资料收集与问题诊断：上海环境科学集第23辑

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：问题诊断是适应性管理的前提，通过基本资料收集与补充监测，选择合适概念化模型对水质变化过程及控制因子进行的科学认知，进行水质目标达标的问题识别。海河干流水质及浮游植物既往监测数据收集与补充实测。

问题诊断是适应性管理的前提，通过基本资料收集与补充监测，选择合适概念化模型对水质变化过程及控制因子进行的科学认知，进行水质目标达标的问题识别。

2.1.1 基本资料收集与补充监测

（1）支流闸坝、排污口门资料收集。海河干流有建有两处闸坝：二道闸、海河大闸，仅在汛期排沥及防洪需要时才行开启，水流滞缓导致海河干流自净能力较低，加上汛期市政污水排入，造成海河水质恶化。根据全国水利普查资料，结合天津市水系图解析及实地踏勘，确定与海河有汇流口门的主要支流，搜集相关支流水量、水质资料。

（2）污染源调查。污染源数据收集包括污染点源（包括工业点源和非工业点源）和非点源。点源污染主要包括污水处理厂排水、工业污水和散排的城镇居民生活污水三部分；非点源污染主要从暴雨径流非点源污染、畜禽养殖污染流失、农村生活污水等三方面进行评价。径流非点源污染一般采用非点源模型进行负荷计算。

（3）海河干流水质及浮游植物既往监测数据收集与补充实测。收集海河干流上所有国控（三岔口、海河大闸）及市控断面（光明桥、光华桥、柳林、二道闸上、二道闸下、杨惠庄、大良子）既往水质监测资料，辅以文献检索及必要的补充实测，分析、掌握海河干流水质时空变化规律。

2.1.2 水质模型选择与确定

由于流域系统的复杂性，应尽可能地选用水质模型对水质变化过程及控制因子进行认知。水质模型是描述污染物在水体中随时间和空间迁移转化规律及影响因素相互关系的数学方案[23]，是水环境污染治理规划决策分析的重要工具。从1925年Streeter 和Phelps提出的生化需氧量-溶解氧（BOD-DO）模型到现在，水质模型的研究内容和方法不断深化与完善，已出现了包括地表水、地下水、非点源、饮用水等多种水质模型[24]，许多模型中实现了与生物组分的结合，与水动力模型的连接，以及与GIS 数据信息的连接[6]。

2.1.3 水质现状评价与问题识别

作为适应性管理过程中的一个重要步骤，水质现状评价与问题识别，要总结水质监测结果和污染源调查资料，为适宜解决方案的研发提供参考依据。

（1）海河干流水质现状。对2015-2016年海河干流上三岔口（国控）和二道闸（市控）2 个断面（可分别看作海河干流的上游、下游点位）处的CODCr、氨氮、总氮、总磷等4 项水质指标进行分析（见表1），以评价海河干流水质情况。

表1 2015-2016年海河干流三岔口、二道闸国控断面水质指标污染物浓度数据统计（N=24）(www.chuimin.cn)

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由表1 可知，三岔口和二道闸2 个断面水质（CODCr、氨氮、总氮、总磷）检出值区间范围较大，虽然就均值来说三岔口、二道闸断面处水质指标（除TN 外）基本可以达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅴ类水平，但变异较大，不能稳定达标。

（2）海河干流水质达标问题解析。水环境质量改善的核心是按照水体的承载能力来实施容量总量控制，亦即依据水质保护目标，提出陆域水污染物的排放总量控制要求。随着天津市对点源直排企业污染控制的加强，点源企业排污入海河的污染负荷比例将越来越低。在这种情形下，海河干流的非点源污染控制，需要纳入流域的污染物总量控制计划当中，与点源污染一起参与环境容量的分配。通过海河干流污染源核算，以及水环境容量计算（本研究采用一维动力学模型），海河干流各控制单元CODCr、NH3-N的理想水环境容量及现状入河污染负荷见表2、表3。

表2 CODCr 水环境容量总量控制目标

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表3 NH3-N水环境容量总量控制目标

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①调水期不同控制单元污染源控制目标。在调水期，由于有恒定外调水源补给，水环境容量较为可观，污染物入河量小于理想水环境容量，在上游来水水质达标前提下，海河干流整体上不需要进行额外污染负荷削减，但不同的控制单元略有不同。在上游来水CODCr、NH3-N达标的前提下，汇流、上游、下游控制单元基本不需要进行污染负荷削减；而中游控制单元所需的污染负荷削减率分别为：CODCr 4.72%、NH3-N40.32%。

②非调水期不同控制单元污染源控制目标。在非调水期，由于水环境容量低，虽然没有非点源污染输入，但点源污染输入负荷仍然大大超过理想水环境容量，要使水质断面达到设定水质标准，海河干流整体上CODCr、NH3-N污染负荷需要削减的比例分别为：70.15%、94.27%。非调水期汇流、上游、中游、下游控制单元所需的CODCr 污染负荷削减率分别为：76.70%、85.96%、54.98%、67.68%；所需的NH3-N污染负荷削减率分别为：94.18%、96.49%、88.57%、94.65%。

资料收集与问题诊断：上海环境科学集第23辑

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