第１９卷第２期 环境研究与监测 ２００６年０６月 调查研究（３７～３９） 关于本溪市太子河水系的污染调查 与数学统计分析 姜雄，朴文福 （辽宁科技学院，辽宁本溪１１７０２２） 摘要：太子河水系是本溪市市区的唯一水系，其所处的位置对本溪市起着重要的生态作用、景观作用和雨季泄洪作 用．通过对太子河污染现状的调查、采样分析，掌握了太子河水系的污染现状．并通过教学模型运算摸清了太子河 水系在本溪市城区水环境容量，进而为净化太子河水质提出了相应的治理措施，同时又进一步以生态系统的观点 为太子河的净化、沿河的绿化美化提出了建议． 关键词：太子河；水体污染；水环境容量；数学模型 中图分类号：Ｘ５２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：（Ｇ）０６０６０（２００６）０２－－００３７－－０３ 太子河水系是经过本溪市城区的唯一水系，是 表１太子河本溪城区段污水排放口 一条在原有水文地貌基础上形成的一条较大的地表 水系，由于该水系穿越人口密集的本溪市、辽阳市， 它对本溪城区环境起着重要的生态作用和景观作 用．由于在污水截留中存在的缺陷，加之第三产业迅 猛发展过程中一些非规范的污水排人以及人类造成 的垃圾污染，使得太子河水几乎大部分时间水质不 清澈，枯水期更是不堪重负，部分河段有异味产生， 个别河段污染之更加严重，已经成了一条污染环境 和制约本溪与辽阳生态良性发展的污染河．［１．２］ ｌ太子河水系污染状况 为了搞清太子河的污染现状，我们进行了两方 面的工作，一方面我们对沿河的污染源情况进行了 详细的调查．查清了沿河污水排放口的位置和污染 情况，一方面根据水系的特点，在沿河设置１０个点 进行了每月一次的采样分析，分析项目包括ＣＯＤ、 Ｂ０Ｄ、ＤＯ和ＮＨ３一Ｎ． １．１太子河污染状况调查 经调查，沿河污水排放口大致分为三类：一类是 污水排放口；一类是城市污水管网的雨季泄洪口；再 一类就是纯粹的雨水排放口．主要污水排放口的位 置见表１． 收稿日期：２００６－０３－２２． 作者简介：（１９６８－－），讲师，从事高等教学与教学建模研究． 维普资讯 http://www.cqvip.com
３８ 环境研究与监测 第１９卷 １．２太子河污染现状调查结果处理 度变化曲线（见图１）． 由于对太子河景观水体的评价指标主要是引起 为了说明在一年中太子河污染与过去污染情况 腐化的污染指标，而非是富营养如氮、磷问题，所以 相比的变化程度，我们以测试数据的平均值与本溪 取ＣＯＤ浓度的时空变化情况来评价太子河的污染 市环境监测所１９９３，￣１９９７年ＣＯＤ浓度平均值进行 状况及变化趋势，并结合污染口排放情况进行分析． 了比较，比较的数据见图２． 为了说明在一年中太子河水系的污染变化情 １．３太子河水系污染状况分析 况，我们统计出２００４年５月到１Ｏ月各采样点的 （１）由于太平河是一条横贯本溪市东西水系， ＯＣＤ浓度情况及平均值（见表２），并给出ＣｏＤ浓 又连通着本溪市与辽阳市的大面积的耕作区，所以 时问，月份 图１ ２ｏｏ４年太子河本溪城区段ＣＯＤ月变化统计 图２太子河本溪城区段００Ｄ年变化统计 保持该水系一个良好的水质是十分必要的．经过实 城市污水回用设计规范中规定的景观水标准，这也 地沿河调查，太子河区有较大的污水排放口（不包括 是与辽阳市检测相吻合的． 小型雨水排放口）２３个，其中正在排放污水的排放 从整个水系２００４年全年ＣＯＤ平均值与１９９３ 口８个，城市污水管网的泄洪口５个，说不清的有 ，￣１９９７年本溪市环境监测站的监测结果比较看（图 １Ｏ个．仅污水排放口的污水排放量估计约为１４６ ２）ＯＣＤ浓度由１９９０年的２６ ｍｇ／Ｌ上升到２００１年 ｍ３／ｈ，为了把泄洪口的污水测准，在太子河市区出 的４０ ｎａｇ／Ｌ如果再不加强管理，太子河的污染可能 口处对溢出水流量进行了测试，其流量约为８８０ 还会加重，到２００４年已经加重，今后会有更大严重 ｍ３／ｈ，如果ＣＯＤ浓度按城市污水４００ ｍｇ／Ｌ（给排 情况． 水手册）计，每天排入太子河的ＣＯＤ就有８ ７６８ ｋｇ， 太子河水系的空间污染情况是与污水排放口的 如果考虑由于管理不善沿坷垃圾的漏人，太子河的 分布情况密切相关．从表１可以看出污染严重的高 污染负荷估计每天可超过５ ０００ ｌ【ｇ ＯＣＤ．由图１可 峰点位于一铁路桥处和焦化厂处．这是因为这两点 以看出太子河水系各采样点的ＣｏＤ全年平均值超 都是位于排污口的中下游．另外从图２还可以看出， 过国家地表水环境质量标准（ＧＢ２１３１—１９９９）种类水 本应在下游加重污染，但却使ＣｏＤ浓度没有太大 体（农业用水区及一般景观要求水域）的要求．如果 变化，这说明太子河水系污染不仅与排污口相关还 以污染最严重的６、７月份，几乎全水系水质都超过 与其自净作用有关．这是我们在治理太子河污染工 维普资讯 http://www.cqvip.com
第２期 姜雄，等：关于本溪市太子河水系的污染调查与数学统计分析 ３９ 作中需要利用的一个因素． （２）本溪市太子河水系是一个具有较大水面的 庞大的开放水系，自身构成了一个生态子系统和具 有一定自净能力．所以只要污染负荷小于其自净能 力就能保持一定的水质水平．为了给限制污染负荷 提出一个可靠的数据，我们对太子河水系的水环境 容量进行了研究．由于太子河城区的水面积占水面 积的６９．１ ，如果考虑水深的不同，流水水体所占 的比例将近８５ ，另外由于流量较大，上游供水最 小流量为２０ ｍ。／ｓ，灌溉期停止供水时，只有排人的 污水，所以太子河水系更具有天然的特性．为此我们 选择天然水体环境容量计算公式，对太子河水系的 ＣＯＤ容量进行了计算．［３ ］ Ｗ一１／Ａｔ（ＣＮ—ＧＤ）Ｖ＋ＫＣＮＶ＋ＣＪ 式中：ｗ为天然水体Ｃ０Ｄ环境容量； 为枯水 时段（ｄ），它取决于水位内变化时段，水位年内变化 大的河水 取６０，－，９０ ｄ，若水位常年稳定则Ａｔ９０ －－－１５０ ｄ；ＣＮ为水环境质量标准ＣｏＤ浓度，Ｃｏ为超 始浓度；、，，为河水的安全体积；Ｇ为在安全容积期内 从河排进入的流量；Ｋ为污染物的自然衰减量． 上述多数值的确定：根据 的概念由于太子河 是一个自然水系，供水期与枯水期相差很大，所以 选为６０ ｄ，ＣＮ为根据国家地表水标准（ＧＢＺＢ１— １９９９）对Ｖ类水体的要求，Ｃ０Ｄ浓度为４０ ｍｇ／Ｌ， Ｃ０为测定平均值为６０ ｍｇ／Ｌ，Ｖ为取停止放水后 的体积． 太子河城区水面积为８００万ｍ２．其中贮水面积 为５５３万ｍ 和水面积为２４７万ｍ２，由于放水时间 每年仅有２～３个月，大部分时间为枯水期，水量较 小，所以湖水年平均深度设定为０．６ ｍ，河水深变化 设定为０．３ ＩＴＩ，所以整个水系的水量、，，一５５３ ｍ２× ０．６ ｍ＋２４７ ｍ ×０．３ ｍ＝４０５．９万ｍ。． Ｇ为污水的排人量，根据调查数据为１９２０ ｍｓ／ ｄ，Ｋ为根据资料提供的数据为０．０５ ｄ～． 将上述数据代人天然水体环境容量公式ｗ为 ３ ８５６．５ ｋｇ／ｄ． 由于每天排人太子河水系的Ｃ０Ｄ为５ ０００ ｋｇ， 每天超过自净能力１ １４３．５ ｋｇ，所以造成太子河水 系水质恶化，根据自净能力超过量折合城市污水为 ４ ３６０ ｉｎ３／ｄ，即如果每天从向太子河水排人的污水 削减４ ３６０ ｍ 即可满足Ｖ类水质的要求． ２结论及建议 （１）太子河在１９９３，＇－－１９９７年间水质良好，但自 １９９８年水系污染趋势加重，尤其是夏秋季气温高， 引起河段异味产生及水体变黑现象在社会上造成不 良的影响． （２）根据我们采样分析，２００４年太子河水系全 年平均Ｃ０Ｄ值为６２ ｍｇ／Ｌ，７月份为全年污染最 重，Ｃ０Ｄ最大平均值为８５ ｍｇ／Ｌ． （３）根据我们实地调查分析，本溪市太子河水 系污染主要是由于管网的不完善，太子河沿岸出现 小的排污口，向河中排人市政污水管网所致．主要的 污水排人口１Ｏ个，其具体的位置、流量等，见图表． （４）根据教学模型结合实际水污染数据计算： 太子河水环境容量为３ ８５６．５ ｋｇ Ｃ０Ｄ／ （５）根据调查分析，水体污染防治技术主要有 污水导流、河道曝气、底泥疏浚、水生物法、药济法、 生态水补给等方法．根据太子河水系的实际情况建 议采用：①污水截留工程、管网恢复工程；②河道 清淤；③购买环境生态用水． （６）景观改善及绿化整治几点建议： ①应进一步拓展太子河两岸绿色空间； ②重点治理河两端的环境卫生，减少小摊点； ③在太子河下游建设一个小型污水处理厂，达 到景观用水要求，直接用于太子河水系，解决景观缺 水问题． ④加快解决工厂污水处理问题． 参考文献： ［１］张桂宾．辽宁省主要城镇入河现状与防治对象［Ｊ］．水资源保 护，１９９７，３． ［２］朱华康．淮河突发性污染防御体系［Ｊ］．水资源保护，１９９４，１． ［３］闵才祥．大河有机物污染分析与防止对象［Ｊ３．上海环境科 学，１９９６，３． ［４］陈清林．松花江水污染分析及防治对象［ｊ］．水资源保护， １９９７，２． ［５］韩英．塔里木河水水质主要污染物的探讨［Ｊ３．干旱环境监 测，２００２，２． ［６］朱晓晴．黑河水质现状及防治对策［Ｊ３．环境研究与监测， ２００３。３．
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