管理隨著水資源需求的加大,需進(jìn)一步加強(qiáng)管理,建立更加嚴(yán)格的水資源管理制度,加強(qiáng)流域水資源的統(tǒng)一管理,在嚴(yán)格執(zhí)行省定流域水資源配置方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步建立水資源配置政府考核責(zé)任制度,科學(xué)實(shí)施水資源配置,促進(jìn)水資源的高效利用。在加大排污口治理的同時(shí),還應(yīng)加強(qiáng)水資源保護(hù)的監(jiān)督管理工作,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),切實(shí)履行節(jié)能減排方案,加強(qiáng)入河排污口監(jiān)管。建立水資源補(bǔ)償制度,使武烈河水資源保護(hù)監(jiān)督管理提高到新的水平。明確把保護(hù)和改善生態(tài)放在第一位,立足保護(hù),著眼于生態(tài)效益。尊重自然規(guī)律,充分發(fā)揮大自然的自我修復(fù)能力,按照人與自然和諧共處的理念,切實(shí)加強(qiáng)預(yù)防為主和監(jiān)督管理,依法保護(hù)和合理利用水土資源,堅(jiān)決遏制新的人為水土流失和生態(tài)破壞,促進(jìn)大范圍植被恢復(fù)和生態(tài)與環(huán)境改善。6.2節(jié)水減排,減排污染工業(yè)化和城鎮(zhèn)化使武烈河流域水資源短缺,供需矛盾相對(duì)突出,必須研究農(nóng)業(yè)節(jié)水重點(diǎn)工程、工業(yè)節(jié)水示范工程、城鎮(zhèn)生活節(jié)水重點(diǎn)工程,推廣應(yīng)用節(jié)水新技術(shù)和節(jié)水器具,改進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉方式,減少化肥農(nóng)藥流失。鼓勵(lì)工業(yè)園區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)的工礦企業(yè)循環(huán)用水,從源頭減少污水排放;同時(shí)加強(qiáng)節(jié)水宣傳和教育,通過(guò)公眾參與,牢固樹(shù)立節(jié)水減污的理念。加強(qiáng)節(jié)水不僅可緩解水資源短缺的矛盾,也可減少?gòu)U污水和污染物的排放量,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。6.3推廣生態(tài)環(huán)保和環(huán)保種強(qiáng)化預(yù)防監(jiān)督,保護(hù)好治理成果和林草水土資源;依法制止人為造成水土流失和生態(tài)破壞,搞好水土保持和生態(tài)修復(fù),禁止一切破壞水環(huán)境生態(tài)平衡的活動(dòng)以及破壞水源林、護(hù)岸林、與水源保護(hù)相關(guān)植被的活動(dòng)。大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),科學(xué)控制化肥使用,減少化肥殘留和流失,增加有機(jī)肥施用量,全面推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)和以控制氮、磷流失為主的節(jié)肥增效技術(shù),提高肥料利用率,改進(jìn)施肥技術(shù)和耕作技術(shù),減少農(nóng)藥、肥料流失量,防止土壤中殘留農(nóng)藥和化肥污染水體。積極推廣生物防治植物病蟲(chóng)害技術(shù),開(kāi)發(fā)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品,建立無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工基地。嚴(yán)禁在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)從事養(yǎng)殖業(yè)和畜牧業(yè),在可養(yǎng)區(qū)要對(duì)規(guī)?；酿B(yǎng)殖場(chǎng)加強(qiáng)治污減排,開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖污染防治工作,推廣經(jīng)濟(jì)適用的污染防治和養(yǎng)殖廢物綜合利用技術(shù),進(jìn)一步提高畜禽糞便的綜合利用率,努力探索適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展實(shí)際的生態(tài)農(nóng)牧業(yè)模式。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)要以村、組為單位,加大農(nóng)藥包裝物和殘膜及食用菌廢棄物的回收力度,統(tǒng)一無(wú)害化處理,嚴(yán)禁隨意灑落田間、河道,避免污染水體,控制“白色污染”。6.4上游農(nóng)牧區(qū)的問(wèn)題對(duì)策加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境整治和河道兩側(cè)實(shí)施退耕還林,禁止坡地開(kāi)墾,繼續(xù)實(shí)施生態(tài)水源林建設(shè),涵養(yǎng)水資源,解決上游農(nóng)牧區(qū)的“臟、亂、差”的問(wèn)題。通過(guò)深入開(kāi)展治理堤岸“臟、亂、差”活動(dòng),城鄉(xiāng)聯(lián)動(dòng),實(shí)施以清理占堤岸經(jīng)商、搭建棚廈和向河內(nèi)亂倒垃圾污水等行為為主要內(nèi)容的“潔凈工程”,不斷增強(qiáng)居民保護(hù)母親河的意識(shí),達(dá)到杜絕人為污染,確保人民群眾健康,促進(jìn)市域經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)