入河排污口论证报告编制有关非点源分析方法研究

入河排污口论证报告编制有关非点源分析方法研究

田亚 黄钰天 刘荣华

湖北省恩施土家族苗族自治州水文水资源勘测局 湖北 恩施 445000

摘要：非点源污染源于多样、分散地区，存在潜伏周期长、成因复杂、随机性强、控制难度大、涉及范围广等特点，属于入河排污口论证报告编制重点。基于此，本文将简单介绍非点源污染分析方法，并深入探讨常用的非点源污染定量化方法，以供相关业内人士参考。

关键词：入河排污口论证报告；非点源污染；AGNPS模型

引言：在人们生活和工业生产中，农村生活污水垃圾、畜禽养殖粪便污水、农药等有害物质、各种大气颗粒物等造成的污染被称作非点源污染，这类污染能够通过农田排水、土壤侵蚀、大气沉降、地表径流等形式进入大气、土壤或水体。非点源污染可细分为面源和线源污染，前者涉及的范围更广，后者主要指船只带来的相应污染。

1.非点源污染分析方法概述

1.1基本方法

为编制入河排污口论证报告，需要调查分析非点源污染，但由于现阶段我国缺乏相应规范化的调查和评价方法，如船只在评价水体来往频繁，一般需要重点关注其带来的线源污染，如对行驶船只漏油量、排污量及数量进行调查，以此完成污染总量估算。对于伴随水文工程的水体面源污染，降雨产生径流对污染物质冲刷过程需要得到重视。污染负荷存在于地下水、基流、径流中，降雨强度、降雨量、蓄水特征、流域下渗等水文因素会影响污染负荷大小，人类的土地利用活动、地表污染物积累量、土壤特性也会带来深远影响。在空间和时间上，非点源污染存在不确定性，这使得其调查难度较高，由于无法普遍观测河段流域范围内的泥沙流失、地表径流、污染负荷，因此一般需要开展针对性的差异分类调查，结合地面调查对入河排污口可能产生的非点源污染负荷量进行科学计算^[1]。

1.2调查步骤

在对非点源污染的调查过程中，结合编制入河排污口论证报告需要，具体步骤可细分为三个环节：第一，明确流域排水区域范围。结合相应流域地形图，可按照子汇水区划分河流的汇水区，同时需要明确子汇水区面积；第二，土地利用单元划分。结合具体的土地利用情况，按照不同土地利用单元细分各子汇水区，包括城镇市区、林业区、农业区、裸露区、牧区等，相应面积也需要明确，流域土地利用分类面积可通过相加各类相同土地利用单元得出，可按照工业、商业、住宅、道路等用地进一步细分城镇区的土地利用；第三，非点源污染负荷监测方案选择。需通过对监测点的设立、监测项目和监测频率的设定同步开展水量及水质监测，需结合汛期适当提升监测频率，以此更好实现对整个径流过程水质和水量变化反应。在对污染负荷的计算过程中，可结合土地利用类型样本不同监测结果，明确单元负荷，进而完成总输出计算，相加不同土地利用类型总输出，入河排污口论证区域年污染负荷将最终求得^[2]。

2.常用的非点源污染定量化方法

2.1水质水量相关法

结合形成降雨径流污染的过程进行分析可以发现，只有形成径流，降雨过程才能够导致非点源污染产生，降雨径流量与降雨径流污染负荷量的关系极为密切。通过水质水量相关法，年径流量可细分为地下径流和地表径流，通过得到地下径流和地表径流的平均浓度，非点源污染负荷即可顺利获取，该方法在单一入河排污口论证中有着较高实用性。

2.2典型区域小试验区监测法

为研究城市非点源污染，需考虑入河排污口所影响，明确不同城市功能区的非点源污染发生机理、污染物含量特征和积累规律，具体分析可围绕城市的商业区、居民区、工业区等不同土地利用类型区展开，分别选择可以代表研究区域特征的封闭小试验区，对街道累积物进行布点采集，同时对雨水管网排水口、地表径流、降雨的水量和水质进行同步监测，完成非点源污染性质分析研究，明确形成污染规律，结合由此获取的单位污染物负荷量，非点源污染负荷量的估算能够顺利完成。结合不同研究目标，在此基础上开展修正或引入成熟模型，即可最终完成非点源污染负荷的估算和模拟，这种方法在大江大河入河排污口论证方面的应用较为广泛。

2.3平均浓度法

计算年污染负荷量同样属于常用的非点源污染定量化方法，具体计算需结合地下径流和地表径流的径流量及平均浓度乘积求得，具体实践需结合实测水文径流资料确定径流量，条件不允许时可结合水文手册等值线图推求。通过对各种污染物在每次暴雨时的非点源污染平均浓度，结合对应径流量权重，地表径流平均浓度可基于加权的平均浓度确定，平均浓度法适用于小流量、小范围入河排污口论证及单一入河排污口论证。

2.4 AGNPS模型法

作为农业非点源污染状况计算模型，AGNPS模型可对降雨过程进行模拟，包括集水区内径流、营养物质迁移等具体内容，涉及的模型组件包括水量和径流水文组件、营养盐输移和浓度推求的化学组件、泥沙输移和侵蚀的推求组件。水文组件计算单元为格网离散单元并采用CN方法，营养盐输移采用提取系数和富集率概念，泥沙输移组件使用USLE土壤流失方程，AGNPS模型法在非点源污染定量化的理论研究方法具备较高应用价值。

2.5 CREAMS模型法

CREAMS模型法在径流量及侵蚀量计算等方面的应用较为广泛，属于集总式模型，能够用于土地管理对泥沙、水分、杀虫剂、营养物影响的研究，存在40～400hm²的适用范围。CREAMS模型由侵蚀或泥沙模块、水文模块、化学污染物模块三部分组成。侵蚀或泥沙模块选择概念模型表示污染物负荷，同时使用USLE方程，水文模块使用入渗方程 和SCS曲线法。受较为单一的模型参数影响，土地、地形、土壤利用状况差异性往往未能得到充分考虑，这种情况使得该模型仅能够满足粗略的预报、预测和计算需要，在农业非点源污染方面具备一定应用价值，可在一定程度上为非点源污染定量化提供辅助。

2.6 SWAT模型

作为连续时间分布式模型，SWAT模型最初用于土地管理对泥沙、水分、化学物质长期影响研究，适用于包含各种农业管理制度、土地利用类型、土壤类型的大流域。在长期实践中，SWAT模型的应用范围不断扩大，能够用于人类活动对农业污染物、水分、泥沙长期影响的模拟及评估。在离散化空间单位中，通过对传统概念模型的应用，该模型可实现对污染物转化和输移、水文等过程的推求，具体涉及泥沙、气象、水文、农业管理、农药管理、营养盐、作物生长、土壤温度共8个组件。模型能够对地表径流、地下水流、侧流、入渗、回流、土壤湿度、土壤温度、融雪径流、蒸散量、输沙、产沙、流域水质、营养盐流失、农药等过程进行模拟，同时能够对施肥、灌溉、耕作等各类农业管理措施影响进行模拟。模拟能够满足多种形态磷、氮的模拟需要，如有机态、矿物态的磷、氮，在泥沙和上层土壤中的磷、氮集聚得到考虑，作物生长的吸收也能够同时应用供求方法完成计算，因此该模型在理论模型研究和大型项目中具备较高实用性。

结论：综上所述，非点源分析方法较为多样。在此基础上，本文涉及的典型区域小试验区监测法、AGNPS模型法等内容，则为编制入河排污口论证报告提供了可行性较高的路径。为更好开展非点源污染分析，监测点的科学设定、监测方法的针对性选择均需要得到相关业内人士重视。

参考文献：

[1]李伟，王成鹏，徐从海.建设项目入河排污口设置论证分析[J].环境生态学，2021,3(07):24-30.

[2]李伟斯，王塬博，李鹏飞.关于入河排污口审批管理问题的思考[J].水利发展研究，2021,21(04):41-44.