天津市水污染状况调查评价及消减对策研究（张赞,房玉梅）

时间：2022-02-20 15:14:53 浏览量：次

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摘要：本文在对天津市工业水污染源、城镇生活污水、非点源排放状况调查评价的基础上，建立了天津市水污染源排放清单，分析了天津市水环境主要问题，给出水污染物排放预测及消减对策，为天津市水资源与水环境综合管理规划的编制奠定了基础。

关键词：水污染源；生活污水；非点源；排放；消减

1.前言

天津市水资源表现出年内分配不均、年际变化大、地区分配不均、丰枯交替、连续干旱经常出现等特征；而入境水量多年来下降趋势显著。人均水资源占有量仅为160立方米，远低于世界公认的人均占有量1000立方米的安全警戒线，属重度资源性缺水城市。同时天津市地表水污染比较严重，多年监测表明，除饮用水输水河道基本达到地表水Ⅲ类标准外，其它河流均遭受不同程度的污染，以Ⅴ-劣Ⅴ类水质为主。近岸海域功能区达标率较低，水体处于富营养化状态，赤潮时有发生。

通过对天津市水污染源调查评价，建立水污染物排放清单，给出水污染物排放预测及消减对策，实现减少污染物排放的目标，改善天津市水环境，为天津市水资源与水环境综合管理规划的编制奠定基础，促进和保证天津市社会和经济的可持续发展。

2.天津市水污染状况调查评价

2.1.工业污染源状况

2.1.1工业用水情况

近几年天津市工业用水量、新鲜用水量、重复用水量均呈上升趋势，2005年工业用水总量、新鲜用水量、重复用水量较“九五”末期（2000年）增加了1倍左右，重复用水率始终保持在90%以上，高于全国平均水平。天津市的重复利用率高主要是由于几大热电厂重复用水量大。

2.1.2工业废水排放情况

近几年天津市工业废水排放量在2.12亿吨-2.26亿吨之间，排放达标率一直保持在99%以上。

2.2.城镇生活污水排放状况

2004年天津市市政生活污水排放总量为26043万吨，生活污水处理量为15748万吨，处理率为60.5%。生活污水中化学需氧量排放量为79626.0吨，去除量为61915.1吨，去除率为43.7%。氨氮排放量为10389.1吨，去除量为3360.9吨，去除率为24.5%。

2.3.非点源排放状况

2004年全市非点源化学需氧量来源构成依次为农田径流、畜禽养殖、农村生活、城镇径流，农田径流化学需氧量产生量最多，占到全市非点源化学需氧量产生量总量的39％。从非点源的类型来看，农田径流、畜禽养殖、农村生活产生的农村非点源为全市的主要非点源，三部分之和占全市的83％左右，城镇径流产生的污染物相对较少。

3.建立天津市水污染源排放清单

3.1.天津市水污染源排放清单建立方法

天津市水污染源排放清单包括工业污染源排放、城镇生活污水排放、非点源排放。对工业污染源的调查采用重点调查与科学估算相结合的方法，重点调查单位逐一填报调查表，非重点调查单位打捆估算；对城镇生活污水排污量采用城镇人口与人均排污系数进行核定，对非点源分别采用单位负荷法估算城镇径流排污量、标准农田法估算农田径流排污量、人均产物系数法估算农村生活排污量、排泄系数法估算畜禽养殖排污量。

3.2.天津市水污染源污染物排放清单

城镇生活源对污染物排放总量的贡献最大，其COD和氨氮的排放量占总量的50%以上，工业源的影响次之，其COD和氨氮的排放量分别占总量的26%和24%，排放量最小的是非点源，其COD和氨氮的排放量分别占总量的20%和22%。

3.3.天津市污（废）水量排放清单

由于非点源未对污水量进行估算，因此污水量排放清单仅分析工业废水和生活污水排放情况。

2004年天津市废水排放总量为48671万吨，其中工业废水排放量22628万吨，占46.5 %；生活污水排放量26043万吨，占53.5%。

2004年天津市收纳污水的河流主要为大沽排污河、北塘排污河、蓟运河，收集了65.0%的工业废水和82.0%的生活污水。其中大沽排污河收集的工业废水为8265.6万吨，占天津市工业废水排放量的47.5%；收集的生活污水为13193.4万吨，占天津市生活污水排放总量的50.7%。北塘排污河收集的工业废水为1862.6万吨，占天津市工业废水排放量的10.7%；收集的生活污水为6777.6万吨，占天津市生活污水排放总量的26.0%。蓟运河收集的工业废水为1465.2万吨，占天津市工业废水排放量的6.8%；收集的生活污水为1380.3万吨，占天津市生活污水排放总量的5.3%。

4.天津市水环境主要问题

一是地表水污染问题，入境水资源短缺、水质污染严重，境内河流污染严重，2004年天津市境内河流接纳的入境污染物和境内污染物总负荷量为：化学需氧量218169.5吨、氨氮333572.1吨。大量污染物的汇入，导致天津市地表河流水质污染严重。二是近岸海域污染问题，陆源污染破坏部分海洋功能，滩涂海岸开发过多，海域水产资源呈衰退趋势。三是污染源排放问题，工业污染严重，排水管网不配套、生活污水得不到有效处理，地表径流污染及农村生活污水污合理排放去向等非点源污染问题。

5.水污染物排放预测

5.1.工业污染源排放情况预测

5.1.1.工业废水排放量预测结果

首先采用下式对工业废水排放量进行预测，

根据天津市历史工业废水排放量，利用均值法、两点法、线性回归等方法对rw值进行验证，将经过验证的rw值代入公式，对预测年的工业废水排放量进行预测。

根据调查结果计算出2004年天津市工业废水每万元GDP工业废水排放强度，参照2005年工业废水每万元GDP工业废水排放强度对2004年排放强度进行修正，将修正值作为2010年工业废水排放强度。利用该修正值以及2010年预计GDP产值，预测出2010年工业废水排放量为43253万吨。

5.1.2.工业废水污染物预测结果

根据多年以来的监测资料确定化学需氧量、氨氮平均排放浓度，并将其作为预测年平均排放浓度，再根据预测年工业废水排放量确定污染物排放量。根据国家环保总局编制的《主要污染物减排计划编制指南（试行）》，采用排放强度法对污染物排放量进行预测。

新增工业污染物排放量=基准年工业污染物排放强度×预测年GDP增量

基准年工业污染物排放强度=基准年工业污染物排放强度（万吨）/基准年GDP（亿元）

基准年排放量指的是经过企业治理设施但没有经过城市污水处理厂等集中处理设施进一步削减的污染物量。

考虑废水排放量的变化对污染物排放量的影响，以及企业逐步实行清洁生产工艺和改进污染治理技术带来的污染物排放量的减少这两项因素的基础上，参照2004年、2005年工业废水化学需氧量、氨氮平均排放浓度，对2010年工业废水中污染物排放量进行预测， 2010年天津市工业COD和氨氮的预测排放量分别为8.59万吨/年和7180.2吨/年。

5.2.城镇生活污水排放预测

5.2.1.预测方法

根据国家环保总局编制的《主要污染物减排计划编制指南（试行）》，采用产生系数法对污染物排放量进行预测。生活污染物排放新增量=新增城镇人口×污染物产生系数。

由于《主要污染物减排计划编制指南（试行）》中没有关于城镇生活污水排放量预测的规定，因此参照产生系数法对城镇生活污水排放量进行预测。即：

生活污水排放新增量=新增城镇人口×城镇生活污水产生系数

5.2.2.城镇人口及城镇生活污水排放量预测

城镇人口情况预测：以2004年天津市各行政区县人口分布情况为基准，参照天津市近几年各区县人口自然增长率，对2010年天津市各行政区城镇人口数量进行预测，同时结合《天津市城市总体规划》、天津市十一五规划，对人口数量及分布情况进行调整，将调整后的数据作为2010年天津市城镇人口分布情况。

城镇生活污水排放量预测：在假定2010年天津市城镇居民生活水平及用排水情况与基准年一致的情况下，利用2010年城镇人口预测结果乘以基准年人均排放系数，预测出2010年城镇生活污水排放量。另外根据天津市总体规划，随着城镇化建设加快，到2010年部分农村人口会向城镇转移，因此会有一部分农村非点源污染变成市政生活污水，将此部分污水量进行预测后，2010年天津市实际市政生活污水排放量为42723.4万吨。

5.2.3.城镇生活污染物排放量预测

在假定2010年天津市城镇居民生活水平及用排水情况与基准年一致的情况下，利用各区县生活污水排放量预测结果乘以基准年各区县人均化学需氧量、氨氮排放系数，分别对各区县污染物排放量进行预测。另外根据天津市总体规划，随着城镇化建设加快，到2010年部分农村人口会向城镇转移，因此会有一部分农村非点源污染变成市政生活污水，将此部分污染物排放量进行预测后，2010年天津市实际市政生活污染物排放量为化学需氧量123920.1吨，氨氮15515.9吨。

5.3.非点源排放预测

5.3.1.预测方法

①城市非点源预测

依照《天津城市总体规划（2005-2020年）》的数据，确定出全市总人口、城镇人口及农业人口数量，参照多年平均降雨量，运用城市单位负荷法（城市用地中基本按照居住区、工业区的污染物源强计算）进行预测。

②农村生活非点源污染预测

依照确定出的农业人口数，参照农村污染物排放系数进行预测。

③农田径流非点源污染预测

分别对目标年耕地面积预测、亩均化肥施用量、降雨量进行预测，预测方法采用标准农田法。

④蓄禽养殖非点源污染预测

依据2001-2005年畜禽实际养殖量以及全市“十一?五”规划对目标年畜禽养殖量进行预测，再根据蓄禽养殖量，结合畜禽污染排泄系数法预测出污染物产生量，再结合非点源课题总报告中的畜禽粪便流失系数计算出化学需氧量和氨氮的流失量，总体系数平均为0.1～0.12。

5.3.2. 非点源产生量预测结果

2010年全市非点源污染物产生量为化学需氧量189848.43吨、氨氮28139.51吨，较2004年分别增长19.44%、12.35%。其中，畜禽养殖产生的污染物增长幅度最大，其次为城镇径流，农田径流及农村生活产生非点源污染增幅较小。

其中城镇径流化学需氧量产生量36816.33吨，氨氮排放4500.91吨，分别占非点源预测产生量的19.4%和16.0%；农村非点源化学需氧量产生量153032.1吨，氨氮产生量23638.6吨，分别占预测产生量的80.6%和84.0%，较2004年涨幅分别为15.34%、7.37%。根据预测结果分析，到2010年，农村非点源依旧是天津市非点源污染物产生量的主要部分。

5.4.天津市2010年废水及污染物排放预测

分别对工业、城镇生活、非点源排放状况进行预测， 2010年全市将排放废（污）水8.6亿吨（不含非点源水量），城镇生活污水与工业废水基本持平。预计排放化学需氧量25.02万吨，氨氮2.81万吨。从化学需氧量排放情况分析来看，城镇生活污水排放化学需氧量所占比重最多，占2010年化学需氧量的49.5%，其次为工业废水，占2010年的34.3%，非点源污染所造成的影响最低，为16.2%。从氨氮排放情况分析来看，同样为城镇生活污水最多，工业废水次之，非点源污染最少，所占比重分别为55.2%、25.5%和19.3%。

6.水污染物消减的管理控制措施

6.1.消减原则

根据2010年天津市水污染物排放预测结果，削减原则应为重点削减城镇生活源，其次削减工业污染源，同时对非点源污染加以控制。

6.2.点源管理控制措施建议

6.2.1.继续加大对工业污染源的治理力度

重点工业污染企业必须严格执行排污许可制度，对COD和氨氮等主要污染物的排放实行总量控制，确保区域内污染物排放量不超过总量控制指标。

6.2.2.大力推行清洁生产

对天津市范围内重点工业污染源企业实施清洁生产审核；尽量少用和不用有毒有害的原料；鼓励清洁产品的生产；推行工业企业清洁生产审计和ISO14000环境管理体系认证；优先采用资源利用率高以及污染物产生量少的清洁生产技术、工艺和设备；以科技创新推动循环经济与清洁生产；建立清洁生产表彰奖励制度。

6.2.3.加大对市政污水的治理力度

加大市政管网的覆盖面积；加大对市政泵站的投资力度；强化城镇污水收集处理。

6.2.4.加大再生水回用

再生水资源的综合利用，是缓解天津市水资源短缺与防治水污染相结合的一项战略举措，相对于开发其它水源，在经济上是有优势的。针对天津市的具体情况，建议将用水量大、对水质要求低、对天津市的生态环境影响较大的工业冷却用水、景观水体用水、生活杂用水、农业灌溉用水作为近期再生水资源利用的主要方向。

6.3.面源管理控制措施建议

6.3.1.城市面源控制

提高城市垃圾无害化处理率、处理频次，雨污分流管网改造、雨水管网建设，雨水集中处理设施建设；不断提高各区县建成区的城市绿地率，增加绿地蓄水能力、减少城市地表径流水量等城市面源控制措施，既可加大对城市非点源的管理，预防及减少城市非点源污染，又可避免重复投资，节约成本。

6.3.2.农村面源控制

继续推进农村改厕、坑塘整治和垃圾无害化处理为重点农村环境综合整治工程；推广清洁种植示范工程；推广畜禽饲料粪便管理和处理技术。

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