寧國市縣域地表水環境容量分析

王宏超（合肥工業大學資源與環境工程學院 安徽 合肥 230009）

王曉輝（安徽省環境科學研究院 安徽 合肥 230061）

水是人類生命的源泉，是維持生態平衡和實現人類社會可持續發展的基礎。水環境容量作為一種資源，在地區的經濟發展與產業結構及其發展規模上起著決定性作用。水環境容量是指水體在滿足一定水質要求的前提下，所能容納污染物的最大量。區域水環境容量的確定，是實現區域實施水污染防治及總量控制工作的科學基礎。

1 區域概括

寧國市按行政區劃分為6個街道、8個鎮、5個鄉。寧國市全市大小河流有500余條，河道總長度2103.8km，平均河網密度0.859km/km2。境內主要河流為水陽江上游河段及東津河、中津河、西津河，其流域面積為2369.4km2，占全市總面積的96.8%。年平均降水總量41.05億m3（包括過境水量6.31億m3），相應徑流深度為856.2mm，地表徑流總量為24.82億m3。

根據宣城市水資源公報，2015年寧國市縣域水資源情況詳見表1。

表1 2015年寧國市縣域水資源概況一覽表

寧國市區域水環境容量核定分為10個功能 區，各水環境功能區水質控制斷面詳見表2。

表2 寧國市水環境功能區劃及水質控制斷面一覽表

2 水環境容量計算

2.1 模型選擇

本次研究設定在90%保證率最枯季的水文條件下，以起始處污水排放口為虛擬排污口，并在60%以上計算河段滿足水環境目標水質情況下，采用環保部環境規劃院開發的全國統一使用的地表水環境容量核定軟件（具體公式如下所示），對寧國市境內一、二級河流選用一維水質模型，進行COD、NH3-N水環境容量計算。

（1）河流一維模型

C=C0·e-Kx/u

式中：u——河流斷面平均流速，m/s；

x——沿程距離，km；

K——綜合降解系數，1/d；

C——沿程污染物濃度，mg/L；

C0——前一個節點后污染物濃度，mg/L。

（2）水環境容量計算

Wi=31.54×（C×eKx/86.4×u-Ci）×（Qi+Qj）

式中：Wi——第i個排污口允許排放量，t/a；

Ci——河段第i個節點處的水質本底濃度，mg/L；

C——沿程濃度，mg/L；

Qi——河道節點后流量，m3/s；

Qj——第i節點處廢水入河量，m3/s；

u——第i個河段的設計流速，m/s；

x——計算點到第i節點的距離，m。

2.2 計算結果

在90%保證率最枯季的水文條件下，水陽江、東津河、中津河和西津河的平均流量、流速、入河系數以及COD、NH3-N的降解系數詳見表3。

表3 各項參數、系數取值一覽表

根據一維水質模型計算的各河段水環境容量，匯總到水陽江、東津河、中津河和西津河這四條主要河流，得出的寧國市區域理論水環境容量結果如表4所示。

表4 寧國市地表河流理論水環境容量

3 結果分析

根據計算得出的水環境容量即為污染物的最大允許排放量。鑒于可持續發展原則，以及技術的局限性和資料的不完整性，需要對理論水環境容量進行調整，根據全國水環境容量核定指南，一般保留環境容量的30%～50%。結合寧國市區域的實際情況，本次分析保留水環境容量30%，則實際水環境容量與剩余水環境容量結果見表5。

表5 寧國市區域實際水環境容量與剩余水環境容量 t/a

由表5可知，寧國市域范圍內長江流域一、二級河流的COD和NH3-N理想水環境容量分別為3948t和126t，實際水環境容量為2763.6t和88.2t。就目前寧國市水環境污染物排放情況來看，縣域范圍內地表水體COD仍有一定的水環境容量，而NH3-N的排放量已經超過了其水環境容量，需制定削減計劃。

4 結論與展望

運用一維水質模型計算的寧國市區域水環境容量，并與水環境污染物排放量現狀相比，從剩余水環境容量來看，寧國市縣域內COD的水環境容量仍有富余，COD剩余環境容量為1524.6t/a；而大部分河段的NH3-N排放總量大于其實際水環境容量，甚至大于其理論水環境容量，需要制定削減工作計劃，其中西津河NH3-N需削減量為72.6t/a，中津河NH3-N需削減量為7.5t/a，東津河NH3-N需削減量為66.1t/a。

通過對寧國市區域水環境容量的計算，為寧國市制定水污染控制以及污染物總量控制工作計劃奠定基礎。環境容量只是衡量某段水體容納污染物的能力，分析得出的富余水環境容量并不能作為推動發展的理由，更不是向水體排放污染物的指標。應在水環境容量富余的情況下，合理布置產業布局，推動可持續發展，維持或提高剩余水環境容量；在污染物排放量超過水環境容量時，要核查污染源，制定水污染控制措施以及污染物削減計劃，加大對工業企業的監管力度，促進企業發展清潔生產，減少水污染物的排放。

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