APP下载

新安江生态补偿指数P值测算公式分析与建议

2022-09-03张文平

治淮 2022年8期
关键词:高锰酸盐新安江氨氮

张文平 吴 师

(安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司 合肥 230088)

2012年,在财政部、原环保部的推进下,新安江流域开展了首个跨省流域生态补偿试点,安徽浙江两省以水质“约法”,共同设立新安江生态补偿资金。试点期间,坚持“生态保护”一个目标,突出系统治理和绿色发展两个重点,新安江水质保持为优,浙江千岛湖营养化问题得到改善,流域实现了生态、经济、社会、制度四个效益。自2012年开始,三年为一轮,目前皖浙两省先后开展了三轮新安江跨流域生态补偿机制试点,其中生态补偿指数P 值测算对省界街口断面水质考核有着十分重要的意义。

1 新安江流域概况

新安江为钱塘江正源,其主源率水由西向东在屯溪花溪饭店处与支流横江汇合始称渐江(现统称新安江),渐江由西向东穿越屯溪城区,经歙县王村镇至浦口汇练江始称新安江,经街口入浙境。新安江流域面积11673km2,干流全长357km,是钱塘江流域的重要源头,是浙江省最大的入境河流,每年注入千岛湖优质水量60 多亿m3,平均出境水量占下游浙江千岛湖入库水量的68%。

新安江流域地处亚热带北缘,属于湿润性季风气候,多年平均降雨量为1786mm(1980—2000年为1916mm),降水量115.02 亿m3,是安徽省降水量最多的地区之一。流域内水资源和水能资源丰富,1990—2004年多年平均出境水量为73 亿m3,流进浙江省境内的新安江水库。最小出境水量为1978年的32.28 亿m3,最大出境水量为1999年的118.89 亿m3。

2018年全市水资源总量90.12 亿m3。水资源总量比上年偏少14%,比常年偏少12.3%。2018年全市入境水量7.97 亿m3,出境水量110.50 亿m3。2018年年末全市三座中型水库蓄水总量为0.616 亿m3,比年初多0.038 亿m3。

对比2018年,2019年上半年新安江流域降雨量同比增加26%。

2 生态补偿指数P 值测算公式及不同计算系数变化带来的问题

2.1 补偿指数P 值测算公式

2.1.1 第一轮试点工作

生态补偿的协议中明确的补偿指数P值测算公式:

式中:P—考核断面的生态补偿指数;

k0—水质稳定系数,考虑降雨径流等自然条件变化因素(第一轮补偿k0取值0.85);

ki—指标权重系数(第一轮补偿采用均等权重,为0.25);

图2(a)为采用模型2(20°压缩角)的流场对称面计算等压力线, 图2(b)为实验纹影照片[11]. 对比可见, 主要流场结构如前缘激波、 主压缩斜激波、 分离激波以及两者相交形成的三叉激波等结构, 计算和实验相符合.

Ci—某项指标的年均浓度值;

Cio—某项指标的基本限值(第一轮补偿以2008—2010年三年均值为基本限值)。

2.1.2 第二轮试点工作——提高考核标准

为进一步巩固试点成效,第二轮试点水质指标基准限值由2008—2010年三年均值调整提高为2012—2014年三年实测均值,水质稳定系数k0提高为0.89,与首轮试点相比,第二轮试点水质基准考核标准提高了7%。

2.1.3 第三轮试点工作——提高氮磷权重

2018年,为继续深入新安江生态补偿实践,建立长效考核机制,皖浙两省签署了《关于新安江流域上下游横向生态补偿的协议》,开启第三轮试点。依据近年来新安江流域总磷、总氮指标浓度上升的情况,加大了总磷、总氮的考核权重,高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮4 项指标权重ki分别由前两轮的各0.25 调整为0.22、0.22、0.28、0.28,水质稳定系数k0由第二轮的0.89 提高到了0.90。

2.2 街口省界断面3年水质变化趋势

根据2017—2019年7月逐月水质资料绘制的主要污染指标高锰酸盐指数、氨氮、总磷变化折线图见图1。

图1 新安江街口断面2017—2019年主要污染指标浓度变化折线图

由图1 可知,2017—2019年高锰酸盐指数、氨氮浓度值呈明显下降趋势,总磷2017年7月—2019年7月,浓度值基本上无明显上升、下降趋势。街口断面水质总体优良,改善明显。

2.3 不同计算系数变化带来的问题

2.3.1 新安江街口断面水质管理目标

安徽省新安江街口断面为“十三五”国考断面和水功能区考核断面,位于新安江干流上,所在的水功能区为“新安江皖浙缓冲区”,水质管理目标为Ⅱ类,见表1。

表1 水质主要污染控制指标标准值表(单位:mg/L)

2.3.2 以Ⅱ类水质标准上限值为Cio取值,不同权重下的P 值

根据安徽省水环境监测中心提供的2018年、2019年街口断面水质监测资料,根据三轮不同权重系数计算的补偿指数P 值见表2。

表2 不同系数、权重P 值计算结果表

2019年街口断面高锰酸盐指数比2018年同期下降了0.31mg/L,氨氮上升了0.02mg/L,总氮上升了0.03mg/L。按第一轮计算取值,2018年、2019年P 值分别为0.812、0.817,同比上升了0.6%;按第三轮计算取值,2018年、2019年P 值分别为0.914、0.922,同比上升0.9%。

根据表2 计算结果,在高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度优于Ⅱ类水标准(2019年达到Ⅰ类)情况下,2019年、2018年分别用不同的权重系数计算,2018年、2019年P 值第三轮比第一轮计算增幅达到12.6%、12.9%,与水质实际情况相违背。

2.3.3 以2018年、2019年均值为Cio取值,P 值超过1 时街口断面水质变化幅度

以2018年、2019年均值为Cio取值,即高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮取值为2.02mg/L、0.10mg/L、0.04mg/L、1.37mg/L,按照前述计算方法测算街口断面水质P 超过1 的可能接受的幅度,具体计算结果见表3。

表3 新安江街口断面P >1 水质最低变差幅度表

由计算结果可知,按照第三轮计算方法:(1)4项指标浓度较2018年、2019年均值增加9%,P 值即大于1;(2)高锰酸盐指数、氨氮浓度不变,总磷、总氮浓度增加15.5%,P 值即大于1;(3)总磷、总氮浓度不变,高锰酸盐指数、氨氮浓度增加21%,P 值即大于1;(4)假设总氮浓度达到Ⅱ类标准浓度,即0.05mg/L,高锰酸盐指数、氨氮浓度不变,总磷浓度0.082mg/L 时P 值即大于1。街口断面高锰酸盐指数、氨氮、总磷本身就远低于地表水Ⅱ类标准上限值的基础上,因降雨径流、点源、面源污染年际间本身就存在差异和不确定因素众多的基础上,略有增加就可能带来P 值超过1 的情况。

3 建议

(1)调整P 值权重系数。P 值考核指标充满争议,经第一轮、第二轮试点后,第三轮P 值公式的波动系数缩小(降雨径流影响系数从0.85 变为0.90)、氮磷权重加大(从0.25 变为0.28)、对比基准抬高(从2008—2010 三年均值变为2012—2014 三年均值),三个方面同时环环紧缩,已触及水质考核天花板,超出天然水质本底值,特别是P 值公式人为压缩了降水径流变动带来的水质波动正常幅度。

(2)深化基础研究。新安江生态补偿基础研究薄弱,建议开展不同年代暴雨径流与街口水质响应关系研究和街口早期水质背景调查及基准研究,开展近十年新安江干流及重要支流入河贡献度与趋势分析,研究已建在建水库的水质水量联合调度与效应等,深化监测成果分析,为完善和推进补偿机制提供技术支撑。

(3)强化治污减排。系统开展污染源调查和入河贡献度诊断,摸清家底、深化认识,聚焦氮磷超标,抓住城区污水直排、城乡垃圾处理、农田秸秆处置等薄弱环节,全面剖析盲点、分步解决痛点、有序攻克难点。

(4)优化水量调度。街口断面水质取决于污染通量和暴雨径流二者影响明显,在治污减排措施基础上,优化水库、堰坝等蓄水工程径流调度,发挥水利工程对水位、水流、水量、水质等水文要素调控和生态环境修复的独特作用■

猜你喜欢

高锰酸盐新安江氨氮
悬浮物对水质氨氮测定的影响
氨氮降解菌株的筛选及降解性能研究
西凉湖、黄盖湖和陆水水库高锰酸盐指数与化学需氧量的相关性分析
氨氮对鱼类的毒性效应研究进展
水产养殖中氨氮处理方法
水环境中加热条件对高锰酸盐指数测定的影响分析
新安江
高锰酸钾和高锰酸盐对原水预氧化效果的比较
亚硫酸氢根活化高锰酸盐高级氧化技术降解水中污染物研究进展
浙江省数学高考考法剖析