一、概況
牡丹江陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)位于牡丹江市東北部，其中陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)為全省第一個(gè)由城區(qū)興辦的省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，被確定為黑浙兩省共建園區(qū)，是牡丹江最具活力、發(fā)展最快的城區(qū)，同時(shí)也是牡丹江陽(yáng)明區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)及支撐點(diǎn)，也是陽(yáng)明區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要平臺(tái)。
隨著陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)和磨刀石鎮(zhèn)利用得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，水體環(huán)境污染問(wèn)題日漸突出，目前經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)和鐵嶺鎮(zhèn)雖然已有部分污水收集管網(wǎng)，但無(wú)污水處理廠(chǎng)對(duì)污水進(jìn)行集中處理，管網(wǎng)收集后的生活和工業(yè)污水直接排入鐵嶺河內(nèi)，最后匯入牡丹江內(nèi)，嚴(yán)重地污染了自然水體，影響了鐵嶺河與牡丹江沿岸居民的生活環(huán)境，陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)及磨刀石鎮(zhèn)急需建設(shè)污水處理廠(chǎng)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“青山綠水，也是金山銀山”的目標(biāo)，因此建設(shè)污水處理廠(chǎng)設(shè)置入河排污口，新增污水處理能力成為急需解決的問(wèn)題。
二、水質(zhì)預(yù)測(cè)模型選擇
為了準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)分析入河排污口對(duì)鐵嶺河、牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)及牡丹江牡丹江市過(guò)渡區(qū)水質(zhì)的影響，采用一維模型進(jìn)行水質(zhì)模擬預(yù)測(cè)，分析牡丹江陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)入河排污口設(shè)立后，正常排放及事故排放情況下對(duì)鐵嶺河及牡丹江水質(zhì)可能產(chǎn)生的影響。
2.1 預(yù)測(cè)因子、模型及參數(shù)
根據(jù)擬建項(xiàng)目的廢水排放特征及受納水體環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)參數(shù)選定為CODcr和氨氮。
各預(yù)測(cè)斷面濃度預(yù)測(cè)可采用一維解析S-P水質(zhì)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)：
式中：C0為上游斷面污染物的濃度，mg/L，k為污染物綜合自?xún)粝禂?shù)，1/d，x為河段長(zhǎng)度，km，u為功能區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)流速，m/s，C為下游斷面污染物濃度，mg/L。
斷面初始濃度采用完全混合模型進(jìn)行計(jì)算。
式中：C0為污染物預(yù)測(cè)濃度，mg/L，Cp為污染物排放濃度，mg/L，Ch為河流來(lái)水污染物濃度，mg/L，Qp為廢水排放量，m3/s，Qh為河流來(lái)水流量，m3/s。
完全混合過(guò)程段長(zhǎng)度可由下式估算：
式中：L為混合過(guò)程段長(zhǎng)度，m，B為河流寬度，m，a為排放口距近岸水邊的距離(岸邊排放時(shí)為零)，m，u為平均流速，m/s，H為平均水深，m，g為重力加速度，9.81m/s2，I為河流及評(píng)價(jià)河段縱比降(坡度)。
1)排放方式：陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)入河排污口的排放屬連續(xù)穩(wěn)定排放。
2)河流設(shè)計(jì)水文條件：采用納污能力計(jì)算時(shí)所采用的75%保證率枯水期流量作為設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)流量已經(jīng)考慮水利工程的調(diào)節(jié)影響，鐵嶺河、松花江流量分別選擇4.0m3/s、78m3/s。本次污染物綜合衰減系數(shù)直接借用原黑龍江省水資源保護(hù)規(guī)劃中的水域水功能區(qū)的K值結(jié)果，K值選擇0.135-0.185。
3)河流本底濃度：本次鐵嶺河COD、氨氮的本底濃度選擇滿(mǎn)足Ⅲ類(lèi)水質(zhì)要求的濃度，即COD為20mg/L、氨氮為1.0mg/L。排污口所對(duì)應(yīng)的的牡丹江水功能區(qū)二級(jí)區(qū)為牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)，鐵嶺河口距上游濱綏鐵路橋斷面3.3km。其上游來(lái)水水功能區(qū)為牡丹江牡丹江市飲用、工業(yè)用水區(qū)，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ-Ⅲ類(lèi)。本次預(yù)測(cè)河流本底值濃度選擇牡丹江牡丹江市飲用、工業(yè)用水區(qū)達(dá)標(biāo)時(shí)的水質(zhì)濃度(Ⅲ類(lèi))，即COD為20mg/L、氨氮為1.0mg/L。
4)污染物排放濃度：牡丹江陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)按《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)排放污水，其中COD為50mg/L，氨氮為5mg/L，預(yù)測(cè)最不利季節(jié)為枯水期，溫度<12℃，因此氨氮排放濃度取8mg/L，污水處理廠(chǎng)事故排放情況下的污水排放濃度為污水處理廠(chǎng)進(jìn)水濃度，其中COD為300mg/L，氨氮為25mg/L。
5)預(yù)測(cè)斷面選取：本次預(yù)測(cè)斷面選取鐵嶺河入牡丹江口斷面、牡丹江二發(fā)電廠(chǎng)取水口斷面、牡丹江二發(fā)電廠(chǎng)排污口下斷面及柴河輕化包裝廠(chǎng)取水口斷面。
2.2 預(yù)測(cè)結(jié)果
2.2.1 完全混合后斷面初始濃度
1)鐵嶺河：入河排污口所在斷面經(jīng)充分混合后(完全混合段L=400m)初始濃度在經(jīng)污水處理廠(chǎng)處理達(dá)標(biāo)后COD為20.09mg/L、氨氮為1.02mg/L，事故狀態(tài)下，未經(jīng)污水處理廠(chǎng)處理排污后入河斷面COD為20.81mg/L、氨氮為1.07mg/L。排污口入鐵嶺河斷面充分混合后濃度，見(jiàn)表1。
2)牡丹江：牡丹江陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)入河排污口排放的污染物經(jīng)16km的鐵嶺河河道衰減，排入牡丹江，經(jīng)充分混合后(完全混合段L=4700m)初始濃度在經(jīng)污水處理廠(chǎng)處理達(dá)標(biāo)后COD為30.02mg/L、氨氮為1.51mg/L，未經(jīng)污水處理廠(chǎng)處理排污后入河斷面COD為30.42mg/L、氨氮為1.53mg/L。經(jīng)鐵嶺河衰減后入牡丹江斷面充分混合后濃度，見(jiàn)表2。
2.2.2 影響范圍
本次排污口的論證范圍為鐵嶺河、牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)和牡丹江牡丹江市過(guò)渡區(qū)。根據(jù)最不利條件下一維水質(zhì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)比陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)正常排放、事故排放的污染物濃度預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，COD和氨氮濃度預(yù)測(cè)分別見(jiàn)表3-6。
由上表可見(jiàn)，陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)建設(shè)后正常排放情況下，COD、氨氮在鐵嶺河入牡丹江口斷面均能滿(mǎn)足Ⅲ類(lèi)水質(zhì)目標(biāo)的要求，COD、氨氮在牡丹江二發(fā)電廠(chǎng)排污口下斷面、柴河輕化包裝廠(chǎng)取水口斷面均能滿(mǎn)足牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)、牡丹江牡丹江市過(guò)渡區(qū)Ⅲ類(lèi)水質(zhì)目標(biāo)的要求。正常排放情況下較非處理排放(相當(dāng)于事故排放)相比，COD在鐵嶺河入牡丹江口斷面、牡丹江二發(fā)電廠(chǎng)排污口下斷面和柴河輕化包裝廠(chǎng)取水口斷面的濃度較污水處理前分別減小0.57mg/L、0.03mg/L和0.02mg/L，鐵嶺河及牡丹江的兩個(gè)水功能區(qū)水質(zhì)均有所改善。
2.3 預(yù)測(cè)狀態(tài)
1)枯水期，陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)正常排放情況下，1000t/d的污水通過(guò)排污口排放的情況。
2)枯水期，陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)事故排放情況下，1000t/d的污水通過(guò)排污口排放的情況。
三、對(duì)水功能區(qū)影響分析
3.1 對(duì)鐵嶺河的影響分析
鐵嶺河未進(jìn)行水功能區(qū)的劃分，本入河排污口未設(shè)置前，牡丹江陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)各企業(yè)污水及磨刀石鎮(zhèn)的生活污水直接排入鐵嶺河，對(duì)鐵嶺河水質(zhì)產(chǎn)生影響，待本次入河排污口設(shè)置后，CODcr削減量91.25t/a，NH3-N削減量為7.30t/a，較大程度上減輕了污染物入河量，減輕了污水排放對(duì)鐵嶺河的影響，經(jīng)預(yù)測(cè)，本次入河排污口設(shè)置后，污水經(jīng)過(guò)污水處理廠(chǎng)處理后達(dá)標(biāo)排放，鐵嶺河水質(zhì)能夠滿(mǎn)足Ⅲ類(lèi)水質(zhì)目標(biāo)的要求。
3.2 對(duì)水生生態(tài)影響分析
3.2.1 鐵嶺河及牡丹江水生生態(tài)現(xiàn)狀
鐵嶺河河流較小，魚(yú)類(lèi)種類(lèi)主要有銫、黑龍江泥鰍、麥穗魚(yú)、黑龍江鳑鲏、銀鯽等小型低質(zhì)魚(yú)類(lèi)。
牡丹江城區(qū)段牡丹江魚(yú)類(lèi)有37種，隸屬于6目13科，占黑龍江省魚(yú)類(lèi)總數(shù)(97種)的38.14%，其中主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)有14種。牡丹江魚(yú)類(lèi)組成中，鯉形目魚(yú)類(lèi)最多，為23種，占62.16%，是牡丹江魚(yú)類(lèi)的主體。在種類(lèi)組成上，經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)如鯉魚(yú)、鯽魚(yú)、紅鰭鮐等為牡丹江的優(yōu)勢(shì)種。
3.2.2 對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響預(yù)測(cè)
在陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(磨刀石鎮(zhèn))污水處理廠(chǎng)建立以前，陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)各企業(yè)的廢污水及磨刀石鎮(zhèn)產(chǎn)生的生活污水未經(jīng)處理直接排放，對(duì)鐵嶺河及牡丹江的水質(zhì)產(chǎn)生了不利影響。而陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠(chǎng)入河排污口的建設(shè)將會(huì)改善這一生態(tài)環(huán)境的不利影響，污水處理廠(chǎng)及其入河排污口運(yùn)行后，污水經(jīng)過(guò)“預(yù)處理+改良A2/O工藝+深度處理”的工藝處理后，能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，即：CODcr≤50mg/L、氨氮≤5mg/L。水質(zhì)中含有的COD、氨氮濃度較工程運(yùn)行前有所降低，有毒有害物質(zhì)也被凈化，對(duì)排污口所對(duì)應(yīng)的鐵嶺河及牡丹江牡丹江市排污控制區(qū)的水質(zhì)會(huì)起到改善作用，對(duì)附近水域水生生物和魚(yú)類(lèi)的棲息、索餌起到有利的作用，對(duì)水生生態(tài)環(huán)境也有一定的改善效果。
3.2.3 對(duì)地下水影響分析
區(qū)域地下水含水層主要為第四紀(jì)松散巖類(lèi)孔隙潛水、微承壓水和基巖類(lèi)孔隙、裂隙潛水、承壓水。枯水期鐵嶺河及牡丹江河道水位較低，地下水會(huì)側(cè)向補(bǔ)給鐵嶺河及牡丹江，汛期由于徑流量增加，鐵嶺河及牡丹江水位抬高，河水補(bǔ)給兩岸地下水，但由于洪水期河道流量大幅增加，本項(xiàng)目所排污染物可得到充分的稀釋?zhuān)廴疚餄舛却蠓档?，因此降低了?duì)地下水產(chǎn)生污染。
陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)及磨刀石鎮(zhèn)產(chǎn)生的工業(yè)廢水及生活污水經(jīng)污水處理廠(chǎng)處理后，排入鐵嶺河，由于滲透作用排入河流中的污染物可能對(duì)河兩岸的淺層地下水產(chǎn)生影響，但對(duì)承壓水不會(huì)產(chǎn)生影響。
四、結(jié)論
通過(guò)對(duì)牡丹江陽(yáng)明經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠(chǎng)退水區(qū)水文設(shè)計(jì)條件下，主要控制指標(biāo)(COD、NH3-N)濃度的預(yù)測(cè)分析，本工程入河排污口污水的排放不會(huì)對(duì)鐵嶺河、牡丹江水體產(chǎn)生不良影響，對(duì)鐵嶺河、牡丹江水生生物、第三者合法權(quán)益等不會(huì)造成明顯不利影響。該項(xiàng)目為減排項(xiàng)目，削減后的污染物入河量符合水功能區(qū)限制排污總量要求，在正常排放情況下對(duì)入河污染物削減比較明顯，可以有效減輕鐵嶺河及牡丹江城區(qū)段的現(xiàn)有水污染負(fù)荷，改善河流的水環(huán)境狀況。該排污口所處位置和布置方式合理，不會(huì)對(duì)河岸穩(wěn)定產(chǎn)生危害，不會(huì)影響鐵嶺河和牡丹江行洪和防洪。( >
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