（环境工程专业论文）中山市岐江河污染物总量控制研究.pdf

摘要 随着中山市经济的高速发展，全市水环境污染有日益恶化的趋势，流经中山市城区 的岐江河由于受纳较多工业污染源和生活污染源排放的废水，且流域内入河排污口相对 密集，岐江河水环境污染日益严重，已经成为了制约中山市经济可持续发展的瓶颈。保 护岐江河有限的水资源，改善其水环境质量具有重要的意义。 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的控制 先后经历了浓度控制和目标总量控制阶段，现又逐渐进入容量总量控制阶段。浓度控制 和1 7 1 标总量控制制度的实施，在特定的历史条件下，在环境管理工作中发挥了巨大的作 用，但随着我国环境管理方式和经济发展模式的改变，原有的浓度控制和目标总量控制 制度已不能适应新形势下的环境保护要求。为此，探索和建立水污染物容量总量控制机 制是当 ； 环保、水利工作中的一个重要课题。本课题对岐江河流域地表水环境容量测算 及污染物总量控制进行了研究。 本课题把全长3 9 公里的岐江河按照地表水功能区划分的原则和依据，划分为3 个 功能区，分别对应3 个控制单元进行研究。通过对岐江河水质进行了现状分析评价，对 岐江河流域的工业污染源、城市生活源、禽畜业污染源、农村径流污染源、城市径流污 染源等基础数据进行了汇总、分析和评价预l ! l l 提出了岐江河水环境容量测算模型，并 根据模型对各功能区的水环境容量进行了测算，依据测算结果提出了岐江河各功能区污 染物的排放总量削减方案、污染物二次削减的分配方案和限制排污总量意见以及污染物 总量控制分阶段实施方案，根据方案的要求，分析了岐江河实施污染物总量控制的保障 措施及效益评价。 通过本次课题研究，相信可以为中山市这条流经城市的主要河流的合理开发、水环 境容量的充分利用、沿岸工农业生产的合理布局、水环境的综合整治等方面提供一定的 依据，也可以为其它流域丌展水环境容量测算与污染物总量控制研究提供一定的借鉴。 关键词：水环境评价；水环境容量；污染物总量控制 a b s t r a c t w i t ht h eh i g h s p e e dd e v e l o p m e n to f z h o n g s h a n se c o n o m y ，w a t e rp o l l u t i o ni sm o r ea n d m o r es e r i o u s ，e s p e c i a l l yi nq i j i a n gr i v e r ，i nw h i c ht h e r ei sm o r es o u r eo fw a t e rp o l l u t i o n c o m i n gf r o mi n d u s t r i a la n du r b a nl i v i n ga n dm o r ew a s t e w a t e rd i s c h a r g ee n t r a n c e ，i th a s b e c o m eas e r i o u sr e s t r i c t i n gf a c t o rf o rt h ez h o n g s h a nd e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m ya n d s o c i e t y g r o s sc o n t r o lo fw a t e rp o l l u t a n t si sa l li m p o r t a n tm e a s u r et oi m p r o v et h ew a t e r e n v i r o n m e n t a lq u a l i t y g r o s sc o n t r o lo fw a t e rp o l l u t a n t si nc h i n au n d e r w e n tt h es t a g e so f c o n c e n t r a t i o nc o n t r o la n do b j e c tg r o s sc o n t r o l ，a n dn o wc o m e si n t ot h es t a g eo f c a p a c i t yg r o s s c o n t r 0 1 c o n c e n t r a t i o nc o n t r o la n do b j e c t g r o s s c o n t r o l p l a y e d av a l u a b l er o l ei n e n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n tu n d e rs p e c i f i ch i s t o r i c a lc o n d i t i o n s ，h o w e v e r ，t h e yc a n n o tb e a p p l i e dw i t ht h ec h a n g e i nt h em o d e so fe n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n ta n de c o n o m i c d e v e l o p m e n ti nc h i m lt h e r e f o r e ，i ti sa ni m p o r t a n ts u b j e c tt oe x p l o r ea n de s t a b l i s hg r o s s c a p a c i t y c o n t r o lm e c h a n i s mi nt h ec u r r e n te n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n i nt h i sp a p e r e n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo fs u r f a c ew a t e ri nq i j i a n gr i v e ra n dg r o s sc o n t r o ls c h e m ew a s m e a s u r e d b a s e do nt h ef u n c t i o n a lo f q i j i a n gr i v e r ，t h el e n g t ho f q i j i a n gr i v e ri s3 9k i l o m e t e r s ， s u r f a c ew a t e ro fq i j i a n gr i v e ri sd e m a r c a t e db yt h r e ef u n c t i o nr e g i o n st oc o n t r 0 1 w a t e r q u a l i t yo fc o n t r o lu n i t sw a sa c c e s s e da n da n a l y z e d i tg i v e st e c h n o l o g ys u p p o r tf o rt h en e x t e n v i r o n m e n tc a p a c i t yo fs u r f a c ew a t e r t h el e n g t h ，w a t e rq u a l i t yo b j e c t ，e x i s t i n gw a t e r q u a l i t ya n dd r e d g ec o n t r o lt o w n so fc o n t r o lu n i t e sa r es u m m a r i z e ds i m p l y b a s i cd a t ao f i n d u s t r i a la n du r b a nl i v i n gs o u r c e ，r u r a ll i v i n gs o u r c e ，f a r mf i e l dr u n o f f p o l l u t i o ns o u r c e ， u r b a nr a d i a lr u n o f f s o u r c e ，w a si n v e s t i g a t e di nd e t a i l ，w h i c hw a ss c i e n t i f i c a l l yc o r r e c t e d ， c o l l e c t e da n da n a l y z e da c c o r d i n gt ot h es o u r c ei n t e n s i t y w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo ft h e c o n t r o lu n i t sw a sm e a s u r e db yc a l c u l a t i o ns o f t w a r e ，a c c o r d i n gt ot h ec a l c u l a t i o nr e s u l t s ， l i m i t i n gp o l l u t i o nw a sp u tf o r w a r da n dg r o s sc a p a c i t yd i s t r i b u t i o n s u r f a c ew a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo fq i j i a n gr i v ew a sm e a s u r e di nt h i sp a p e r ， w h i c hn o to n l yg a v es c i e n t i f i ct e c h n i c a ls u p p o r tt ot h eg r o s sc a p a c i t yc o n t r o lg o i n gt oc a r r y o u ti nr e g i o no fq i j i a n gr i v e ，t op r o m o t et h es u s t a i n i n gi m p r o v e m e n to ft h ew a t e r e n v i r o n m e n t a lq u a l i t y ，b u ta l s oe s t a b l i s h e dt h e o r e t i c a lb a s i sf o rt r a n s f e r r i n go b j e c tg r o s s c o n t r o lt og r o s se a p a c i t yc o n t r o li no t h e rr i v e r s k e y w o r d s ：w a t e re n v i r o n m e n t a le v a l u a t i o n ；w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y ；p o l l u t a n tc o n t r o l 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 名锄等 醐：砌朋彳 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校 有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位 论文被查阅( 除在保密期内的保密论文外) ；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位 论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 本学位论文属于： 口保密，在年解密后适用本授权书。 们：保密。 学位论文全文电子版提交后： 口伺意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏 览。 ( 请在以上相应方框内打“”) 日期：珈侈 ；叭醐：州1 砷 i 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景与研究意义 1 1 1 研究背景 水是人类生存和社会发展不可缺少的自然资源，是经济发展和社会进步的生命线， 是实现可持续发展的重要物质基础。随着经济发展和人口急剧增加，全球可供人类利用 的淡水资源己严重不足，且水质有不断恶化趋势，水资源短缺和水环境污染已成为一个 世界性的问题【1 1 。自1 9 9 2 年里约环发大会确认了“可持续发展应是人类发展的唯一可行 道路”之后，环境与发展的协调问题被提到一个空前的高度。合理地利用环境资源，控 制和减少环境污染己成为各国经济及其发展应当考虑的主要问题之一1 2 。 我国是一个水资源匾乏的国家，水资源总量不足，时空分布不均。随着城镇建设和 工业生产的不断发展，用水量剧增，废污水排放量也急剧增加，许多水体遭受工业废水、 生活污水的污染，水质日益恶化。对全国5 5 万公里河段的调查表明，水质污染严重而 不能用于灌溉( 即劣于v 类水质) 的河段约占2 3 3 ；2 4 万公里的河段鱼虾绝迹，占 4 5 1 ；不能满足i i i 类水质标准的河段占8 5 9 ，其生态功能严重衰退。城市的河流污 染形势更为严峻。2 0 0 3 年监测数据显示，1 4 1 个国控城市河段中，6 3 8 的河段污染较 重，为类至劣于v 类水质i ”。 我国从2 0 世纪7 0 年代初期就开始着手进行水污染防治，经过3 0 多年的努力，虽 然水污染在一定程度有所减轻，但仍没有得到有效的控制。因此，为解决我国人均水资 源不足、水资源时空分布不均匀以及水污染日趋严重的问题，以支持中国的可持续发展， 水资源管理需要建立新的思路，采取新的策略 4 1 。 在水环境管理上，多年来我国一直采取浓度控制管理，实行污染物达标排放，现行 的污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 及十二个行业的行业排放标准就是浓 度控制标准【5 1 ，该标准规定了企业或设备排放口排放污染物的允许浓度，它的主要优点 是简单易行，只要监测排放口的浓度即可，但是随着我国经济建设的飞速发展和人民生 活水平的提高，各类废水的排放量逐渐增大，虽然采取了一系列防治水污染的措施，污 水达标率逐渐提高，但是污染物排放总量还是相应地增加，致使某些水域的污染趋势在 不断加重和恶化，这表明浓度控制已不能完全适应目前水环境管理的需要。为此，必须 华南理下大学硕十学付论文 实行从单一排放口的污染物控制逐步过渡到污染物排放的总量控制，这种新型的水环境 管理方法己成为我国控制水环境恶化，保护水资源质量，加强水环境管理，实现水资源 可持续利用的必由之路1 6 j 。 当前，水环境污染物排放总量控制在国际上已被许多国家接受和实施，是一种行之 有效的水环境管理方法 7 1 。1 9 9 6 年8 月我国颁布的国务院关于环境保护若干问题的决 定和国家环境保护“九五”计划和2 0 1 0 年远景目标明确规定，“九五”期间要在全国 范围内对环境危害较大的1 2 种污染物实行总量控制。国家在“十五”、“十一五”期间，主 要污染物总量控制计划将继续执行【8 1 。1 9 9 7 年修改通过的中华人民共和国水污染防治 法明确了在水污染防治方面实行将水污染物排放量控制在水环境质量容许限度内的总 量控制制度，即要以水环境容量作为污染防治的依据，控制污染物的排放总量。然而， 虽然我国在法律的层面上规定了实施污染物总量控制制度，但是这种水环境管理方法只 是处于起步和初步实施阶段，所以对水环境污染物总量控制进行研究，不仅是对水环境 管理技术方法的一种完善，也是符合我国当前国情的一项研究，将对促进我国的水环境 管理，保护有限而珍贵的水资源起到重要的作用1 9 j 。 1 1 2 研究意义 中山市是我国沿海开放城市之一，地处西江的下游，近年来大力推行“工业立市”、 “工业强市”的发展战略，经济保持着高速稳定的增长势头。但经过了较长时间的快速发 展期后，目前，中山市也面f 临着严峻的水环境容量资源紧缺的挑战。如何合理开发和利 用水环境容量，实施水污染物排放总量控制以适应日益稀缺的水环境容量资源已经成为 中山市进一步发展不能回避的现实问题【1 0 l 。岐江河是一条横贯中山市城区的主要河流， 见证着中山的历史变化，在几代中山人心中留下了深刻的印象，被誉为中山人民的母亲 河。但随着形势的发展，岐江河河床淤积，河道变窄，河水变黑发臭，沿河两岸杂乱无 章，母亲河颜面暗然失色。高标准、高质量、高水平整治岐江河，己成为政府部门造福 子孙后代的一项民生工程，岐江河综合整治工程己于1 9 9 8 年正式启动，计划分三期工程 进行1 。到目前，经过长达8 年的综合整治，一二期工程基本结束，岐江河整体水质得 到明显改善，由整治前的v 类到超v 类水质恢复到目前的i v 类水质。今年，中山市又 启动了岐江河第三期综合整治工程，在全面推进第三期工程的关键时期，对如何规划开 发和合理利用岐江河水环境容量，实施水污染物排放总量控制，确保前阶段的整治成果， 具有十分重要的战略意义。开展本课题研究就是通过探讨岐江河流域的水环境容量，为 2 第一章绪论 有关部门在岐江河流域实施污染物总量控制，提供一定参考。 此外，为合理利用有限的环境容量资源，合理规划中山市的产业发展布局，2 0 0 5 年3 月，中山市发展改革局和中山市环保局委托国家环保总局华南科学研究所组织开展 了中山市产业发展与环境容量协调研究的研究项目。该项目提出如何利用环境容量 引导产业靠局和产业结构调整的建谢2 ，从合理利用环境容量和污染物总量控制角度提 出中山市产业发展策略，提出污染物总量分配机制和措施，导出了中山市实施水污染物 排放总量控制以面对日益稀缺的水环境容量资源挑战的重要意义。本课题经过了中山市 环保局的大力支持，拟把课题项目申报为该项目的子课题，希望通过结合岐江河流域的 特征和当前环境保护现状的要求，在对岐江河流域的水环境进行功能区划、现状评价、 污染源排放分析、评价及预测的基础上，测算水环境容量和规划污染物总量控制的可行 性方案，力求为中山市这条流经城市的主要河流的合理开发、水环境容量的充分利用、 沿岸工农业生产的合理布局、水环境的综合整治等方面提供一定的依据，也能为其它流 域开展水环境容量与污染物总量控制研究提供一定的借鉴。 1 2 水环境污染物总量控制研究现状 1 2 1 国外研究现状 水环境污染物排放总量控制，是国外六十年代初期发展起来的一种先进的水环境管 理方法，起源于六十年代日本和美国的水质规划【1 3 1 ，核心内容是研究规划区域污染物的 产生、治理、排放规律和保护资金的需求与经济、人口发展的协调关系，以便从客观上 能定量把握经济、人口发展对水资源的影响，提出保护对策，促使水资源的永续利用和 社会经济与环境的协调发展【l4 1 。作为水环境规划指导思想和水环境管理策略的污染物总 量控制方法如今也更加完善和灵活。 为了在满足水体的环境标准下充分利用其自净能力，美国目前正采用季节总量控制 方法 1 5 l ，它是一种为适应水体不同季节不同用途对水质不同标准要求的管理方法。此外， 美国有些州还实行一种“变量总量控制州”1 ，它以河流实测的同化能力来变更允许排放 量，而不同于根据历史资料为界定条件而得出固定的排污限量，这更能充分利用水环境 容量。目前，日本在美国提出t m d l ( t o m lm a x i m u md a i l yl o a d s ，最大日负荷总量) 理 论的基础上，提出动态最大日负荷总量理论1 1 7 1 ，动态识别具体污染区和土地利用状况， 对具体区域点源和非点源污染物浓度和数量提出可行的控制措施，从而引导整个流域执 3 华南理t = 大学硕十学位论文 行最好的流域管理模式【l s l 。日本在濑户内海、东京湾、伊势湾等封闭、半封闭水域以及 周边地区正利用动态最大日负荷总量理论对当地水域进行管理，力争实现排放到该海域 的c o d 负荷量在5 年内削减5 0 目标旧】。 1 2 2 国内研究现状 我国的水环境污染总量控制研究始于2 0 世纪7 0 年代末，以制定松花江b o d 总量 控制标准为先导，进行了最早的探索和实践，接着在“六五”期间，以沱江为对象，进行 了水环境容量、污染负荷总量分配的研究和水环境承载力的定量评价，“七五”期间，陆 续在长江、黄河、淮河等一些河段和白洋淀、胶州湾、泉州湾等水域，以总量控制规划 为基础，进行了水环境功能区划和排污许可证发放的研究1 2 0 l 。9 0 年代，国家环保局编 制了跨世纪绿色工程计划及污染物总量控制总体方案等污染物总量控制文件， 制定了落后工艺的淘汰指标和工业结构的调整方案，为中国的水环境污染物总量控制提 出了先按达杯排放控制污染总量，再按水质目标规定允许排污总量的基本模式【2 ”。 在研究方法和研究手段上，我国污染物总量控制的数学模型日臻完善。近年来，计 算机的广泛应用，各种环境管理信息系统( e m i s ) 和水资源规划管理决策支持系统( d s s l 及地理信息系统( g i s ) 的推广使用，通过这些现代化手段和各种数学模型相结合，为综合 分析、评价和预测环境质量的变化，客观地掌握环境中污染物质的迁移转化规律、确定 总量控制的措施提供了有力的支持【2 2 l 。虽然我国的水环境污染物排放总量控制研究起步 较晚，但由于有国家和全社会的高度重视，在科研机构及科研人员的努力下，也取得了 一定的成果。如：1 9 9 0 年，张天柱对区域水污染物排放总量控制的系统理论模式进行 了探讨，提出了以水污染物排放总量控制作为一个涉及经济、法律、行政、技术等多方 面的综合水环境管理体系理论，取得了令人满意的成果【2 3 1 。1 9 9 3 年，许洪余等人在进 行水污染物总量控制方案研究中发现，离散规划在多目标多条件约束选择中存在局限 性，提出了应用组合规化法与t o s i s 方法相结合的优化路线，有效地、合理地解决了 多点源污染负荷分配问题口4 l 。2 0 0 0 年，宋国君在中国污染物排放总量控制和浓度控 制一文中，提出了总量控制和浓度控制比较科学的概念，从政策角度对总量控制作了 定义，从多方面对总量控制和浓度控制这两种环境管理方法体系进行了比较，系统地探 讨了总量控制的实施战略【2 5 1 。2 0 0 0 年，李秉文等人作了关于水污染物总量控制方法探 讨，应用计算机模拟系统，对水环境容量和污染物总量分配进行计算机模拟，并提出了 水污染物总量控制系统结构及编制工作程序1 2 6 1 。2 0 0 3 年，王琮军、阎菜泽通过水污染 4 第一章绪论 物总量控制过程中排放指标的动态管理现状分析，探讨了水污染物排放总量控制过程中 排放指标动态管理存在的问题，提出了最优化的总量控制指标动态管理模式。 1 3 存在问题及展望 1 3 1 水环境污染物总量控制工作存在的问题 ( 1 ) 水环境总量控制研究工作还不够深入。目前，我国还缺少符合各区域、流域 的水环境容量计算模型。水环境容量计算方法、模型还有待于进一步深入研究。此外， 目前以控制污染、改善水质为目的的污染物总量控制与排污交易制度，主要建立在水环 境点源污染的研究之上，基本上未考虑非点源污染对水质的影响。实际上，现已分配到 排污口或污染源的污染负荷量中，仍有相当一部分来自非点源，因此，据此制定的排污 总量控制目标，致使企业负担过重，经济效益受损。这既不利于总量控制与排污交易制 度的顺利实施，又很难达到预期的环境目标。目| j ，我国非点源污染研究工作的开展主 要依赖于野外人工调查和监测，对人工模拟实验、遥感技术、计算机技术( 主要为信息 系统和专家系统) 的应用水平不高，这样就制约了非点源污染物总量控制的实施【2 7 1 。 ( 2 ) 水环境总量控制研究还停留在目标总量控制研究阶段。我国目前实行的污染 物总量控制主要是目标总量控制，虽然具有便于操作和分解落实等特点，但要真正起到 保护水环境质量的作用，必须实行与区域水环境质量和水环境承载力相协调的容量总量 控制制度。 ( 3 ) 水环境总量控制指标的分配原则、方法有待于进一步研究。总量分配的核心 是污染负荷分解到源【2 8 1 ，但目前这项工作还很不成熟。包括考虑地区差异，体现公平与 效率的研究、因地制宜选择总量控制指标的分配方法的研究、进行环境容量和环境承载 力与总量控制关系的研究、污染物总量指标分配的计算方法和模式等研究工作还需进一 步深入探讨。 ( 4 ) 水环境总量控制工作的法律依据还不够充足。应进一步加强污染源监测和监 督体系建设，这是有效实施总量控制的基础。目前，还存在排污总量控制监测、申报体 系不完善，法律效力不够，对不报、谎报的企业处罚不力等普遍现象；我国在排污口规 范整治、排污设施自动监控等总量控制、监测等硬件的投入仍不够大；全国排放口在线 监控的水平仍较低；污染物总量控制及排污许可证制度实施的法律法规依据不足。上述 这些因素严重制约了污染物总量控制工作及排污许可证制度的实施【2 9 1 。 5 华南理t 大学硕十学付论文 1 3 2 水环境污染物总量控制工作展望 实施污染物总量控制与排污交易制度，是我国控制水环境污染，改善水质的重要举 措【3 0 1 。为使该项工作健康发展，必须加快由浓度控制、目标总量控制向容量总量控制的 转变，建立污染源、入河排污口、水功能区的三位一体对应关系。探索符合各区域、流 域实际的水环境容量计算模型，明确区域、流域水环境容量，弄清点源、面源、生活源 污染所占的水环境容量比重，使污染物允许排放总量的分配真正最优化。加快建立污染 源与水环境质量的对应关系，使各水环境功能区能满足相应的功能要求。同时，污染物 总量控制应与排污申报登记、环境影响评价和三同时、排污收费等制度更好地结合在一 起，充分发挥污染物总量控制制度在削减污染物排放量中的作用。 目前正在推广实施的污染物总量控制与排污权交易制度是控制点源污染的有效途 径，但对非点源污染起不到有效的控制作用。国内外多年的实践已证明，合理规划土地 利用是控制非点源污染的有效途型3 1 州。所以，结合土地利用规划，寻求非点源污染物 总量控制最佳途径是一个值得研究的领域。同时，实施“非点源污染物总量控制”需要制 定和完善相关的政策法规。“排污权利分配的公平合理性准则”、“排污企业有偿使用环 境容量资源的规定”等政策法规的出台，是保证“非点源污染物总量控制”得到实施的重 要途径。 1 4 主要研究内容 本课题主要研究中山市岐江河流域水环境容量及污染物总量控制的规划。主要研究 内容包括岐江河流域水环境功能区划、水质现状分析、流域污染源调查、评价及预测、 流域水环境容量测算及污染物总量控制规划方案、总量控制的保证措施及实施污染物总 量控制效益分析。 ( 1 ) 流域水环境现状 根据流域特征和环保目标要求，确定河流的功能区划，确定对应控制单元；选择有 代表性的水质监测断面，进行水质调查，进行水质评价，为后续章节进行水环境容量测 算提供基础数据。详见第二章。 ( 2 ) 流域污染源调查、评价及预测 对流域的工业污染源、生活污染源、禽畜业污染源等点污染源和农村径流和城市径 流等非点污染源的污水排放状况及入河量进行统计分析：确立污染源排放和水环境功能 6 第一章绪论 区的对应关系，计算能各功能区的污染物排放总量。同时，利用经济指标预测研究流域 在规划水平年的工业废水和工业污染物排放量，利用人口资料预测在规划水平年的生活 污水和生活污水污染物排放量。详见第三章。 ( 3 ) 水环境容量测算 根据流域的水文特性、污染源排放状况、水环境功能环保目标要求，建立河流水环 境容量计算模型，设计模型的参数，计算流域各功能区在完全混合条件下的枯、丰、平 水期的水环境容量，并引入不均匀系数理论作校正。详见第四章。 ( 4 ) 水环境污染物总量控制规划 根据流域污染物入河量( 纳污量) 的统计结果和流域水环境容量的预测结果，将各 功能区的吸纳量与对应的水环境容量进行比较，得出相应的削减结论和水环境污染物总 量控制规划方案。详见第五章。 1 5 研究方法与技术路线 ( 1 ) 研究方法 通过对岐江河流域的自然状况、流域特征、水环境开发利用现状详细调查的基础上， 进行流域的水环境现状分析评价和污染源统计分析确定流域的纳污量。根据现有的水文 资料，流域环保目标要求划定功能区域，分别计算流域各功能区的水环境容量值，把水 环境容量与纳污量相比较，基于可持续发展原则，提出岐江河实施污染物总量控制目标 分配、实施污染物总量控制综合规划方案。 ( 2 ) 技术路线 见图1 - 1 。 7 华南理t 大学硕十学伊论文 图1 - 1 岐江河污染总量控制研究的技术路线图 8 第二章岐江河流域水环境现状 第二章岐江河流域水环境现状 2 1 中山市基本概况 2 1 1 地形地貌特征 中山市地形大致分为两大部分，以中顺大围西线沙朗鲫鱼沙经石岐城区向东至横门 口连线为界，北部为万顷的平原，即沙田区，有中顺大围、五乡联围、文明围、民三联 围、大南联围、黄圃镇各联围等。中南部为低山丘陵。海拨l o r e 以下的平原占总面积的 6 8 ，海拔l o m 以上的低山丘陵占总面积的2 4 ，河涌水面积占总面积的8 。 五挂山区是中山市山地丘陵的主体，海拔在2 0 0 至5 0 0 m 之间，五桂山主峰5 3 1 m 。 山区过渡到平原的周围地带，普遍足和缓丘陵台地。 中山市的平原是珠江三角洲冲积平原的一部分，属于积浮生平原，全市海拔1 0 m 以 下的平原面积1 2 4 2 平方公里，占全市总面积的三分之二，大部份位于北半部，约9 0 0 平方公里，南端三乡镇、坦洲镇联围俗称金斗湾平原约1 0 0 平方公里，其余分布在西南 部西江干流左侧的沉积带及东部沿海和山间冲积带。 2 1 2 气候特征 ( 1 ) 降雨。中山市面临海洋，受热带季风影响，降雨特点是：雨量多，强度大， 年际变化大，年内分配极不均匀。全市多年平均降雨量为1 7 8 5 m m ，最大2 4 小时降雨 量为4 2 8 7 m m ，丰水年阿量是枯水年雨量的2 4 2 7 倍，汛期( 4 9 月) 降雨量一般占 全年的8 3 ，其中5 6 月可占全年的3 5 ，而枯水期( 1 0 月次年3 月) 只占全年的 1 7 ，降f 阿在地区分布也不均，南部大于北部，中部居中，山区大于平原。 ( 2 ) 气温：历年平均气温为2 1 8 。c ，年际变化不大，一月份平均气温最低，多年 平均为1 3 3 c 。七月份平均气温最高，多年平均为2 8 4 。c 。 ( 3 ) 日照：全市历年平均日照时数为1 8 4 3 5 小时。 ( 4 ) 蒸发量：多年平均蒸发量为1 4 4 8 m m ，年际变化不大。 9 华南理t 大学硕十学待论文 2 1 3 人文特征 中山市行政区域管辖的面积为1 8 0 0 多平方公里。2 0 0 3 年底全市总人口2 4 7 0 9 万人， 其中户籍人口1 3 7 8 6 万人，外来人口1 0 9 2 3 万人。2 0 0 3 年，中山市实现国内生产总值 ( g d p ) 5 0 1 4 亿元，比上年增长1 8 5 7 ，增长速度居广东省第三位。第二产业处于主 导地位，是中山经济增长的主体：在第二产业中，五大支柱产业( 即电子、机械、金属 制品、化工和服装) 规模不断壮大并呈现持续快速发展趋势。 2 2 岐江河流域概况 岐江河是中顺大围内的一条主要河流。中顺大围位于珠江三角洲河网区，西濒西江 干流磨刀门水道，东傍东海水道、马宁水道、小榄水道。地势西北高、东南低，地形上 小下大，略呈三角形，集雨面积7 0 9 平方公里。岐江河地处中顺大围围内河网地势最低 的位置，是连接西江的磨刀门水道和横门水道，贯穿中山市城区的一条主要河流，沿途 流经的镇区包括板芙镇、大涌镇、中山城区、港口镇，全长3 9 公瞿，河面宽度为8 0 2 0 0 米，平均河宽1 3 0 米，低潮时水深2 3 米，具有灌溉、调储洪水，排涝、纳污、城 市景观及通航的功能。七十年代后，随着东、西河口水闸的建成，岐江河成为围内感潮 河，具有流态复杂。流动性小，汇流多，水环境容量小的特点。 图2 - 1 岐江河流域城镇分布图 1 0 第二章岐江河流域水环境现状 2 3 岐江河流域水环境功能区划 2 3 1 水环境功能区划分的目标及意义 水环境功能区划是水环境分级管理工作和环境管理目标责任制的基石。水环境功能 区划，是根据水环境保护区域和不同水域水环境质量目标，科学地确定实施水污染物排 放总量控制的基本单元，确定水域环境污染状况与水环境承受能力( 环境容量) 的对应关 系。水环境功能区划分在水上，落实在陆上，将环境管理目标落实到具体水域和污染源， 为陆上的污染源管理提供了科学的决策依据。 水环境容量的大小，与水质目标、水体稀释自净规律、水量及随时间的变化、水体 背景浓度值和排污点的位置与方式等因素有关。要弄清水环境容量，首先且必须要划分 出研究计算的河流区段，根据水功能区的划分，确定出研究区水体的水质保护目标值。 2 3 2 地表水功能区划分原则和依据 地表水功能区划按照五个原则进行，一是坚持可持续发展原则；二是统筹兼顾，突 出重点的原则；三是前瞻性原则；便于管理，实用可行的原则；四是水质水量并重的原 则；五是维持现状水质的原则。 地表水功能区划分采用两级体系，即一级区划和二级区划。一级功能区的划分对二 级功能区划分具有宏观指导作用。一级功能区分四类，即保护区、保留区、开发利用区 和缓冲区【3 5 1 。二级功能区划分仅在一级区划的开发利用区内进行，共分七类，即饮用水 源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区、排污控制区。 饮用水源区一般位于大中城市、县级城市上游水域和规划的饮用水取水水域，其分布与 城镇密集度、生活用水量和水污染状况等有关。渔业用水区的分布与水生动物的属性、 水资源量及水质等特性有关。景观娱乐用水区位于除已经包括在一级区划保护区的自然 保护区以外的风景区和名胜古迹之地。过渡区的功能是通过水体的自净能力，使河流上 下游对水质的要求有差异的相邻功能区顺利衔接，过渡区的数量和长度取决于相邻功能 区的水质差别、水量大小、流速及河流自然形态等因素。过渡区一般位于排污控制区下 游，饮用水源区上游的水域。在用水要求多样，水功能区配置复杂的区域，要配詈相应 的过渡区以保证各水功能区功能的正常发挥。排污控制区分布于人口密集、工业发达、 水资源供需矛盾突出、水污染严重的大中城市、城镇及企业排污大户的下游水域。 华南理t 大学硕十学t i ) = 论文 2 3 3 水环境功能区区划步骤 ( 1 ) 综合调查 对区域的自然环境条件、水资源开发利用现状、污染排放状况、人口总量及分布、 河流流域及周边地区经济发展与城镇发展布局，区域发展规划及水利基础设施分布及利 用情况进行全面的调查分析，识别出对各水体水质改善的有利因素与限制条件，为定量 分析提供工作基础。 ( 2 ) 重点调查分析 重点评估水环境质量现状及周边地区的重要工业区与城市布局规划；分析各功能水 体的重点污染物，查明造成水质现状的重要污染源，并定性判别对水体的影响程度；调 查水环境敏感区的分布、敏感程度与保护级别，对其达标前景进行预测性分折。 ( 3 ) 初步判定功能类型 根据i j i 述，初步确定各河段使用功能，制定功能区划方案及其替代方案，以利于进 行定量对比分析。 ( 4 ) 定量分析界定功能区 估算非点源污染排放强度，对点源排放进行预测，通过水质模型进行模拟，确定混 合区范围，对替代方案进行筛选，界定最优方案。 ( 5 ) 综合决策确定功能分区 参考社会经济规划目标及环境规划目标，判断最优方案对区域水资源供给能力和对 社会经济发展目标的支撑能力，对实现水环境总目标的保证程度；进行技术经济与费用 分析与水质目标可达性评价；根据评价结果对界定的方案进行反馈优化与微调，最终确 定功能区划实施方案【3 6 枷。 2 3 4 岐江河流域功能区区划方案 岐江河全长3 9 k i n ，按照其流域现状特征，适用于进行二级功能区划。 本课题按照功能区划分的原则和依据，根据岐江河流域水质保护要求，流域的纳污 情况、入河污染源分布范围、流域城镇布局等，拟划分了3 个控制单元，分别对应二级 水功能区划的3 个功能区。具体划分情况为： ( 1 ) 板芙农业用水、渔业用水区( 岐江河西河口一板芙大桥) ，功能区长度为1 l 公里，水质目标规划为i i i 类水体。 1 2 第二章岐江河流域水环境现状 ( 2 ) 中山城区景观娱乐、工业用水区( 板芙大桥张白沙湾渡口) ，功能区长度为 2 0 公里，水质目标规划为类水体。 ( 3 ) 港口排污控制区( 白沙湾渡口岐江河东河口) ，功能区长度为8 公里，水质 目标规划为类水体。 岐江河流域功能区划及控制单元属性详见表2 一l 。 表2 - 1 岐江河流域功能区划及控制单元属性表 范围长度 功能区水质排污控 功能名称 起始终止 ( k m 功能 简称目标制范围 断面断面 ) 板芙大涌农业用板芙 农业用水板芙镇 板芙区西河口 1 l i 水，泊业用水区 大桥 油业用水大涌镇 中山城区景观娱 中山 板芙白沙湾景观娱乐坩水 中山 2 0 乐、工业用水区城区大桥渡口工业用水城区 白沙湾 港口排污控制区港口区东河口8排污控制 港口镇 渡口 2 4 岐江河流域水环境质量现状 水环境质量现状评价是按照规定的程序和方法，对水环境质量的现状进行定性和定 量的分析、评估和描述。客观、准确的水环境质量的状况评价，能为水环境规划和管理 提供依据3 5 】。本次对岐江河水质评价采用2 0 0 3 年水质监测数据，基础数据来自中山市 环境监测站。 2 4 1 水质监测断面 合理规划水质监测断面，能准确掌握水质状况1 3 5 1 。1 9 9 8 年，中山市通过地表水优 化布点方案，岐江河水质常规监测设板芙大桥、张溪口、白沙湾渡口3 个监测断面。板 芙大桥断面位于岐江河的上游位置，属于对照断面。张溪口断面位于岐江河中游位置的 中山城区范围内，是城市排污控制水质监测断面。白沙湾渡1 2 1 断面位于白沙湾工业区岐 江河流下游位置，属于消减断面。岐江河水质监测断面示意图见图2 2 。 1 3 华南理t 大学硕十学静论文 图2 - 2 岐江河水质监测断面分布示意图 2 4 2 河流水质监测结果 2 0 0 3 年中山市岐江河各监测断面的水质监测统计见表2 2 。监测结果显示：岐江河 整体水质能保持在国家地表水环境质量类标准。按断面分析，板芙大桥断面的水质能 达到地表水环境质量i i i 类标准；白沙湾断面、张溪口2 个断面的水质类别是地表水环境 质量类标准。监测结果还显示，岐江河上游板芙大桥断面的水质明显优于张溪口和白 沙湾所处的下游地区。岐江河各监测断面的水质定性项目见表2 3 。 表2 3 岐江河各监测断面的水质定性项目 监测断面 水质类别水质定性项目 板芙大桥i 类 溶解氧、化学需要氧量、生化需氧量、氨氮 张溪口类 溶解氧、化学需要氧量、生化需氧量、氨氮、石油类 白沙湾渡口 类溶解氧、化学需要氧量、生化需氧量，氨氮、石油类 1 4 第二章岐江河流域水环境现状 表2 2 岐江河水质监测结果 板芙大桥张溪口白沙湾渡口全河段 项目 年均值水质类别年均值水质类别年均值水质类别年均值水质类别 p h 值 7 0 26 9 77 o l7 0 0 悬浮物3 9 4 5 4 7 6 4 55 2 9 总硬度 6 7 97 4 0引07 4 3 溶解氧 5 63 0 53 2 53 9 7 化学需要氧晕 1 8 7 i 2 8 6 2 6 1 2 4 5 生化需氧晕 3 6i4 74 34 2 氨氮 o 8 9 1 2 9 1 1 81 1 2 亚硝酸盐氮 o 1 1 30 1 0 80 1 0 1 0 1 0 7 硝酸盐氮0 4 20 _ 3 5o 2 90 3 5 挥发酚o 0 0 l10 0 0 2io 0 0 210 0 0 2i 氰化物 0 0 0 2io 0 0 210 0 0 210 0 0 2 i 砷0 0 0 0 210 0 0 0 210 0 0 0 210 0 0 0 2i 汞0 0 0 0 0 210 0 0 0 0 210 0 0 0 0 210 0 0 0 0 2 i 六价铬0 0 0 610 0 0 310 0 0 4io 0 0 4i 铅0 0 0 lio 0 0 l10 0 0 1 io 0 0 ii 镉 0 0 0 1 io 0 0 lio o o l10 0 0 li 石油类 o 0 510 ，1 2 o 1 30 1 0 电导率 2 8 7 43 5 6 24 2 1 33 5 5 0 ( 微两厘米) 2 4 2 水环境质量现状评价 1 、评价项目的选择 按照全国水资源综合规划技术细则的要求，选定的水环境质量评价项目包括： 溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、 石油类共1 2 项。 2 ，评价标准 水环境质量评价采用全国水资源综合规划技术细则推荐的地表水环境质量标 准( g b 3 8 3 8 - - 2 0 0 2 ) i i i 类标准( 溶解氧：5 m g l 、化学需氧量：2 0m g l 、生化需氧量：4 m 龃、氨氮：1m g l 、挥发酚：0 0 5m g l 、氰化物：o 2m g l 、砷：0 0 5m g l 、汞：0