曾 驥 韓 曉 張曉瑾 曲 玲

水功能區(qū)限制納污警戒線擬定方法探索

曾 驥 韓 曉 張曉瑾 曲 玲

水功能區(qū)的管理和保護(hù)需要在建立水功能區(qū)限制納污指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，從預(yù)防和治理雙重角度采取不同措施，以實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)的管理目標(biāo)。水功能區(qū)限制納污警戒線的劃定就是為了彌補(bǔ)管理工作中存在的不足，通過限制納污警戒線的擬定，積極判斷水功能區(qū)水質(zhì)變化趨勢，在水質(zhì)惡化到一定程度以前采取有效的管控措施，預(yù)防水污染事故的發(fā)生。本文將針對水功能區(qū)限制納污警戒線的擬定方法進(jìn)行一些探索，并結(jié)合現(xiàn)有資料對預(yù)警擬定方法進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用分析。

一、劃定原則

1.預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先的原則

水功能區(qū)限制納污警戒線的劃定采用偏安全的設(shè)計水量保證率和排污口概化方法，同時，區(qū)分不同的水域功能要求，對保護(hù)區(qū)和飲用水水源區(qū)采取更嚴(yán)格的納污控制措施。

2.重點(diǎn)突出、統(tǒng)籌兼顧的原則

水功能區(qū)限制納污警戒線的劃定既要考慮水資源保護(hù)和水生態(tài)修復(fù)的要求，又要結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)際。

3.分級劃定、逐級響應(yīng)的原則

水功能區(qū)限制納污警戒線分黃色、橙色、紅色三級，根據(jù)水功能區(qū)、入河排污口監(jiān)測結(jié)果，按照規(guī)定程序進(jìn)行不同級別的預(yù)警發(fā)布。

二、水功能區(qū)限制納污警戒線級別與項(xiàng)目

1.警戒線級別

水功能區(qū)限制納污警戒線分為黃色、橙色和紅色。黃色為最輕警戒級別，橙色為較高警戒級別，紅色為最高警戒級別。

2.警戒項(xiàng)目

本文選擇的限制納污警戒項(xiàng)目是化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N），在實(shí)際工作中可根據(jù)水功能區(qū)水質(zhì)情況選擇其他項(xiàng)目。

三、水功能區(qū)限制納污警戒線擬定方法

1.分級劃分

紅色警戒線是指在保證水體正常使用功能前提下，水功能區(qū)所允許接納的最大污染物負(fù)荷，即水功能區(qū)限制納污指標(biāo)。

橙色警戒線是為了防止水功能區(qū)污染物入河量觸及紅色警戒線而設(shè)的預(yù)警線。

黃色警戒線是為了防止水功能區(qū)污染物入河量觸及橙色警戒線而設(shè)的預(yù)警線。

2.水功能區(qū)限制納污警戒線劃定

水功能區(qū)限制納污警戒線劃定，實(shí)際上是用不同的警戒線來代表不同水平的污染物入河控制量，根據(jù)水功能區(qū)水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測資料，對水功能區(qū)的排污實(shí)行不同級別的預(yù)警，防止污染物入河量超過水功能區(qū)限制納污指標(biāo)，其最終目的是實(shí)施入河污染物總量控制。目前實(shí)施污染物總量控制有兩種方法：一種是“反推法”，即利用水體的自凈能力，依據(jù)水功能區(qū)水域納污能力或區(qū)域環(huán)境容量，反推允許排入水功能區(qū)或環(huán)境的污染物總量。另一種是“正推法”，即依據(jù)一個既定的水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)或污染物入河（排放）削減目標(biāo)，來限定水功能區(qū)的納污總量或污染源的污染物排放總量。

依據(jù)水功能區(qū)水域納污能力和污染物實(shí)際入河量反推的污染物入河控制量作為水功能區(qū)限制納污紅色警戒線。根據(jù)對山東省200多個水功能區(qū)污染物入河量與水功能區(qū)水質(zhì)參數(shù)濃度值的輸入響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水功能區(qū)污染物入河量等于限制納污指標(biāo)值的75%時，現(xiàn)狀水質(zhì)參數(shù)濃度距離水質(zhì)目標(biāo)對應(yīng)的濃度存在約1/2級差；當(dāng)水功能區(qū)污染物入河量等于限制納污指標(biāo)值的90%時，現(xiàn)狀水質(zhì)參數(shù)濃度距離水質(zhì)目標(biāo)對應(yīng)的濃度存在約1/4級差。從預(yù)警的角度看，這個預(yù)警梯度是基本合理的，因此，水功能區(qū)限制納污黃色、橙色警戒線分別按限制納污指標(biāo)的75%和90%確定。污染物入河量與水功能區(qū)水質(zhì)濃度的響應(yīng)關(guān)系見圖1。

圖1 污染物入河量與水功能區(qū)水質(zhì)濃度的響應(yīng)關(guān)系圖

以水功能區(qū)限制納污指標(biāo)對應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值作為水功能區(qū)限制納污紅色警戒線；當(dāng)水功能區(qū)污染物入河量達(dá)到水功能區(qū)限制納污指標(biāo)的90%時，對應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值作為水功能區(qū)限制納污橙色警戒線；當(dāng)水功能區(qū)污染物入河量達(dá)到水功能區(qū)限制納污指標(biāo)的75%時，對應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值作為水功能區(qū)限制納污黃色警戒線是比較合適的。

為使預(yù)警管理可行，建議水功能區(qū)限制納污紅線采用水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)對應(yīng)的COD和氨氮的濃度。水功能區(qū)限制納污警戒線的橙線和黃線在紅線對應(yīng)的COD和氨氮的濃度的基礎(chǔ)上分別減少10%和20%。

四、實(shí)例分析

以小清河濟(jì)南飲用水水源區(qū)、大明湖景觀娛樂用水區(qū)、北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)為例，在計算上述功能區(qū)的COD和氨氮預(yù)警線的基礎(chǔ)上（見表1），同時在2015年水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測成果的基礎(chǔ)上對上述2個功能區(qū)預(yù)警情況進(jìn)行分析。

從表2、表3可以看出，2015年全年，小清河濟(jì)南飲用水水源區(qū)COD出現(xiàn)2次橙色預(yù)警，9次紅色預(yù)警,氨氮全年出現(xiàn)12次紅色預(yù)警；大明湖景觀娛樂用水區(qū)COD出現(xiàn)1次黃色預(yù)警，氨氮未出現(xiàn)預(yù)警；北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)COD出現(xiàn)黃色預(yù)警4次，橙色預(yù)警4次，紅色預(yù)警1次，氨氮出現(xiàn)紅色預(yù)警2次。各功能區(qū)COD、氨氮預(yù)警次數(shù)對比見圖2、圖3。

表1 水功能區(qū)限制納污警戒線表

圖2 COD預(yù)警次數(shù)對比圖

圖3 氨氮預(yù)警次數(shù)對比圖

表2 COD預(yù)警情況表

表3 氨氮預(yù)警情況表

小清河濟(jì)南飲用水水源區(qū)由于水質(zhì)目標(biāo)較高，因此警戒線濃度值設(shè)定較其他功能區(qū)更為嚴(yán)格，且該功能區(qū)本身水質(zhì)較差，導(dǎo)致該功能區(qū)出現(xiàn)預(yù)警次數(shù)、預(yù)警等級遠(yuǎn)高于其他功能區(qū)。對比大明湖景觀娛樂用水區(qū)和北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)可以看出，雖然大明湖景觀娛樂用水區(qū)水質(zhì)目標(biāo)高于北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)，其警戒線濃度值設(shè)定也更嚴(yán)格，但是由于其自身水質(zhì)較好，因此出現(xiàn)預(yù)警的次數(shù)反而低于北膠萊河平度農(nóng)業(yè)用水區(qū)。

可以看出，采用該方法擬定的水功能區(qū)限制納污警戒線基本能真實(shí)、客觀地反應(yīng)水功能區(qū)污染物入河量及水質(zhì)動態(tài)變化趨勢，對不同類型、不同水質(zhì)目標(biāo)、不同水質(zhì)現(xiàn)狀的水功能區(qū)預(yù)警效果均比較理想。

五、結(jié)語

水功能區(qū)限制納污控制管理的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。而引起功能區(qū)水質(zhì)超標(biāo)因素較多，實(shí)施水功能區(qū)限制納污總量的預(yù)警管理并不能完全保證水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)，例如水功能區(qū)納污能力隨水量等因素的變化而變化，而且限制納污是對入河污染物總量的控制，不能完全反映水功能區(qū)實(shí)時狀況。因此，在實(shí)施納污預(yù)警管理的同時，必須加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，劃定預(yù)警方案，采取綜合措施，保證水功能區(qū)水質(zhì)安全■

（作者單位：山東省水文局250002）