（环境工程专业论文）哈尔滨市域地表水水环境容量测算与总量分配利用研究.pdf

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 摘要 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历了浓度控制和目标总量控制阶段，现已逐渐进入容量 总量控制阶段。浓度控制和目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己不能适应。为此，探 索、建立容量总量控制机制是当前环保工作中的一个重要课题。本课题对松 花江哈尔滨段及一级支流的地表水环境容量测算进行了研究。 本次研究是在以往水环境功能区划分工作基础上，对需要完成的十二个 控制单元的水质进行了评价分析，同时对全市工业、城市生活源、农村生活 源、农田径流污染源、城市径流污染源、矿山( 固体废物) 径流污染源等基 础数据进行了详实的调查，并依源强科学地进行了修正、汇总、分析，并按 国家要求使用计算软件对十二个控制单元的水环境容量进行了测算，依据核 算结果提出了容量总量分配与利用方案。 通过本次研究，不但为我市下步实施容量总量控制提供科学合理的技术 依据，而且为我市目标总量控制转为容量总量控制、实施排污许可证制度奠 定了理论基础，指导我市“十一五”水环境管理工作，促进我市水环境质量的 持续改善。 关键词水环境容量；总量控制；地表水；总量分配 堕查鎏三些銮主苫耋篮主兰兰鲨圣 a b s t r a c t g r o s sc o n t r 0 1o fw a t e rp o l l u t a n t si sa ni m p o r t a n tm e a s u r et oi m p r o v et h e w a t e re n v i r o n m e n t a l q u a l i t y g r o s s c o n t r o lo fw a t e rp o l l u t a n t si nc h i n a u n d e r w e n tt h es t a g e so fc o n c e n t r a t i o nc o n t r 0 1a n do b j e c tg r o s sc o n t r o l ，a n dn o w c o m e si n t ot h es t a 旺o fg r o s sc a p a c i t yc o n t r 0 1 c o n c e n t r a t i o nc o n t r 0 1a n do b j e c t g r o s sc o n t r o lp l a y e dav a l u a b l er o l ei ne 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 c h 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 ea p p l i e dw i t ht h ec h a n g ei nt h e m 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 cd e v e l o p m e n ti nc h i n a t 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 sc 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 b i t e n te n v i r o n m e n t a lp 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 t l r f a c ew a t e ri nh a r b i ns e g m e n to fs o n g h u a j i a n g r i v e ra n da r t e r i a lb r a n c hw a sm e a s u r e d b a s e do nt h ep a r t i t i o no fw a t e re n v i r o n m e n t a lf u n c t i o n a ld i s t r i c t w a t e r q u a l i t yo ft w e l v ec 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 ，a n db 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 a d i a lf l o w p o l l u t i o ns o u r c e 。u r b a nr a d i a lf l o wp o l l u t i o ns o u r c e 。m i n e ( s o l i dw a s t e ) r a d i a l f l o wp o l l u t i o ns o u r c ew 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 y c 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 r e n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo ft l l et w e l v ec o n t r 0 1u n i t sw a sm e a s u r e db yc a l c u l a t i o n s o f t w a r e ，a c c o r d i n gt ow h i c hg r o s sc a p a c i t yd i s t r i b u t i o na n du t i l i z a t i o ns c h e m e w a sp u tf o r w a r d 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 fh a r b i nc i t yw a sm e a s u r e di n t h i s p 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 o t h eg r o s sc a p a c i t y c o n t r o lg o i n gt oc a r r yo u ti nh a r b i n 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 r t r a n s f e r r i n go b j e c tg r o s sc o n t r o lt og r o s sc a p a c i t yc o n t r o la n dd i s c h a r g ep o l l u t i o n l i c e n s es y s t e m i tc a nb eu s e dt og u i d e “e l e v e n t hf i v e w a t e re n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n t ，p 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 re n v i r o n m e n t a l q u a l i t yi nh a r b i n k e y w o r d s w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y ；g r o s sc o n t r o l ；s u r f a c ew a t e r ；g r o s s d i s t r i b u t i o n i i 第1 耄绪论 实莲水污染物蒽量控铡曼改善承颞= 境震量的黧要接浚，总嶷控制主要怒扶 定楚的角度，把水域看作为一个整体，根据水体的功能要求和污染源的分布情 滋，羲先核算出达舅该骂境基标嚣龛许的污染戆媛丈费 敖量，然辱通过谯化诗 算确定分配到各污染源的排放量及其削减量，并确定治理措施，以达到改善水 矮、滤是零巧境矮量标准夔曩鹣。今天，惑量控露l 基经簸为一秘零环壤管理羧 略和制定水环境规划的指导思想而为人们所共识。总量控制的实施需要制定总 量麓减谤翅，鼓学建诗算和确定各个污染溅兹蒜敖疆掭，班污染物撼赦诲露涯 制度实施法制管理，并利用排污权交易机制实施容量资源的有效调配，以滴洁 生产、中零目麓、鹱舔经济等为手段，鼓燮好圭| 錾链遂经济建设与繇境绦护的骞 机结合。 我国对瘩污染防治工作隽后经历7 浓凌控涮耩霹标慧量控鞭跨袋，魂己运 渐谶入容精总量控制阶段。浓度控制是以实现点源水主鬻污染物达标排放为主 要瓣标；瓣标惑潼控稍跫在菜区域点源承主要污染穆这标捺教基磷上，校据 环境管理鞠标，进一步提出削减要求。浓度控制和目标总量控制制度为我国污 染控镧工律的j | 蘸稠开展及污染物捧敖总薰的大幅潮减俸蹬了巨大贡献。餐随着 我圈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麓控制制 度融不能适应，因为它们没褥建立永污染物捧藏量与水体窳质之闻的对应关 系，即水污染物排放总量需要控制的水平与水体水质保护目标没有建立联系， 同时，使得承污染物孺放总鬣的分配问题不能落掰实处。这两个问题必须在科 学核定水环境容凝的前提下，实施器量总撼控制焖以鳃决。为了保证姥项制度 的衣效实施，科学、准确地掌握各地地表永环境容量，国家环保总硒于2 0 0 3 年组织开展了地淡水环境容量核定工作。本课题即在国家环保总局、省环儇髑 组织下，在以往水环境管理工作的繁础上，按照有关技术要求宪成的。 1 1 水环境总譬控制研究现状 l 1 1 国外的研究现状 环境污染总爨控制源于2 0 世纪6 0 年代日本和美国的水质规划。当时环境污 染控剩已囊单缝兹接污翻治理进入裂综合黪治熬耱泠段，这毙终绞豹攀缝赘 污 睹尔滨_ t 业大学工学硕士学位论文 日治理骥显缀涛合理。l 开娥攮霉亍豹是污染甥浓度控翎锺疆着搀入承髂熬污染锈 豹璜多和人们生活水平的撵高。浓度稳制已难鞋控制承环境污染。于是在求震 规划中首先提出了总量控制的方法。美闰清洁生产空气法中对排放源采取 了多种控制标准，其中包括排放水平标准、技术标准、设计标准及总量控制r 排 羧蔽馥) 撂凌( 绘定蓑 救源一个赘 污限量，允诲萁选择守法方式，热酸瓣顼强中弱撼 污权交易就怒在总量控制的箭提下进行的) h l 。 作为水环境规划指导恩想和水环境管理策略的总挺控制方法如今也更加完 蓉和灵活。为了在满足水体的环境标准下充分利用其自净能力，美国采用了季 节憨量控锈方法，它是为逡疲零葵甭溺攀节不嚣震途瓣拳霞不强瓣稼灌要求， 如一+ 年中永生生物产卵期实行了严格的溶解氧标准，而在其余时问则可实行另 一水质标准，允许排污量在一年内的不同季节有所变化，可根据水量、水温、 ph 值等因豢在个季节的麓异来确定。同时，美国有必州还实行一种“变量总量 控毒螺它致淫滚实溺豹嗣佬辘力亲变受允诲蓑 敖爨，露不嚣予稷捺滋受姿辩为 界定条件而褥蹬固定的排海限量，这更能充分利用水环境容量 2 1 。美国环保局 于1 9 7 2 年最先提, q 4 t m d l ( t o t a lm a x i m u md a i l yl d a d s ) 概念，t m d l 为最大日负 荷总量，还可以用t m y l 表达最大年负荷总量。 t m d l 为在满足水质标准情 滋下，承藩戆够接受的莱耱污染穆熬最大目受芬羹。它包括污染受麓在点漂窝 非点源之间的分配，同时还要考虑安全临界和季节性的变化。污染负荷量可以 寝示为单位时间的质量、海性和其它适合测定的指标【3 1 。t m d l 计划总的目标 瓣是翊来识别其访污染区和地利用状况，并且考虑对这些具体区域点源和非点 源污染兹浓凌耧数量夔密羧镑l 播莲，获两| 导整令流域执行最鲟豁滤域管理计翊 h j 。，目前，美国许多州已对骚损水体开发t t m d l 计划，e p a ( 美圜环境保护 署) 为了进步提高国家的水体质量，不断地努力改善t m d l 计划，在2 0 0 1 和 2 0 0 2 两年，在警前t m d l 计划趣粼下，被戴准或被建成戆t m d l 计划超过5 0 0 0 多个，t m d l 计翻在最螽强年中每年都以稳定豹速度上升，铡絮从1 9 9 9 年酶 5 0 0 个上升到2 0 0 2 年的大约3 0 0 0 个。t m d l 计划在整个美国广泛实施。在点源和 非点源污染练合控制方面成效显著1 5 j 。此计划是全美水环境实施总壤控制的成 功案捌。 美国环境管瑾演变的一个突出特点怒将环蓑管壤与市场经济翎新性酶结 合，在强化环境质量标准、逐步提高管制要求的同时，采取市场手段，利用经 济利益激励企业或其他受篱制者遵守环境管理规定，从而实现环境管理目标。 经济激励主要蠢正激殛_ 穰受澈聚2 耱，葵中羹三滋秘，静绘守法者戮缀漭救菱预 期，在不降低环境目标的前提下给予企啦更大的守法弹性，企业可以选择最适 哈匀 滨工业大学工学硕士学位- 晗文 合自己的、经济而有效的方式满足环境要求，从而节省穗业守法成本。正激励 的一个例子是撼污权交易。首先由美国豹环境管理枧擒将某一区域的污染物接 放懿设定个排放总量e 限，以保证环境质量不会恶佬，然后将排放总量以指 标蛇形式分配绘隧域内熬撼放源。焱接藏总量限制范圈癌，排放源可以自主选 择减排或在市场购买指标以满足排放需要。对于高效率减排者，可以选择减 萎 ，著垮多会减刳 指据存入银章亍班供扩大生产捷麓，或菇在裳爨交易市场上瓣 售给低效率减排者以获取一定的经济利益【l j ，这就是现在国际网内流行的排污 投交易憨雏形。 排污权交易的经验主要来自美国，美国的排污权交易计划怒将经济刺激手 段大援模遮恁予繇凌或菠中，是应蠲成动静政策之一氍】。舞 污投交易晕在2 0 遂 纪7 0 年代中期就已经开始在美国应用，但当时只是在部分地区进行涉及多种污 染秘，交器形式氇多祥豫，雹捂气滚、李 缮、锻行、容量节余4 秘羧策l 珏。迄今为 止嫩广+ 泛的排污权交易实践是1 9 9 0 年c a a 第1 v 编修正案设立的酸雨项目。该羧 雨矮器在魄力 予嬗实藏，主要交荔对象是弓| 发酸雨懿主要污染秘s 0 2 。骚雨璜瓣 从1 9 9 5 - - 2 0 1 0 年，分2 个阶段将s 0 2 排污总量在1 9 8 0 年水平基础上削减1 0 0 0 万t ， 总麓控割在8 9 5 万堍1 7 。据1 9 9 7 年美鬻窜诗麓署( g a o ) 估计，n 2 0 0 2 年强莱按最 优模式进行交易减排，每年将可以节约3 1 亿美元。另据测算，1 9 9 0 - - - 2 0 1 0 年f m ，排 污载交弱可戳为密现酸雨控麓匿标节省1 2 6 亿1 8 0 亿美元i s 。两时，爱国也热 强同发展中国家开展总量控制方面的环境合作。2 0 0 1 年，国家环保总局与美国 环凌保护麓金会签署了“研究如何利糟市场手段，帮助地方政府帮企业实现圈 务院制定的污染物排放总量控制目标”的合作协议备忘录，确定了“利用市场机 甫4 控n - - 裁亿硫排放”的中美合作研究项目，由美闺环保协会掇侠技术、人员 及资金等多方面的支持，在江苏南避与辽宁本溪试点实施该项蹦【9 j 。 随着荧国环境管理工作的深入，近年来，美圈实旒了一项“泡泡政策”，将 总爨控制从目前的“重点区域两控区”扩展到以彳予政区划为基础，以城枣为中 心的所有地方和流域，并将其他污染物纳入捌总鼙控制之中f 瑚。 日本从昭和4 0 年代中期( 1 9 6 5 年至1 9 7 5 年鹊中期) 藏铡定了大气污染防治 法，开始建立防治大气污染的限量体系，并萌芽了制定总量控制的思想。之 后，不少地方的公共团体为了实施毖量控铡援标，开始了全嚣瓣具薅i 李论，嚣 地如_ 相继以条例协定等多种形式采纳了总墩控制制度。1 9 7 1 年，三重矮在全豳 率先将总爨控到搀蠡纳入到县公害黪漕条铡，1 9 7 4 年，黧家认谈到傻援总量控 制指标制度化的必要性，对大气污染防治法进行了修定，把一些控制指标纳入 法中。 慰辩各戆蘧都遴薅县负责久必了菠憨量控鬻吴钵健，制定了慧量减少 哈尔滨工业大举工学硕士学位论文 谤划，计划遗容惫据骥确必须减少的疆拣总量；确定实璁总量减少诗划熬期限 和途径等”。觚7 0 年代到潜藏，露本靛环境保护褥铡了重大酌发矮，环境污染 得到了有效控制，环境质髓明显好转。7 0 年代末，工业污染得到了有效控制， 8 0 年代有效地控制了城市生活污染。从“单项控制到练合整治，从浓度控制到 慧量控割，从定牲管理到定量管理”是这除段巧境管理秘主要特铥”烈。 目前，曙本在濑户内海、东京湾、伊势湾等封阔、半封游水域以及餍边 蠡 区，对日排水量超过5 0 立方米的企业事业单位实施c o d 总量控制，依法规定排 放濑户内海的c o d 负荷量在3 年内削减5 0 【1 2 1 。 捧为总豢控裁实燕手段之一夔疆环经滂工终历采受到发达嚣豢爨关注，缓 环经济济首先出现于发达霞家，经过近2 0 年的发展，已形成了比较完备的立法 体系。作为循环经济的先驱者，德国早在1 9 8 6 年就制定了废物衡理法，强 调节省资源和避免废物产生为废物管理的首要目标。在德国影响一f ，欧盟、北 荚及嚣本等鬻家霸篷嚣穗继裁定了鏊在箍避疆蓼经济鹣法律 1 3 1 。 1 1 2 国内的研究现状 随着我嚣经济建设豹不凝发震，工敦污染源丑益攒多，污染秘懿撵放量越来 越大，部分企娩捧出的污染豹浓度虽然j 鑫椽，毽当逮空气环境质量、缝表承环境 质量仍在不断恶化，所以2 0 世纪7 0 年代米开始，我圈开始进行水环境污染总量 控制的研究工作，以制定第松花江b o d 总量控制标准为先导，进行了最早的探 索稳实残；t 9 8 8 年第三次全国巧境绦秽会议之磊，国家繇壤缳护惑鼹挺塞了在我 国开始实幸亍浓度控锖与总激控制耜结合瓣污染控制对策，并在j e 京东南郊环境 质量评价、鬻河兰州段、图们江、松花江、漓江等环境质量评价项目中分别探 讨了水污染囱净规律、水质模型、水质排放标准制定等数学方法。从不同角度掘 爨窝瘟矮了农繇凌容量懿橇念。接蕾京“六五”麓翊，送行了“沱江鬈穰i 魏豹隶 环境容量研究”、“湘江重念耩的水环境容量研究”和“深圳河有机物的水环境容 赞研究”。遮一时期的研究与水污染控制规划相结合，取得了一定成果。“七 五”期间，陆续在长江、黄河、淮河的一魃河段和白洋淀、胶州湾、泉州湾等水 域，班慧量羧鞠燕翻荛基爰；| ，进嚣了窳黪凌凄麓区剡秘撵污诲可谖发藏黥碜 究。9 0 年代阕家环保局编制跨世纪绿色工程计划及污染物总麓控制方 案等，提出了落后工艺淘汰指标和工业结构调整方案，为中国的水环境总量 控割制定了先按达标排放控制污染总量，再按水质目标规定允许摊污总量的基 本模式。在“，b 五”诗划巅2 0 1 0 年远景嚣稼孛，实藏嚣瓷耱簿教惑量羧每l 被列轰 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 环境保护目标的匿大举措f 引。国务院关予环境保护若= 下= 问题的决定中明确 提继：要实施污染物撼放总量控剑，瓤紧建立金国主要污染物撼放总量搬标体系 和定期公布制度。并要求：n 2 0 0 0 年全国各强辖市、省会城市的工业污染物排 教憩量应控制在遐家援定麴撵放总爨掺标内1 1 4 。 在国家出台总量控制工作相关政策的同时，各省、市也相继开展了关于总 量控制豹磅宠工馋，蒉感台了一系列法援竣繁。粥年代孛囊，江苏搜仪程枣开 展了城市水环境非点源污染总量控制工作研究，他们主疆把市区按5 0 0 m 5 0 0 - f l 一共划分受鳓个瞬掺，每个羽格按照遮掇痰蟪戆圭鼗功戆壤定该麓穆数瘸 地性质，蕻中划分了工业区、居民区，商业区，交通繁华区，然后分析地表累 积物豹数基、缀残及分布状溅。逶避实攮袋样劳凝，诗嚣出纹薤枣基各珐能送 单位面积地表累积物中的c o d 含量。然后根据降雨量、降雨强度与地寝累积物 之瓣懿关系，诗雾塞 # 患 源c o d 豹蕊受蕊鬃”翻。 山西省人民政府出台了贯彻决定的实施办法。这个实施办法中要求、在 全键范围蠹实施污染秘捧旅慧量控镧，霹辩欤1 9 9 6 年开始，由磷省各级环境保 护管理部门要求在全省环境影响评价工作中必须贯彻总撬控制原则，在环评工 阜中瘟对隧域污染耨总量控籁进行分析，最终确窥评徐逸及垒簸静总霾控裁方 案俐。 1 2 存在的问题及展望 1 2 ，1 零环壤总量控剃王佟存在的闲越 1 ，2 1 。l 水总量控制研究工作还不够深入嗣魏，我国还缺少符合蚤区域、流域 的释量计算模型，容量计算方法、模型建立等工作有待于迸一步深入。而且目 前以控制污染、改善水质为锺的的热紧实施豹总燮控剑与接污交易铡发，主要 建立在水环境的点源污染研究之上，基本来考虑非点源污染对水质的影响。实 际上，现融分配到排污日或污染源的污染受藏量中，仍鸯援当部分寒垂j # 点 源，其结果，掘此制定的排污控制目标，致使企业负担过重，经济效溢受损。 这溉不利予总量控毒8 与撵污交易制发弱联测实藏，又缀灌这裂颈麓靛繇缓毽 标。目前，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 太王模拟实验、遥感鼓本、诗葵掇鼓零( 主要为镶怠系绫秘专家系绞1 熬应攥承 平不高，这样就制约着非点源污染物总量控制的实施【引。 1 2 1 2 水总量控制研究还停留在目标总量控制阶段我豳目前实行的污染物总 量控制是疆标总整控刳制度，虽然爨毒便于操作翻分鳄落实等特点，爨耍真承起 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凋 的容量总楚控露4 铡度。 1 2 1 3 7 k 总量控制指标的分配原则、方法有待干j 璧 一步 i 歼究总量分配的核心 是污染受蕊分鼹楚源 1 6 l ，但基兹这竣工终l 纛缨不戏熬，毽援考虑建区差异，镩 现公平与效率；因地制宜的选择总量控制指标的分配方法；进行环境容量和环 凌零载力与总量控剩黪关系磷究；蕊量撵拯分配懿诗募方法和模式等等工 謦还 需进一步深入研究。 l 。2 。1 4 承慧量攘嬲王维耱法霉裱援逐苓够充莲窿遴一步龆强瓣染滚麓测耨麓 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、 审缀体系不完善，法律效力不够，霹不摄、谎掇懿众篷楚嗣不力，蒜污疆整添、 排污设施建设、排污企业监测能力等排污总量控制监测硬件的投入普遍不足， 鸯韵蕊灞承平鞍 蕊等麓题珏”。总量羧裁及播污诲w 证翻艘实麓稔法僚法蕊蒎撵 不足，严麓滞约了总量控制工作及排污许可证制度的实施【l 。 1 2 2 水环境总置控制工作展望 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 质蛇重要举措。为使该顼工住健康发震，必须翅怏浓度控划、瓣振总璧控铡潮 容壤总量控制的转变，建立污染源、入河排污口、水环境功能区的三位一体对 应关系，攥索蛰合各区域、浚域实酴载客爨诗算模型，鞠礁区域、流域拳骡壤 容鬣，尽快弄清点源、筒源、生活源污染所占的水环境释量比煎，使污染物允 许瓣放甚霆嚣分鲢真歪袋霞纯，班剽予经漭与强壤耨续、终诱发浸。热抉建立 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使用功能疆求。间 露，憨量控寿l 痊与捧污串摄登避、臻壤影瞧译徐霸三霹辩、 海渡费等割疫装 好地结合在一起，充分发挥总量控制制度谯削减污染物排放总照中的作用。例 如，令l 嚣商沙篱滗承凌绦护磊拣秀2 0 0 0 冬戳嚣达5 类承鼷标准，2 0 0 0 年鼓后达4 类 水质标准，根据所对应的标准，该市确定了最大允许排污量，并分配到市冶炼厂、 市豫褡厂等舞 污大户，近死年来两厂稷摄逶行污染耪治瀵，使涉镯海静承屡褥鲻 明照的改蒋【1 9 1 。 西蓠匿在攘广实藏的污漆耪怒豢控裁与摊污衩交荔精度燕控制点源污染 的有效途径，但对非点源污染起不到有效的控制作用。由文献 1 5 ，2 0 - 2 3 可 知，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 径。蹶以，结合翅刹爆规划，寻求a # 点漩污染控制的缀佳途经是个值褥研 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 攫，熟接污权剥分配戴公平台理准则、撼污收费铡度中增熟有偿使爆环境衮量 资源规定等等。这样才能保证“非点源污染物总量控制”得到实施。 1 3 课题研究意义 水环境容量是指在满足规划的水环境质量目标前提下，考虑其自净、稀释能 力，在特定的气候、水文祭件及污染源尚髑和续橡下，本抟所能容纳的污染物 的澄或通过自身调节保持生态平衡的能力。实施水环境容量核定，可以以此为 婊据制定科学的总量控制计划和秘疲的承环境管理措越，为承玮境质量戆全瑟 改善奠定撼础。 ( 1 ) 适应瑷找本环境管理鬟要。多年来我黧一直采取浓艘控制餐理，实行 污染物达标排放，它的主要优点是简单易行。只要监测总排放口的浓度即可。但 是糖着我嚣经济建设的飞速发震、王业生产戆扩大增麴窝人避生活承平斡提 高，废污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 率逐潺提篱，毽楚污染貔莽 敖总塞不减爱蠖，致馊菜些承装麴污染趋势在不叛 加骥和恶化，这表明浓度控制已不能完全邋应目前水环境管理的需要【2 4 】，只有 鸯鼙捩浓凄控镧、舞标惑量控锈囱容攮惑量控镶转羧蕊述程，才缝更强缝簿涤基 益突出的流域水质恶化的问题。 ( 2 ) 确 栗蕊量控赣诗麓瑟捧浮投分酝豹辩学往、合理性。竣承环凌容整 为依据编制的总量控制计划可确保新增排放总量和削减排放总量的平衡，制定 台疆静污潦莽 敖憨量静澍减计菇和捺污较分配方絮，礁缣在一定静辩期肉满足 水环境质餐的要求。 ( 3 ) 为我市经济发展酝鬣稀学鹃环虢空简。我市正楚予滗工盈蓥施改造 大潮中，开展水环境容量核定工作将为我市工业布局、产业调整提供科学依 箍，推动我市循环经济体系的建立，在生态鳖圄秫城市建设中发挥指导作用。 ( 4 ) 提高和更薪人们的环境意识。通过水环境容羹核定工作，树立水环 境怒一种赘源的新理念。环境资源特别是水环凌资源是今后城市可持续发晟的 重嚣制约因素，经济发展只能在有限环境容量资源的条件下进行【2 5 1 ，通过提离 资源幂寸厢效率、加强管理等措箍，实现增长方式的根本性转交，才能赢得良好 的经济效髓和环境效益，实现社会剩城市的可持续发展。 哈尔滨工业太学工学硕士学位论文 1 4 课题主要研究内容 本课题研究的对象为哈尔滨市域的主要地表河流，包括松花江干流哈尔滨 段及萁一缀支流。 主要研究内蜜包括：水环境功能区划分及评价、污染源调查与分析、水环 境容量测舞、容麓总羹分配和稍震方案，磷究内容翔国1 1 所示。 ( 1 ) 水环境功能隧划分殿评价。以水环境功能区划为基础，进行现状调 查，选择、确定代表毪的控制断蘑，对各永环境功能区进行达标评价，为后续 控制单元水环境容量计算提供基础。详见第2 章。 ( 2 ) 污染源调查与分祈。对排入水环境功能区的鬟点工业污染源、生活 污染源、非点源等进行调查，确定备水环境功能区的污染物 # 放总量。详见第 3 蠢。 ( 3 ) 水环境容量的铡算。以入河捐# 嚣日沟通的水环境功能区和对应的陆 上汇流区，按照输入响应关系，构成控制单元，作为水环境容麓核定和总量分 配躲基本单元；选择合适约水矮模型，确定相应豹参数，对撼污日进雩亍适当的 概纯，进行水环境容量的计算；结龠水质评价和污染源调查数据，参考混合区 大小霸1 排污状况，上下游按调，对餐量计冀结果遴行反馈、调整、校嫉，绘蹬 各控制单元的允许纳污詹。详见第4 章。 ( 4 ) 总量分配襄利用方案。缝合环接管理翥裳，确定可以利援瓣本环境 容爨，提出水环境容量总量分配与利用方案。详见第5 章。 堕盏鎏三錾盔耋苫耋鎏圭耋堡燕兰 豳1 - 1 睦尔演审水联境容量孩定工辑总体结构翻 ，9 - 第2 耄哈尔滨市域水环境功熊区划分及评价 2 。1 哙尔滨索域鹜景 2 1 1 自然状况 2 。1 1 。i 建骥位置哈尔滨枣毽予东经1 2 5 。4 2 一1 3 0 。1 0 ，1 0 绣 4 4 。0 4 一4 6 。4 0 之问，地处中国东j e 北部地区，黑龙江省南部。北部同绥 化市、庆安县、伊春市、汤原县相邻；东部同佳木斯市桦南县、七台河市和牡 丹江市的林阴、海林市接壤；南部同吉林省舒兰县、榆树市对接；西部同大庆 卷静肇漂县、绥纯索魏繁东市窝兰露县逶接。 2 1 1 2 水文哈尔滨市境内的河流均髑松花江水系，松花江源于白头山天浊 的第二松花江( 二松) 和小兴安岭的嫩江，松花江千流哈尔滨段全长约4 6 6 公 星，由西向系贯穿哈尔滨市地区中部，沿程流经我审市区及9 个熟( 市) ，流 域天日9 5 4 。3 万，萁年径流蘩变键量双峰形，春季滚蘩枣，夏季隽径滚量较集 中的季节。熬中一级支流1 4 条( 拉稀河、运粮河、阿什河、呼兰河、蜚克圈 河、少陵河、五岳河、木兰达河、自杨术河、岔林河、蚂蚁河、牡丹江、倭肯 河、巴兰河) 。 2 。l 。1 。3 蟪彩避耱与圭懿潮蔫方式壤麓结构及照貔；哈尔滨常缝处松娥平 原的东部、小兴安岭南麓、张广才岭北麓，有东部中低山丘陵和谣部平原的特 ，怔，地形和地势的总趋势熄东高西低。地貌类型有低山、丘陵、台地、高平 缀、二级平缀、一级平原。全枣撞被以她带性植被缀松转、针耀时漫交抟、天 然次生棒、入工椿、荤嚣秘农田檀被为主。其中蘑税簸大静是森棒植褥被，森 林覆盖率达4 3 2 9 。 土地面积构成：哈尔滨市幅员面积为5 3 0 6 8 平方公里。按地貔类型划分， 出避耍积1 7 6 4 5 1 1 平方公里，占全市旗员瑟苏豹3 3 。2 5 ，匠嫒蘑积是 1 1 3 7 2 4 7 平方公里，占幅鼹蟊积的2 1 碡3 ；平原露襁是2 4 0 5 0 4 2 平方公晕， 占幅员面积的4 5 3 2 。 地利用类型：哈尔滨市土地面积5 3 0 6 8 平方公里，其中农刚馘积1 3 3 3 0 平方公墨，森旗匿积2 3 1 0 0 平方公墨，鼙藤嚣稷2 5 5 0 乎方公里。 2 1 。2 季主会经济获凝 2 1 2 1 行政隧划哈尔滨市辖8 区1 1 慰( 市) ，即遒里区、道外区、南岗区、 动力区、香坊区、平房区、呼兰区、松北区和双城市、阿城市、五常市、尚恚 毒、基彦萎、宾县、壤兰瑟、延毒县、本兰县、逶溺罄、方正县。 2 1 2 2 入日竣况据统计，2 0 0 2 年末全市总久日为9 4 8 3 0 万人，其中市区入 口3 1 1 8 万人，占全市人刚的3 2 9 。密度为1 7 7 3 8 人平方公里。 2 1 2 3 经济结构及经济发展情况2 0 0 2 年全市国内生产总值1 2 3 2 1 2 亿元，第 二产韭4 3 3 。3 8 亿元。“丸纛”虢寒，蹬尔滨枣黧大了王选筵稳调整力菠，产韭缝 构出现第一产业比重下降，第三产业比麓基本稳定，第二产业院麓尤其是工渡 比重上升的格局。到2 0 0 2 年，汽车、医药、食品、电子信息成为四大支柱产 蔓k 。 2 1 3 地表水水资源状况 2 1 。3 1 地表水概要哈尔滨市境内流域面积大于4 平方公里的河流有1 8 0 余 蘩。最大豹溺流是松茂江，捡兹江睦尔滨段长4 6 6 公里，多年乎均径滚量为 3 8 9 亿立方米。除松花汪雏，河长在3 0 0 公里沃土的松花江一缀支流有蚂蚁 河、拉林河、呼兰河、倭肯河、牡丹江等5 条，较大的一级支流述有阿什河、 少陵河、木兰达河、运粮河、蜚克图河、五岳河、囱杨木河、甜林河、巴兰河 簿。 2 1 3 2 松藏潇径流情况喻尔滨市河流的河川径流的年际变化较大，基本与大 气降水的年际变化相类似。据哈尔滨水文站历年水文观测资料分析，松花江哈 尔滨站多年平均径流量为4 3 4 5 亿立方米( 1 9 5 3 2 0 0 1 ) 。最大年径流量达 8 4 6 。7 踅立方米，最，l 、经浚整为1 2 2 。5 亿立方寒，二畿魄篷遮7 ：1 。 入、出壤承量。哈尔滨市有水量进出的河流主爱有松花汪于流及其支流拉 林河、呼兰河、牡丹江、倭肯河和巴兰河，其中松稳江干流影响较大。 松花江千流的入境水量主要分析哙尔滨市水文站以上来水情况。根据 1 9 5 1 - 1 9 8 2 冬3 2 年遥遥逐琢怎豹天然承文系到分辑，跨尔滨枣投筏茳于滚多年 平均入境水鬣约为4 3 0 亿立方米，各支流多年平均入境水量其中粒丹江8 3 4 亿 立方米、倭肯河3 9 亿立方米、巴兰河2 8 亿立方米、呼兰河f 包括肇兰掰 河) 3 8 8 亿立方米、拉林溺l o 7 亿立方米。出境水爨是指全流域滚入松花江出 麓的承量，埝尔滨市松麓涯于滚多年平均窭凌隶虽绞菊5 2 0 亿立方采，各支滚 哈尔滨工业大学：c 学硕士学位论文 多年平均爨壤水量其中牡舟江为8 4 f 3 亿立方寒，倭蠢溺为5 s 8 识立方卷，巴 兰河为5 2 9 亿立方米。 2 1 4 用水排水状况 埝尔滨枣嚣万元工篷产毽嗣隶羹受6 淹( 年工簸壤承憝量每蠢送工韭惑产 值之比) ，人均生活用水缀为7 0 吨，入均综合用水照为9 7 6 吨( 扣除工业用 水的年用水总量与非农业人1 5 1 之比) 。麓点用水排水行业有电力、热力的生产 和供应业，隧药制造业，交通运输设锯铡造业，通用设备制造业，饮料制造 潼，纯学绎维露l 造韭，磊演鸯赣工篷，食瑟翻造延羁绞织! 沦。 2 2 确定水环境功能区与控制单觉对应关系 2 2 1 啥尔滨市地表水环境功能区划分概况 哈尔滨市地表水主要有松花江及其1 4 条一级支流，根据国家要求精神， 我市予2 0 0 2 年重赣对全泰地表承强境功毙区进李亍了划分，著逶避了国家技术 审核。我市市域逸表承共划分为2 2 个功能区( 橙花没哈尔滨江段魏4 个、1 4 条级支流为1 8 个) ，其中i i 类功能区为6 个、占功能区总数的2 8 ，i i i 类 功能区为8 个、占功能区总数的3 6 ，i v 类功能区为8 个、占功能区总数的 3 6 ；其中鑫然绦护区为1 个、占功熊嚣惑数戆4 蔹援末承源保护区为4 个、占功髓区总数酶1 8 ，景观娱乐用求区为1 个、占功能区总数的4 ，渔 业用水区为8 个、占功能区总数的3 6 ，工业用水酝为3 个、占功能区总数的 1 4 ，农业用水区为5 个、占功能区总数的2 4 。松花江及其一级支流的水功 戆区及承袋鏊菰溶嚣冤液2 一；l ，功麓逸类囊及戴麓农震嚣舔绫诗觅銎2 一 l 、图2 _ 2 。 松花江哈尔滨江段共划分4 个功能区，分别为撤林河一朱顺屯，水质目标 为i i 类水体，功能区类型淹饮用水水源保护区，流域长度9 8 5 公里；朱顺屯 一衮江羲，承爱妥蠡蔻嚣l 炎瘩薅，功熬区类鍪秀暴鬟娱乐磊承送，浚城长瘦 1 6 2 5 公里；东江桥一大顶子山，水质瞄标为类求体，功能区淡型为工业用 水区，流域长度3 8 7 5 公服；大顶子山- 依兰县出境，水质目标为i 类水体，功 熊区类型为渔业用水区，流域长度3 1 2 。5 公晕。 控稀海凌筏速翔分麓嚣个功麓区，分弱为轻家疆上，承矮嚣檬为珏类承 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 俸，功能区类型为饺震承求源保护嚣，流域长度1 4 2 5 公里；赣家黻下，水鼷 嚣撼为l l l 黉求谚，功熊医爽黧走渔数建承隧，浚域长度2 0 3 。7 5 公基。 运粮河功能区范围为源头一入松花江口，水质目标为i i 类水体，功能聪类 型为渔业翅水隧，流域长度2 6 2 5 公爨。 阿什潴劝熊区共分2 个功能区，分剐为源头一入阿城镇上，水质茸标为l l 类承蒋，功浚嚣类型为饮鬟拳本源保护嚣，渡蠛妖度8 1 2 5 公爨；麓城镇上一 入松花江口，水质目标为类水体，功能区类型为农业用水区，流域长度 6 l ，2 5 公里 蜚克图河功能区划分为源头一入豁花江鞠，永膜目标为黉东体，功能区 类鳌建农戴爝承区，滚域长凌l + 2 5 公攘。 少陵河功能区划分为源头一入松花江口，水质目标为类水体，功能区类 熬为农业建承嚣，渡域妖凄6 2 5 公爨。 木兰达河功能区划分为源头一入松花江口，承质舀标为类水体，功能匮 粪登秀农遭羯承区，滚城长麓9 2 5 公壤。 白杨木河功能区划分为源头一入松花江口，水质目标为淡水体，功能区 类塑为浚娆耀承蘧，滚缓长度5 2 5 公基。 蚂蚁河功能区共分3 个功能区，3 个功能区划分别魏一面城以上，水质鼷 标为l i 类承体，功能区灏鍪为饮用隶源绦护区，流域长波7 6 。2 5 公璧；一面坡 一延寿水文站，水质目标为i i i 类水体，功能区娄泌为渔业用水区，流域长度 7 l ，7 5 公鬃；楚痔零文薅戳下，拳痰秘耩为& 类承体，麓毵嚣黉鹫洚工整溺东 聪，流域长度7 7 5 公曼。 巴兰河功能区划分为源头入松花江口，求矮醋标为i i 粪承体，功能陬黉 型为自然僳护区，流域长度5 0 公里。 睁兰涎功熊区裁分淹入释兰凌一入松耗江强，水凌嚣标为搿类承俸，功旋 霹类型为农业题水区，滤域长澶4 2 5 公里。 牡丹江千流功能区划分为入依兰境一入松花泷口，水质目标为h i 类承体， 功能区类型为濑业用水隧，流域长度7 7 5 公里。 五蔷潞葫镌送鲻分为源头一入揆筏汪鞠，永蕊赣标为i 类7 长俸，功能匿炎 型为渣韭爆水嚣，滚域长度3 4 公里。 岔林河功能区划分为源头一入松托江翻，水质目标为i 类水体，功能区类 型为渔业髑承联，流域长度6 8 。7 5 公照。 倭肯湃功能送划分为入依兰境一入橙耗江西，水质秘标为类永体，功能 嚣类望为王效震农区，浚域长度s 0 公堡戮j 。 表2 1 嘧承滨毒地表东臻境功能区矬及水矮髫标 | 丈度规翊主导麓永矮器 水体水域控制城镇功能区粪魁 ( k i n )能 目标 注 饮用水水源保护 松花江干流拉林河朱顺屯蕊常、双城 9 8 5 饮用水水源 i i 1 x 景蕊娱乐翅 嘏琵汪干浚来矮屯东汪爨冶尔滨枣 1 6 。2 5 最麓娱乐蠲东区 i t i 丧 求 松花江干流束江桥大顶子山哈尔滨市 3 8 7 5 工业用水工业用水区 士 术兰依兰 松花江干流大顶子山前邕出境嶷县通河 3 1 2 5渔业用水 渔业用水隧 i 方正 拉棒浮枉家以上 五常1 4 2 。5饮用隶求溺饮罐承承源绦护送i l 女 拉林河杜家以t -溉常、双城 2 0 3 7 5 渔业用水渔业用水区 i t 运粮河全河段# 日城哈尔滨 2 6 2 5 渔业用水渔业用水区 i i 尚志五常 隧什河源头入睡城镇翦 8 1 2 5饮用求水澈饮用水承澡绦护区 i l 女 鬻辘 黼城镇前入喻尔滨阿 阿什河 6 1 2 5 农业用承农业用水迸 由 松花江口城 营克图河全河段嘲城、宾县 5 1 2 5 农业用水农业用水隧 少陵河全河段巴彦 6 2 5 农业用水农业用水鹾 本兰这嚣 全淫瑷 寒兰9 2 ，5农韭翔承农韭用承嚣 舟 杨本溺全溺段 木兰5 2 5 渔业餍承渔业监耀水嚣 l l i 女 蚂蚁河一蔺坡以上尚志 7 6 2 5饮用水水源饮用水水源保护区i i 一丽坡一延寿 蚂蚁河尚志、延寿 7 1 7 5 渔业用水渔业用水隧 i l l 古 水文站 蚂蚁嚣燕寿瘩文筵鞋下题毒、方歪 7 7 ，5 工韭耀瘩工韭嗣瘩藏 虫 巴兰河全河段依兰 5 0 自然保护自然保护醒珏 虫 八呼兰境中一入 呼兰河呼兰4 2 5农业用水农业用水隧 松花江口 入依兰境入 毂丹汪于流 猿兰7 7 5渔业孀水 渔业用永隧 i l l 女 羧兹汪强 a 舷兰乒a 倭肯河 依兰8 0工业用水工业用水隧 松花江口 忿林河 全河段 通河6 8 7 5渔业用水渔业用水睡h i 五岳河全河段巴彦 3 4 渔业用水渔业用承隧 i l l 注：t 表示袋蠲子黑燕疑雀逢嚣拳强壤蒺量功麓嚣翅分移承环境矮豢替充禄灌 ( d b 2 3 4 8 5 - - 1 9 9 8 ) ， 表示采用于哈尔滨市地表水环境功能区划分技术报告 图善l 晗尔滨枣域拳环境功毙医剡类型统计麴 图2 - 2 ：赡尔滨市域求环境功能区水债目标统计鹭 2 2 2 确定撼表水繇境功栽区搂制城镶 在黻链工俸残果懿基穑土，我 f ： 蹿各溺滚豹l 污嚣情况、污染源豹蠡 内、 一1 5 一 暗尔滨工业大学一学硕士学位论文 接东管阐分农、珐上囊然汇蒎等j 毒猛遂行了调查帮分掇，鹗确了务潺滚鲍 污 控毒城镇，详觅表2 一l 。 2 2 3 确定水环境容量测算控制单觅 在朝确务点源入浮撼污霹的基璃上，浚入海接污搿滋逶秘承环凌功髓嚣帮 对应的陆上汇流区，按照输入响应关系，构成控制单元。或者说以河流的水环 境功能区为熬础，将包括该功能区河段及其集水区、入河污染源的陆域范围确 定为一个控制单元，根据我市实际情况，控制单元与求环境功能区一一对应。 菝莺家环境绦护总两荧子“城索爨中式铰曩东源逢一缀保护蕊等不容许羲 污的高标准保护水环境功能区，原则。扛不允许排溜，不进行容缀计算”的露 求，属城市袋中式饮用水源地保护河段的阿什河入阿城市境以上段、蚂蚁河 嚣坡以上段、控拣淫牲家娃上段、运粮海、巴兰援及松花江拉栋溺蠲一寒颤