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彭文启:建立水功能区限制排污总量技术体系

来源:本网 发布时间:2012-11-20 10:08 点击数:{{pvCount}}
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 《中华人民共和国水法》及《全国重要江河湖泊水功能区划(2011—2030年)》中都明确规定,按照区划对水质的要求和水体的自净能力,核定水域纳污能力,提出限制排污总量意见。因此,根据水功能区水质达标要求,实行严格的限制排污总量制度十分必要。

  基于《全国水资源综合规划》相关的技术成果,逐步形成了我国现行的水功能区限制排污总量技术体系,对全国水资源保护与水污染防治发挥了积极作用。但是,水功能区限制排污总量技术体系的总体框架以及在纳污能力及入河控制总量计算、限制排污总量核定与分配方面的技术方法等方面,与水资源保护及水污染防治新情况与新需求还没有效对接。因此,水功能区限制排污总量技术体系有必要系统梳理重构。

  限制排污总量控制实际上是一项与欧美等国家推行的流域总量控制制度相近的、以水质达标为导向的流域容量总量控制制度。梳理我国现行技术体系及存在的问题,借鉴美国的相关技术体系,重构我国水功能区限制排污总量技术框架体系如下:水功能区限制排污总量技术体系的基本任务是以水体功能对应的水质目标达标为导向,根据基于不利水文条件下的纳污能力,提出污染源的限制排放控制方案;其主要技术目标是基于水功能区纳污能力,建立分期(不同规划期和水期)、分类(10类水功能区)、分区(行政分区或陆域控制单元分区)的水功能区限制排污总量管理方案;其技术关键是根据水功能区入河排污口(支流口)控制单元(污染源)的拓扑关系,确定水功能区与对应陆域的关系,并据此建立不利水文条件下(包括对点源与非点源的不利水文条件),控制单元污染排放及入河负荷与水功能区水质响应关系。

  需要支撑这些的主要技术任务包括:一是水功能区纳污能力与限制排污总量核算,二是水功能区限制排污总量时空分配。

  水功能区限制排污总量核算包括纳污能力核算、安全余量计算、入河系数分析3个部分。从纳污能力核算角度分析,影响水功能区纳污能力的因素包括4个方面:不利水文条件,水质模型及参数,污染源入河(湖)空间格局,水功能区控制断面及其水质目标。其中,设计水文条件的确定需要分析典型水文过程或不同水期的动态纳污能力变化特征,并据此筛选不利水文条件。增加水功能区安全余量,既是对水功能区纳污能力计算过程中诸多不确定性的补救,也是分区差异性限制排放管理的调控切入点。如果说水功能区纳污能力更多体现的是水体自然特性,安全余量则可以将社会管理需求与水体自然属性综合在一起,基于严格保护的原则,可以按照水功能区分类保护需求、水功能区水质达标现状、陆域经济社会发展特征、流域生态安全状况等,确定水功能区安全余量。入河系数是链接水功能区限制入河量与控制单元限制排放量的桥梁,入河系数的确定可以基于控制单元内污染物的流达特性分析,结合现状排放量与入河量的监测调查合理确定。

  水功能区限制排污总量时空分配包括点源与非点源控制排放量分配、限制排放量空间分配(包括分区限制排放量分配及分区污染源限制排放量分配)、限制排放量时间分配3个方面的分配。点源与非点源控制排放量分配主要是基于结合水期特点或不利水文过程确定的动态纳污能力,再根据点源及非点源入河负荷特点、相关环境政策及污染治理的技术经济可行性,科学界定点源和面源的限制排放量。当然,有关点源及非点源限制排放量的分配问题十分复杂,需要一整套包括非点源入河负荷估算、非点源污染控制适用技术及其技术经济评估技术等在内的技术方法作为支撑。水功能区限制排放总量的空间分配包括两个层面:即流域控制单元和控制单元污染源的分配,前者形成分区的限制排放总量,后者落实到每个污染源的减排量。

  笔者认为,水功能区限制排污总量分配只要能提出流域控制单元的限制入河总量即可以,至于控制单元内的污染源减排,则属于污染源防治的内容,可以不纳入水功能区限制排污总量分配体系。当然,这并不是说在水功能区限制排放总量分配时不考虑陆域控制单元污染源特点。实际上,流域到控制单元的分区分配,需要考虑区域差异性对分配的调节,区域差异性可以重点考虑流域内各控制单元水文水资源状况、水环境与水生态状况、人口质量、经济发达水平等因素对污染排放控制与入河负荷削减的影响,最后对空间分配方案的合理性可以采用基尼系数法等方法进行分析与检验。

  水功能区限制排污总量的时间分解主要指针对不同阶段的水功能区达标率目标需求,核定其纳污能力与限制排污总量。因此,首先需要根据流域水资源保护目标需求,结合流域内经济社会发展趋势与产业结构变化、水污染防治现状水平、水污染防治规划等,确定不同阶段水功能区的水质目标。针对不同阶段的水功能区水质目标,按照前述技术体系,核定限制排污总量及空间分配方案,形成水功能区分阶段限制排污总量方案。

   彭文启:中国水利水电科学研究院水环境研究所副所长、教授级高级工程师

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