益阳市水环境容量核定分析报告

1益阳市水环境容量核定分析报告益阳市环境保护局二OO四年七月2目录第一章总论第二章污染源调查第三章水环境容量计算第四章水环境容量核定成果利用3第一章总论一、水环境容量核定工作过程与情况1、工作背景改善水环境质量是我国环境保护的主要任务之一。实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施。我国对水污染物排放总量控制先后经过了浓度控制和目标总量控制，现已逐渐进入容量排放总量控制阶段。浓度控制和目标总量控制没有建立水污染物排放量和水体水质之间的对应关系，即按照水体水质保护目标，水污染物排放总量需要控制的水平，也没有解决水污染物排放量的分配问题。这两个问题的解决，必须在水环境容量核定的前提下，进行容量总量控制。2、工作目标本次水环境容量核定的工作目标为：通过污染源水陆对应关系以及水污染物排放的分类调查，通过建立污染源与水环境质量的输入响应关系，通过模型正向模拟，得到全河段符合不同区域水质目标要求的水环境容量，校核、分析、确定水环境功能区、河流、流域、行政区域不同层次的水环境容量，为管理提供科学基础和技术平台，为总量分解和排污许可证发放奠定基础，为制定水环境保护各专业规划提供依据。3、工作过程根据国家环保总局和省局的统一安排，我市从2003年11月4在全市全面开展了水环境容量核定工作。3.1成立市水环境容量核定工作领导小组，组成如下：组长：罗文副组长：余德涵成员：熊明民邓智明李桂更粟剑斌3.22003年11月6日至7日，市环保局选派3名技术人员参加了省局组织的水环境容量核定工作培训，各区（县）市环保局也各选派1名业务骨干参加了培训。通过培训，明确了水环境容量核定工作思路和方法，为全面、准确完成该项工作任务奠定了基础。3.3各区（县）市环保局完成基本表格数据调查，摸清各类污染源的排放去向和排放量，将基础数据上报市环保局。3.4市环保局校验并最终确定各类源强系数和入河系数，对各区（县）市环保局上报基本表格进行校核后，进行汇总和计算，将结果上报省局。3.5根据省局确定的容量计算模式和参数，市环保局完成全市容量计算和核定（其中洞庭湖水系容量由省局统一计算核定），并编写水环境容量分析报告。二、区域水资源和水环境现状背景1、水系概况益阳市有大小溪河293条，流经市内最长的河流是资水，自西南蜿蜒向东北经安化、桃江、益阳市区至甘溪港注入洞庭湖，5流长239公里，流域面积6350平方公里，水量丰富，水质良好，历年最高洪水位为42.13m，最枯水位为27.13m。沅江、南县及大通湖区环临洞庭湖水域，洞庭湖居湖南省东北隅，湖泊形状近似“U”形，相应岳阳站水位33.50米时，面积2625km2，平均水深6.39米，蓄水量167亿立方米，具有“高水湖相，低水河相；水浸皆湖、水落为洲”的特征。入湖径流由四口、四水及区间三部分组成，多年平均入湖径流量为3018亿立方米，由于年内4月下旬～7月，洞庭湖的四水流域进入雨汛期，6月～9月为长江流域的多雨季节，因此湖泊汛期长约6个月，9月进入平水期，12月至次年3月为枯水期。2、地形地貌益阳市地貌形态多样，山丘、岗、平原、湖俱全，以山地、平原为主体，西南部山高坡陡，中部丘岗起伏，东北部平坦宽阔。整个地势自西南向东北递降，朝洞庭湖倾斜，相应形成中低山、丘岗、平原三级阶梯。最高峰为安化县九龙池，海拔1622米，陆地最低点在沅江市，海拔24米。主要土壤有红壤、水稻土、山地黄壤、潮土、黄棕壤。从土壤养分含量看，有机质含量为1.457～4.7%，全氮含量为0.09～0.21%，土地肥沃。3、气象益阳市地处亚热带，雨量充沛，气候宜人，属中亚热带向北亚热带过渡的大陆性特色明显的东亚季风湿润气候区，四季分明，热量充足。年平均气温16.5℃，历年最高气温43.6℃，历年最低6气温－13.2℃，年均降雨量1465mm，年最小降雨量965.2mm，历年平均相对湿度81%。冬季盛行西北风，夏季盛行东南风，多年平均风速为2.6m/s，历年最大风速20m/s，全年主导风向频率为13%（NNW）。4、水环境功能区评价我市共划定136个水环境功能区，其中资江干流31个，资江支流57个，洞庭湖水域39个，水库9个。资江干流设龙山港、万家嘴、桃谷山和柘溪水库4个省控常规监测断面，洞庭湖流域设南嘴、目平湖、小河嘴、万子湖4个省控常规监测断面，分别作为相应水环境功能区的控制断面，对于暂时没有常规监测断面的水环境功能区，采用各种一次性监测数据和各类研究分析报告数据进行评价。水质评价基准年为2002年。水环境功能区评价结论如下：①资江干流水质良好，所有功能区水质达到或优于III类水质标准。②资江支流除新河、哑河外，其余支流均达相应水环境功能区水质目标要求。③洞庭湖流域大通湖区域内5个水环境功能区均未达标，沅江市区域内除蓼叶湖、石矶湖外，其余水域达到相应水环境功能区水质目标要求。④水库除鱼形山水库不达标外，其余均达标。⑤主要控制水期为枯水期。7第二章污染源调查污染源调查是水环境管理的基础性工作，也是本次水环境容量核定和总量分解工作的基础。污染源调查的结果，直接作为水环境容量计算时各功能区划河段的输入因子，同时污染源调查和水质评价、容量计算一起，作为总量分配的基础。一、污染源调查技术路线1、污染源分类①工业污染源（包括规模化畜禽养殖污染源）；②城市生活源；③农村生活源；④农田径流污染源；⑤城市径流污染源；⑥矿山径流污染源。2、调查基准年：2002年（考虑新增污染源）3、调查表分类：分3套，分别为基本表格、计算表格和汇总表格4、调查基本单元：各水环境功能区对应的陆域范围。分区、县（市）进行污染源调查，所有调查数据对应到相应的基本单元。5、非点源按汇水面积分摊原则分解到各个水环境功能区，不进行面源的模型计算。6、调查方法：从分析水体上下游关系入手，按功能区划水域——入河排污口——陆地汇流区域三个层次，进行污染源、入河排污口、水域的对应关系调查，明确影响水域水质的主要入河排污口和主要污染源、生活污染源，面污染源等情况进行调查，分析污染达标状8况。确定各水环境功能区的污染物排放量。二、污染源排放去向调查本次水环境容量核定将县域作为污染源调查的基础单元，进行污染源的调查、分析、确定各主要污染源的排放对应的具体水环境功能区。对污染源——入河排污口——功能区划水域的对应关系的调查，按照如下方法进行：1、参考全市水环境功能区划的数据；2、借助地形、城市管网、河流等特征，经过经验和直观判断确定；3、从污染源入手，按照重点污染源清单，逐一分析污染源的排放去向，同时，也从入河排污口向陆上反推，按照每一个功能区必须有入河排污口和主要污染源的原则，确定汇入入河排污口的主要污染源，水陆结合，相互对接，具体确定相互关系。4、采用环境影响评价、环境监理、排污申报、环境统计等日常管理中积累的污染源、入河排污口、功能区划水域等相关数据。三、污染源基础数据调查1、工业污染源调查调查企业的基本情况和企业的排污情况，包括企业名称、行业性质、主要污染物的平均排放浓度、月平均排水量、年排放量、有无处理设施，年处理量、污水排放去向等，并按国家污染物排放标准，确定各企业达标情况。2、规模化畜禽养殖污染源调查调查规模化畜禽养殖企业的养殖种类和数量、年用水量及排水量、排污方式及处理工艺。规模化养殖定义为：猪大于100头，或蛋鸡大于3000只，或9肉鸡大于6000只，或奶牛大于20头，或肉牛大于40头。不足以上数量则定为畜禽散养型。3、城市生活污染源调查调查城市非农业人口数量、人均社会综合用水量（包括社会各企业事业单位用水量）和排水量、生活污水排放浓度和排放去向等内容。4、农村生活污染源调查调查农村社会综合用水量和排水量、农业人口数量、人均综合用水量和废水排放量、散养型畜禽养殖数量。5、农田径流污染源调查调查各水环境功能区的农田面积，土地坡度、农作物类型、土壤类型、化肥施用量、年降雨量等。6、城市径流污染源调查调查城市地形特征、植被特征、降雨量、非农业人口数、建成区面积、单位面积公路里程、下水管网覆盖率等。7、矿山径流（固体废物）污染源调查主要调查煤矿、各种金属、非金属矿的位置、尾矿堆积面积、成分、坡度、当地年降雨量等指标。8、污水处理控制能力调查调查城市供水管网、排水管网、雨水管网建设情况，城市集中与分散或生活污水处理设施，运行状况和收费情况。9、入河排污口调查入河排污口是连接水上功能区和陆上污染源的纽带，是输入响应的中心环节。主要调查确定主要污染源位置和排污量等属性数据。四、各类源强系数、计算系数10本次水环境容量核定各类源强系数、计算系数由省局统一确定，详见下表。调查类别源强系数/计算系数规模化畜禽养殖调查折合每头猪：COD排放量：17.9g/头·天；NH3—N排放量：3.6g/头·天城市生活污染调查人均城市综合废水排放系数取0.8；城市人均产污系数为：COD60～100g/人·日；NH3—N：4～8g/人·日农村生活污染调查①农村人均综合用水量为0.1吨/天·人；②农村污水排放系数为0.6；③COD产生量40g/天，NH3—N4g/天；④猪COD产生量50g/天，NH3—N10g/天农田径流污染调查COD1.5kg/亩·年，NH3—N0.3kg/亩·年城市径流污染调查标准城市COD：50T/年、NH3—N：5T/年1、地形修正系数：①平原：1；②山区：3.8；③丘陵：2.5；2、人口修正系数0.33、面积修正系数0.54、降雨修正系数1.45、雨水收集管网修正系数0.6，0.8，1，1.2入河排污口调查1、以企业排放口和城市污水处理厂污水排放口到入河排污口的距离（L）远近，确定入河系数。参考值如下：L≤1km，入河系数取1.0；1km＜L≤10km，入河系数取0.9；10＜L≤20km，入河系数取0.8；L＞40km，入河系数取0.6；入河系数修正：①渠道修正系数：通过未衬砌的明渠入河，入河系数取0.7；通过衬砌的暗管入河，入河系数取0.9。②非点源入河系数取0.05；五、数据汇总分析经汇总统计，全市工业污染源COD年排放量为121650.54吨，NH3—N年排放量为829.05吨，城市生活污染源COD年排放量为17689.7吨；NH3—N年排放量为3277.76吨；非点源COD年排11放量为275939.15吨，NH3—N年排放量为46183.81吨。经入河系数修正计算后，全市工业污染源COD年入河量为108031.96吨，NH3—N年入河量为590.68吨；城市生活污染源COD年入河量为15510.24吨，NH3—N年入河量为3005.96吨；非点源COD年入河量为12225.2吨，NH3年入河量为2160.52吨。六、污染源调查数据与统计数据差异及分析说明本次水环境容量核定污染源调查数据与统计数据（2002年）比较，资江流域调查数据基本相符，但洞庭湖流域调查数据差异较大，分析原因如下：1、位于大通湖区的金北顺造纸厂于2003年投入生产，其生产规模目前为3万吨/年。根据该项目环评报告书结论，其COD年排放量为19405.3吨/年。考虑该厂污染负荷较大，我市将其纳入本次水环境容量核定污染源调查范围，而该厂未纳入2002年环境统计。2、洞庭湖区域造纸企业较多，本次污染源调查中大多采用实际监测数据，而统计中按经验系数填报，二者比较差异较大。12第三章水环境容量计算一、水环境容量核定模型应用1、水环境容量定义在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量，称作水环境容量。水环境容量的确定是水污染物实施总量控制的依据，是水环境管理的基础。2、容量计算模型容量计算为浓度的逆运算，当控制点的浓度为给定的目标浓度时，污染物的排放量即为水环境容量。①一维河流水环境容量模型污染物进入河流后，假定在排污口断面瞬间完成均匀混合，按一维问题概化计算条件，建立水质模型。一维模型水环境容量计算公式为：Wi=31.54*（c*ekx/86.4*u－Ci）×（Qi+Qj）式中：Wi——第I个排污口允许排放量，t/a；Ci——河段第I个节点处的水质本底浓度，mg/L；C——沿程浓度，mg/L