江西省水污染物总量控制及分配方案(一)

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摘要：为了使经济建设与环境保护协调发展，本文按照保持全省水质总体良好，局部污染合理控制，兼顾各市、县发展需求，并给下游行政区良好入境水质的思路，提出了一个全省水污染物（COD、氨氮）点源总量控制及分配方案。本方案给出的先确定全省排污控制总量，然后往各市、县以及各城区河段分配的技术路线和具体算法，注重于合理性与实用性相结合，实际应用简单、方便。

关键词：水污染物总量控制分配方案纳污能力江西省

在我国大部分经济较发达地区以及一些欠发达但缺水地区，排入水体的污染物超过了水环境承载能力，水体污染已经成为制约当地经济社会可持续发展的重要因素。江西省水资源量相对比较丰富，且工业化及城镇化水平较低，水污染物排放量也相对较少，因此，全省地表水总体质量还比较好。但是，近年来随着全省经济社会的快速发展，部分地区的用水量和排污量正在增加，一些城镇河段已受到明显污染，有的饮用水源区水质得不到保障，并且水污染事件也时有发生。
合理解决经济发展与环境保护的矛盾，减少水污染危害，使有限的水资源发挥更大的作用，真正实现可持续发展战略，已成为当务之急。根据水环境承载能力和经济社会发展新形势的要求，综合考虑河流上、下游的利益，合理制定全省水污染物排放总量控制及分配方案，为水污染防治工作提供基本依据，对促进水资源持续利用和经济社会可持续发展具有十分重要的意义。
1全省概况
江西省位于长江中下游交接处南岸，属于我国中部正在崛起的欠发达地区。全省土地总面积16.69×104km2，其中：山地占36%，丘陵占42%，岗地、平原、水面占22%。全省行政区划包括11个设区市，所辖99个县、市、区。2002年，全省人口总数4222.43×104人，其中城镇人口约占31%；全省国内生产总值2450亿元，全部工业增加值692亿元。
江西省属中亚热带湿润季风气候区，全省多年平均降水量1642mm，各地多年平均降水量为1341mm～1934mm。降水量相对集中在4～6月，占全年降水量的47%左右；7～9月降水相对较少，仅占全年降水量的20%左右。
江西省主要河流有赣江、抚河、信江、饶河、修河等五大河流，它们与其他直接入湖河流共同构成鄱阳湖水系，经入江水道于湖口注入长江。鄱阳湖水系流域面积16.22×104km2，其中江西境内15.71×104km2，占全省总面积的94%；省内不属于鄱阳湖水系的河流流域面积合计为1.04×104km2，占全省总面积的6%。全省水资源总量为1539×108m3/a，占全国水资源总量的5.5%，居全国第七位[1]。全省人均拥有水资源量3677m3/a，高于长江流域和全国的平均水平。
2002年，江西省地表水水质状况总体良好。在全省主要河流89个评价河段中（评价河长5742km），全年都优于Ⅲ类水标准（GB3838――2002，下同）的占评价河长的79.3%，劣于Ⅲ类水标准的占12.1%，其中，劣于Ⅴ类水标准的河段长245.5km；主要污染河段有南昌、景德镇、新余、萍乡、赣州等城市河段，以及全南、莲花、永丰、上高、高安、德安等城镇河段；鄱阳湖评价水域2184km2，全年都优于Ⅲ类水标准的占72.9%，劣于Ⅲ类水标准的占0.3%，主要污染水域为赣江南支口；柘林、万安、江口等主要大型水库的水质全年都优于Ⅲ类水标准[2]。全省局部水域的污染主要是受到点污染源影响，主要污染指标为氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚等[2][3]。
2002年，全省工业和城镇生活废水排放总量10.5×108t，其中：工业废水排放量4.6×108t，生活废水排放量5.9×108t。工业废水中COD排放量6.78×104t、氨氮排放量3779.6t，工业废水达标率77.6%；生活废水中COD排放量32.3×104t、氨氮排放量2.5×104t，生活废水处理率3.9%[3]。
全省“十五”计划安排：主要经济指标的增长速度高于全国平均水平；工业增加值占国内生产总值的比重由26.6%提高到30%；城镇化水平由27.3%提高到32%；强化南昌市在全省城镇体系中的中心地位，力争使九江、赣州、景德镇成为50万人口以上的大城市，其他设区市成为30万人口以上的中等城市；建成200个重点镇，全面推进城镇化进程。
2全省点源排污总量控制
江西省地表水污染主要是受到城镇生活和工业废水（点污染源）影响，全省点源排污控制总量应以枯水流量条件来确定。鄱阳湖水系湖口控制断面（进入长江）的90%保证率最枯月平均流量为562m3/s，扣除邻省约5×103km2汇水面积的影响，并考虑本省约1×104km2不属于鄱阳湖水系汇水面积的作用后，可初步推算出全省汇入长江及其他外省水系控制断面的90%保证率最枯月平均流量（自产量）之和约为580m3/s。若以此流量作为稀释流量，并要求稀释后水质按Ⅲ类水标准（COD20mg/l、氨氮1.0mg/l）控制，且假定枯水期面污染源负荷量与水体中降解量相抵消，则全省点污染源COD控制入河排放量应为32.16×104t/a、氨氮控制入河排放量应为1.61×104t/a。若污染物入河系数按0.9计，则全省工业和城镇生活废水COD控制排放量为35.73×104t/a、氨氮控制排放量为1.79×104t/a。
以上拟定的全省工业和城镇生活废水的COD和氨氮控制排放量，分别占国家环保“十五”计划全国控制排放总量的2.75％和1.08％，与2002年全省排放量相比：COD减少8.57%，氨氮减少37.85%。同时，由于选择了较安全的稀释流量、较高的水质目标和较大的入河系数，以及考虑到江西省人口数量约占到全国人口总数的3％，水资源量占到全国水资源总量的5%以上，因此，可以认为该排污控制目标符合可持续发展原则和国家环保“十五”计划精神，并能保持全省水质总体良好。
3各市、县点源排污量控制
在确定了全省的点源排污控制量之后，应根据水环境承载能力和经济社会发展需求，将其分配到各个市、县，即确定各市、县的排污权。在主要受点污染源影响的地表水体，水环境承载能力与枯水期径流量呈正相关。江西全省都属于湿润季风气候区，各流域枯水期径流模数相差不大，因此，基本可用区域面积数量来反映各地水环境承载能力的大小。经济社会发展需求则可以通过各地城镇人口和工业与第三产业增加值的数量予以体现。故按区域面积、城镇人口、工业与第三产业增加值（各取4：4：2的权重）所占比例，将全省点源排污控制量分配到各个市、县。考虑城镇化发展的要求，城镇人口的计算按：县取0.3倍总人口，县级市取0.35倍总人口，设区市市区取非农业人口加以其与总人口差值的一半。
各设区市及部分县（市）点源入河污染物控制量计算结果见表1、表2。
4各城区河段点源排污量控制
分配到各市、县的点源排污控制量为其行政区内的点源允许排污量总和，在此基础上，按照以下控制原则和计算方法，确定各市、县的城区河段点源入河排污控制量。
4.1控制原则
各市、县的城区下游河段一般为本市、县工业和城镇生活废水的主要排放河段，但各地城区河段点源排污控制量占本市、县点源排污控制量的比例应有所不同。在此设定比例上限为：设区市城区河段不大于本市区点源排污控制量的97％，县级市城区河段不大于本市点源排污控制量的92％，县城河段不大于本县点源排污控制量的87％。
各市、县交界断面及出省断面的水质不得劣于Ⅲ类水标准。
饮用水源地、各类保护区及其它功能区水质达到相应标准。
4.2计算方法
4.2.1河段纳污能力
按照上述控制原则，结合本省各市、县的城区河段至与下游市、县分界断面及饮用水源区和各类保护区相距一般较远，并且城区河段流量越小，其下游区间汇入流量所占的比例越大（即稀释能力越大）等特点，拟定城区河段纳污能力的算法如下：
（a）计算流量
根据各市、县的城区下断面设计流量（90%保证率的最枯月平均流量），拟定计算流量。当设计流量小于或等于8m3/s，计算流量取设计流量的值；当设计流量大于8m3/s，计算流量取:8+（设计流量－8）÷3，但最大不超过40m3/s；考虑到南昌市作为省会城市的重要性，以及赣江在市区开始分叉而下的独立性，故南昌市赣江南支和主支分别取计算流量。
（b）计算模型及参数
计算模型：采用完全混合模型。
浓度背景值：COD取8mg/l，氨氮取0.25mg/l。
浓度控制值：8m3/s以内的计算流量――COD取30mg/l，氨氮取1.5mg/l；多于8m3/s的计算流量――COD取20mg/l，氨氮取1.0mg/l。
排放强度：按每年排放350d、每天22h计算。
对于极少数距下游市、县分界断面较近，而本身设计流量较小，且下游区间汇入流量所占的比例也较小的城区河段，还应采用一维降解模型复核下游分界断面能否达标。
此外，少数市、县存在（或规划）除城区河段以外还有较大比例排污分配量的河段，这些河段的纳污能力计算基本可用上述城区河段的思路。但是，要根据其与上游市、县分界断面的距离，以及本行政区上下游各排污河段的相互影响，合理确定河段污染物的初始浓度值。因此，在这种情况下的河段纳污能力计算中，一般需要采用一维降解模型。
4.2.2河段点源排污控制量取值
各市、县的城区河段点源排污控制量既不得大于其河段纳污能力，也不应超过本市、县点源排污控制量中分配到该城区河段的排污量，即应取其中的较小值。今后如果实施排污权交易制度，各市、县的城区河段引进排污权时，也必须考虑其河段纳污能力的限制。
部分市、县的城区河段点源入河污染物控制量计算及取值结果见表2。