基于入海河流陸源污染削減的入海排污口設(shè)置研究

崔小愛，李 樂，吳一亞

(江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司，南京 210036)

前 言

由于海洋具有巨大的自凈能力優(yōu)勢(shì)，近年來沿海城市尾水入海排放日益成為研究和工程熱點(diǎn)。入海排污口設(shè)置對(duì)于緩解城市污水處理負(fù)擔(dān)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義[1]。陸源污染作為海洋環(huán)境污染的最大來源，占海洋污染物總量的85%以上[2-3]。陸源污染主要包括工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源等，其中陸源入海河道和入海排污口作為最典型的陸源入海排放點(diǎn)源，由于其可控性相對(duì)較強(qiáng)，并且與人類活動(dòng)密切相關(guān)，一直以來都是防止陸域人類活動(dòng)污染近岸海洋環(huán)境的主要控制對(duì)象[4]。

楊磊等[5]采用二維潮流數(shù)學(xué)模型對(duì)入海排污口的水環(huán)境影響進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析，對(duì)污水廠擴(kuò)建工程中尾水排放的氮磷等營養(yǎng)鹽的排放要求起到了一定的指導(dǎo)作用。但是，海洋水環(huán)境氮磷營養(yǎng)鹽尤其是無機(jī)氮濃度目前已嚴(yán)重超過二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值[6]，污水廠擴(kuò)建工程的尾水排放要求不僅大大提高了單個(gè)排污單元的減排負(fù)擔(dān)，而且會(huì)進(jìn)一步加重海水水質(zhì)的惡化，與現(xiàn)階段實(shí)際情況不符。馮存岸等[7]通過聚類分析的方法將渤海灣和萊州灣沿岸的入海排放口進(jìn)行分類歸并，較好地實(shí)現(xiàn)了海洋污染的陸源追溯，使得海洋中的污染狀況與陸源入海排放口有效的聯(lián)系起來，為實(shí)現(xiàn)陸海統(tǒng)籌和海洋污染物的有效控制提供了科學(xué)參考。本文選取海洋特征污染物無機(jī)氮和活性磷酸鹽作為研究對(duì)象，根據(jù)研究區(qū)域的陸海關(guān)系、入海河道及相關(guān)海域的水文條件，采用二維潮流數(shù)學(xué)模型，基于污染物濃度場(chǎng)響應(yīng)關(guān)系[8-9]，統(tǒng)籌陸海污染物排放，在陸源污染物減排的情況下，以保證海水水質(zhì)不劣于現(xiàn)狀為前提下，分析了海洋排污口設(shè)置的可行性，為充分利用海洋水資源，協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟(jì)環(huán)保矛盾，指導(dǎo)沿海城市排污和陸海協(xié)同提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究范圍

以江蘇省為例，2019年全省近岸海域78個(gè)國控水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中，達(dá)到或優(yōu)于《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097-1997)二類標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的面積比例為89.7%，三類面積比例為8.3%，四類面積比例為1.2%，劣四類面積比例為0.8%。與2018年相比，一、二類標(biāo)準(zhǔn)的面積比例上升41.2%，劣四類面積下降5%?？傮w來說，近岸海域海水水質(zhì)總體向好，但是仍存在無機(jī)氮和活性磷酸鹽超標(biāo)的現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展[10]。

本文選取江蘇省鹽城市近岸海域某排?？诟浇Ｓ蚝拖嚓P(guān)入海河流為研究對(duì)象，主要包括灌河、中山河、翻身河和淤黃河。為保證二位潮流模型不受邊界范圍的影響，擴(kuò)大模型預(yù)測(cè)范圍為170km×120km，見圖1。

圖1 研究區(qū)域及排海口位置Fig.1 Research area and the position of sewage outlet

1.2 污染物濃度場(chǎng)響應(yīng)系數(shù)確定

(1)

式中：C為控制點(diǎn)處污染物濃度值(mg/L)；P為入海河流污染物濃度值(mg/L)； m為控制點(diǎn)個(gè)數(shù)；α矩陣為濃度響應(yīng)系數(shù)；n為入海河流個(gè)數(shù)。

根據(jù)海洋污染物遷移轉(zhuǎn)化特征，對(duì)特定海域，給定控制點(diǎn)的污染物濃度與計(jì)算海域入流邊界流量及污染物濃度、點(diǎn)源污染物排放強(qiáng)度等因素相關(guān)。對(duì)于特定的研究時(shí)段，控制點(diǎn)污染物濃度時(shí)間變化過程是入流邊界污染物通量、點(diǎn)源污染源排放等在控制點(diǎn)產(chǎn)生的濃度貢獻(xiàn)時(shí)間變化過程的線性疊加。

控制點(diǎn)水質(zhì)與污染源的響應(yīng)關(guān)系是指在一定的設(shè)計(jì)水文條件下和污染負(fù)荷排放條件下，由一定的污染負(fù)荷量引起的控制點(diǎn)污染物濃度變化的函數(shù)關(guān)系。在實(shí)際計(jì)算中，污染負(fù)荷與控制點(diǎn)水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系一般通過水質(zhì)響應(yīng)系數(shù)表達(dá)。通過對(duì)海域現(xiàn)狀水質(zhì)及入海污染源的分析，建立污染源與控制點(diǎn)水質(zhì)之間的響應(yīng)關(guān)系是計(jì)算污染物允許排放量的關(guān)鍵步驟。通過假設(shè)各入湖河流濃度，利用二維潮流水動(dòng)力-水質(zhì)響應(yīng)模型計(jì)算控制點(diǎn)處相應(yīng)的濃度場(chǎng)求得濃度響應(yīng)系數(shù)矩陣。為了方便計(jì)算，不妨將各個(gè)入湖河流濃度設(shè)為1，通過二維潮流水動(dòng)力-水質(zhì)模型模型得出其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)系數(shù)。

1.3 水質(zhì)保證率

控制斷面(或控制點(diǎn)位)水質(zhì)保證率指以年為統(tǒng)計(jì)時(shí)段的控制斷面(或控制點(diǎn)位)水質(zhì)達(dá)標(biāo)頻率。例如，當(dāng)水質(zhì)保證率為90%時(shí)，即認(rèn)為控制斷面(或控制點(diǎn)位)監(jiān)測(cè)過程中10%的污染物樣本所對(duì)用的最低濃度值C90%是尚可接收的污染物最大濃度。由于現(xiàn)有的環(huán)境容量的計(jì)算方法研究中大多無法確保水體水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，因此下文中水質(zhì)模型模擬預(yù)測(cè)值均為典型斷面(或典型點(diǎn)位)90%水質(zhì)保證率下的濃度值，能夠更好實(shí)現(xiàn)水體水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的要求。

1.4 二維潮流水動(dòng)力-水質(zhì)模型

1.4.1 二維潮流模型

采用平面二維數(shù)值模型研究排污口附近海域的潮流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，模型采用非結(jié)構(gòu)三角網(wǎng)格剖分計(jì)算域；采用標(biāo)準(zhǔn)Galerkin有限元法進(jìn)行水平空間離散，在時(shí)間上，采用顯式迎風(fēng)差分格式離散動(dòng)量方程與輸運(yùn)方程。

1.4.1.1 模型控制方程

質(zhì)量守恒方程：

(2)

動(dòng)量方程：

(3)

(4)

式中:

ζ—水位；h—靜水深；H—總水深，H=h+ζ；u— x方向平均流速；v— y方向平均流速；g—重力加速度；f—科氏力參數(shù)(f=2ωsinφ，φ為計(jì)算海域所處地理緯度)；CZ—謝才系數(shù)；εx、εy—x、y方向水平渦動(dòng)粘滯系數(shù)。

1.4.1.2 定解條件

初始條件：

(5)

邊界條件：

1.4.1.3 計(jì)算范圍及網(wǎng)格設(shè)置

模擬采用三角網(wǎng)格。數(shù)值模擬計(jì)算海域見圖2，網(wǎng)格分布見圖3。為了能清楚了解排污口附近海域的潮流狀況，并準(zhǔn)確計(jì)算污染物擴(kuò)散過程，將排污口附近海域進(jìn)行局部加密，最小空間步長(zhǎng)約為50m。

圖2 計(jì)算范圍及地形Fig.2 Elevation for research area

圖3 計(jì)算網(wǎng)格劃分Fig.3 Mesh distribution

1.4.1.4 床底糙率

床底糙率通過曼寧系數(shù)控制，曼寧系數(shù)n取0.03。

1.4.1.5 潮流數(shù)值模擬及驗(yàn)證

模型中對(duì)潮位、潮流的驗(yàn)證計(jì)算采用2014年9月10日～9月19日的大潮實(shí)測(cè)資料，包括4個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)流、測(cè)向資料，以及2個(gè)潮位站的同步潮位資料。各測(cè)點(diǎn)位置見圖4。

圖4 潮流、潮位監(jiān)測(cè)點(diǎn)位 Fig.4 Monitoring points of tidal current and tidal level

1.4.2 二維水質(zhì)模型

1.4.2.1 模型控制方程

采用二維水質(zhì)模型，即二維對(duì)流、擴(kuò)散模型模擬預(yù)測(cè)污染物在海水中的遷移擴(kuò)散過程。

+KiCi+Si

(6)

式中：Ci—污染物濃度；u、v—x、y 方向上的流速分量；Ex、Ey—x、y方向上的擴(kuò)散系數(shù)；Ki—污染物降解系數(shù)；Si—污染物源匯項(xiàng)。

1.4.2.2 定解條件

閉邊界上沒有物質(zhì)通量，即?C/?t=0；

開邊界，C(x,y,t)=0。

2 結(jié)果與討論

2.1 水動(dòng)力模型驗(yàn)證及結(jié)果分析

提出二維潮流水動(dòng)力模型中潮位站(C1、C2)的潮位結(jié)果和潮流點(diǎn)(V1、V2、V3)的潮流結(jié)果，其中潮位驗(yàn)證結(jié)果見圖5，流速驗(yàn)證結(jié)果見圖6。

從各潮位站的潮位驗(yàn)證結(jié)果來看，模型計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合程度良好。從各測(cè)點(diǎn)流速、流向驗(yàn)證結(jié)果來看，模型計(jì)算值與實(shí)測(cè)值也基本保持一致。本模型能較好地反映實(shí)際情況、較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)工程附近海域的水動(dòng)力特征。

圖5 潮位驗(yàn)證圖Fig.5 Tidal level verification

圖6 潮流驗(yàn)證圖Fig.6 Tidal current verification

總體來說，預(yù)測(cè)海域主要為正規(guī)半日潮，每日兩漲兩落，往復(fù)流特征明顯，主要以南北往復(fù)順岸流為主，漲潮時(shí)，潮流基本為由北往南方向；落潮時(shí)，潮流基本為由南往北方向。漲落潮流的主軸方向與等深線的走向較為一致。模擬海域范圍內(nèi)大潮期漲急、落急流場(chǎng)見圖7，小潮期漲急、落急流場(chǎng)見圖8。

圖7 模擬范圍大潮期潮流場(chǎng)(漲潮(左)、落潮(右))Fig.7 Tidal current field simulation in spring tide per iod

圖8 模擬范圍小潮期潮流場(chǎng)(漲潮(左)、落潮(右))Fig.8 Tidal current field simulation in neap tide

2.2 入海河道污染物排放濃度響應(yīng)場(chǎng)模擬及結(jié)果分析

在二維潮流數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上耦合二維水質(zhì)模型進(jìn)行離岸排放口的污染物擴(kuò)散數(shù)值模擬。離岸排放口為連續(xù)點(diǎn)源，污染物排放源強(qiáng)為單位源強(qiáng)，計(jì)算連續(xù)穩(wěn)定排放條件下污染物擴(kuò)散場(chǎng)，確定最大影響擴(kuò)散場(chǎng)，即平衡穩(wěn)定擴(kuò)散場(chǎng)，見圖9。

考慮到污染物的累計(jì)影響，模型采用實(shí)際的潮位變化資料，連續(xù)計(jì)算至污染物濃度達(dá)到穩(wěn)定，分析連續(xù)穩(wěn)定排放條件下，入海河道污染物排放后，附近海域平衡穩(wěn)定擴(kuò)散場(chǎng)。

平衡穩(wěn)定擴(kuò)散場(chǎng)分布特征為附近高濃度污染物集聚，集中區(qū)域范圍較小；與污染物排放點(diǎn)達(dá)到一定距離之后，污染物稀釋擴(kuò)散明顯；距離排放點(diǎn)越遠(yuǎn)，污染物濃度越低，低濃度污染物分布范圍較大。

圖9 入海河道無機(jī)氮削減濃度變化包絡(luò)線Fig.9 Inorganic nitrogen concentration decrement distribution field

2.3 排海口污染物排放濃度響應(yīng)場(chǎng)模擬及結(jié)果分析

2.3.1 近期正常排放5.6萬t/d

排?？诟浇臒o機(jī)氮本底值為0.484mg/L，排?？诟浇鼌^(qū)域的無機(jī)氮本底值均已超過二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值(二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為0.3mg/L)，排?？谂欧诺臒o機(jī)氮最大貢獻(xiàn)濃度為0.011mg/L，與本底值的比值為0.023。從增量影響面積可知，增量超過0.01mg/L的影響面積為1公頃。詳見表1和圖10。

雖然排?？诘臒o機(jī)氮最大貢獻(xiàn)值與本底值的比值較小，但區(qū)域海水無機(jī)氮濃度嚴(yán)重超過二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域內(nèi)無機(jī)氮已無排放容量，排污口設(shè)置需要結(jié)合區(qū)域入海河道的污染削減置換出無機(jī)氮排放容量，保證水質(zhì)不劣于現(xiàn)狀水質(zhì)，使得水質(zhì)向良性方向發(fā)展。

在排?？诟浇幕钚粤姿猁}本底值為0.024mg/L，最大貢獻(xiàn)濃度為0.000 36mg/L，排?？诟浇鼰o濃度大于0.03mg/L(超二、三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))的區(qū)域。從增量影響面積可知，增量超過0.000 3mg/L的影響面積為3.8公頃。

表1 正常工況排口周邊污染物濃度影響范圍Tab.1 Influence range of pollutant contribution around the discharge outlet under normal working condition

圖10 無機(jī)氮(左)和活性磷酸鹽(右)濃度增量包絡(luò)線Fig.10 Concentration increment distribution for inorganic nitrogen (left) and reactive phosphate (right)

2.3.2 遠(yuǎn)期正常排放9.8萬t/d

排海口附近的無機(jī)氮本底值為0.484mg/L，排?？诟浇鼌^(qū)域的無機(jī)氮本底值均已超過二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值(二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為0.3mg/L)，排海口排放的無機(jī)氮最大貢獻(xiàn)濃度為0.019mg/L，與本底值的比值為0.039。從增量影響面積可知，增量超過0.015mg/L的影響面積為6.4公頃。詳見表2及圖11。

雖然排?？诘臒o機(jī)氮最大貢獻(xiàn)值與本底值的比值較小，但區(qū)域海水無機(jī)氮濃度嚴(yán)重超過二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域內(nèi)無機(jī)氮已無排放容量，排污口設(shè)置需要結(jié)合區(qū)域入海河道的污染削減方案置換出無機(jī)氮排放容量，保證水質(zhì)不劣于現(xiàn)狀水質(zhì)，使得水質(zhì)向良性方向發(fā)展。

在排?？诟浇幕钚粤姿猁}本底值為0.024mg/L，最大貢獻(xiàn)濃度為0.000 6mg/L，排?？诟浇鼰o濃度大于0.03mg/L(超二、三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))的區(qū)域。從增量影響面積可知，增量超過0.000 6mg/L的影響面積為0.31公頃。

表2 正常工況排口周邊污染物濃度影響范圍Tab.2 Influence range of pollutant contribution around the discharge outlet under normal working condition

圖11 無機(jī)氮(左)和活性磷酸鹽(右)濃度增量包線Fig.11 Concentration increment distribution for inorganic nitrogen (left) and reactive phosphate (right)

2.4 排?？谠O(shè)置可行性分析

根據(jù)推薦排口海域水質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示，排口海域主要污染物為無機(jī)氮。該片區(qū)海域活性磷酸鹽狀況較好，符合二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；無機(jī)氮因受陸源污染的影響，超標(biāo)現(xiàn)象較為普遍，但無機(jī)氮均符合四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到調(diào)查海域污染現(xiàn)狀和排放口海域?qū)嶋H情況，排口海域的無機(jī)氮控制目標(biāo)按照不劣于現(xiàn)狀海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定，活性磷酸鹽控制目標(biāo)按照二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定。排?？谂欧诺奈廴疚镏?，氮磷污染物主要以總氮、總磷計(jì)，然而海洋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，氮磷污染物以無機(jī)氮、活性磷酸鹽計(jì)，其相互間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為無機(jī)氮/總氮=0.6，活性磷酸鹽/總磷=0.7。

根據(jù)《污水海洋處置工程污染控制標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)污水海洋處置工程污染物的混合區(qū)規(guī)定，若污水排往開敞海域或面積≥600km2的海灣及廣闊河口，允許混合區(qū)范圍：Aa≤3.0km2。

根據(jù)確定的海域無機(jī)氮和活性磷酸鹽的控制目標(biāo)，綜合考慮入海河流陸源污染物的削減效應(yīng)和排放口污染物的濃度場(chǎng)分布，通過控制混合區(qū)邊界濃度，利用潮流數(shù)值模擬和污染物擴(kuò)散數(shù)值模擬的污染物濃度響應(yīng)場(chǎng)推求排放口的最大允許排放量。

濱海港附近海域無機(jī)氮現(xiàn)狀嚴(yán)重超過二類標(biāo)準(zhǔn)限值，無機(jī)氮已無環(huán)境容量，即使調(diào)整排污口混合區(qū)的功能區(qū)劃為四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，由于混合區(qū)邊界以外海域嚴(yán)重超標(biāo)，區(qū)域無機(jī)氮仍無排放容量，需要對(duì)排污口附近海域的無機(jī)氮進(jìn)行減量或等量置換。海洋環(huán)境的污染物濃度場(chǎng)是受海洋水動(dòng)力和陸源污染物排放雙重影響長(zhǎng)期作用的共同結(jié)果，即使對(duì)排污口附近海域的陸源污染物進(jìn)行減量排放仍需要很長(zhǎng)一段時(shí)間來實(shí)現(xiàn)大范圍濃度場(chǎng)的變化，根據(jù)江蘇省近岸排污口設(shè)置相關(guān)規(guī)范要求，在保證不劣于現(xiàn)狀水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可以對(duì)超標(biāo)污染物進(jìn)行減量或等量置換處理，使得海洋水質(zhì)穩(wěn)定趨好發(fā)展。目前，研究區(qū)域范圍海域無機(jī)氮現(xiàn)狀濃度嚴(yán)重超過二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，甚至超過四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，陸源污染物的集中收集處理排放本就是降低區(qū)域污染物排放負(fù)荷，緩解區(qū)域水環(huán)境惡化的途徑，本文主旨也是探討在現(xiàn)階段我國近岸海域無機(jī)氮明顯大范圍超標(biāo)的情況下，通過陸源減排等量替換實(shí)現(xiàn)無機(jī)氮陸海協(xié)同，防止近岸海域超標(biāo)污染物惡化，并不斷轉(zhuǎn)好，改善海洋水質(zhì)的可行性。因此在不劣于無機(jī)氮現(xiàn)狀水質(zhì)的原則下，確定以無機(jī)氮的背景濃度作為其混合邊界控制濃度，為0.418mg/L?；钚粤姿猁}控制濃度以《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的二類標(biāo)準(zhǔn)限值控制，濃度為0.03 mg/L。

研究范圍內(nèi)灌河、中山河、翻身河、於黃河等相關(guān)入海河道無機(jī)氮的現(xiàn)狀排污負(fù)荷為6 965.7t/a、1 681.6t/a、354.9t/a、282.5t/a，需要排污負(fù)荷削減量分別為34.6%、19.0%、29.6%、29.9%。目前，陸源無機(jī)氮超標(biāo)的原因主要是流域農(nóng)業(yè)面源引起的，且普遍存在于近岸區(qū)域，為了進(jìn)一步降低無機(jī)氮超標(biāo)情況，相關(guān)職能部門已經(jīng)開始采取相應(yīng)的行政強(qiáng)制管控政策，以期實(shí)現(xiàn)無機(jī)氮的大幅度削減，根據(jù)《濱海港工業(yè)園海域近岸無機(jī)氮削減實(shí)施方案》可知，在理想狀態(tài)下，灌河控制單元(灌河)、中山河控制單元(中山河)、翻身河於黃河控制單元(翻身河、於黃河)總氮削減率分別可達(dá)到35.2%、34.1%、31.2%，完全滿足相應(yīng)的削減要求。在考慮灌河、中山河、翻身河、於黃河等主要入海河道無機(jī)氮削減方案情況下，近岸海域(離岸18km)范圍內(nèi)無機(jī)氮平均濃度下降至0.410mg/L。此外，入海河道無機(jī)氮污染物的削減，對(duì)于近岸海域的影響更顯著，近岸海域(離岸5km)范圍內(nèi)的無機(jī)氮本底值平均下降了0.019mg/L，無機(jī)氮濃度降至0.399mg/L。如表3所示。

表3 混合區(qū)邊界控制濃度 Tab.3 Limited concentration for mixed area boundary (mg/L)

在考慮各水質(zhì)因子環(huán)境背景值和控制混合區(qū)邊界水質(zhì)條件下，通過污染物擴(kuò)散數(shù)值模擬估算排放口海域各污染物的最大允許排放量。其中，排污口排放勢(shì)必會(huì)造成混合區(qū)邊界無機(jī)氮的濃度升高，要使得混合區(qū)邊界無機(jī)氮實(shí)現(xiàn)不劣于現(xiàn)狀水質(zhì)要求，就需要進(jìn)行區(qū)域入海河道污染物削減來置換出排放量，即在入海河道無機(jī)氮削減和排污口無機(jī)氮排放的共同作用下，排污口混合區(qū)邊界的無機(jī)氮濃度仍保持在現(xiàn)狀濃度0.484mg/L。在考慮研究范圍內(nèi)灌河、中山河、翻身河、於黃河等相關(guān)入海河道無機(jī)氮削減方案后，排放口無機(jī)氮的最大允許排放量為196.03 t/a?；钚粤姿猁}在滿足混合區(qū)邊界濃度控制要求的情況下，最大允許排放量分別為254.59 t/a。

本工程無機(jī)氮、活性磷酸鹽近期排放量分別為110.37 t/a、3.58 t/a；遠(yuǎn)期排放量分別為193.15 t/a、6.26 t/a。通過數(shù)值模擬計(jì)算，在滿足混合區(qū)邊界濃度控制要求的條件下，排放口海域的最大允許入海量分別為196.03 t/a、254.59 t/a，如表4所示。

表4 排放口附近海域各污染物最大允許排放量Tab.4 Maximum allowable discharge concentration for pollutants (t/a)

綜上，考慮入海河道污染物削減的前提下，排?？谂欧诺幕钚粤姿猁}總量低于其海水環(huán)境容量，其濃度低于海洋水質(zhì)二類標(biāo)準(zhǔn)限制；無機(jī)氮可以保持現(xiàn)狀濃度水平不惡化。通過陸海污染物的聯(lián)控實(shí)現(xiàn)了排?？谔卣魑廴疚锏闹脫Q排放，為排?？诘脑O(shè)置可行性提供了必要的支撐。

3 結(jié) 論

3.1 目前我國海洋污染排放總量控制研究尚在探索階段，而陸域污染是海洋無機(jī)氮及活性磷酸鹽污染的重要來源。因此，針對(duì)污染源排污削減工作，需要建立有效的區(qū)域聯(lián)動(dòng)機(jī)制。區(qū)域間協(xié)同減排、優(yōu)化減排是實(shí)現(xiàn)海域水環(huán)境質(zhì)量不斷向好的一個(gè)重要手段。

3.2 本文以江蘇省鹽城市海域?yàn)槔?，研究了在區(qū)域?qū)嵤┪廴疚餃p排方案、濱海港工業(yè)園區(qū)海域沿岸陸源污染排入海域的污染物總負(fù)荷比現(xiàn)狀有明顯削減、外海污染源強(qiáng)保持不變的前提下排污口排放總量設(shè)置問題。規(guī)劃排污口附近海域由于入海總負(fù)荷的增加致使局部水質(zhì)有所升高，但由于區(qū)域內(nèi)入海污染負(fù)荷的削減，海域水環(huán)境質(zhì)量總體有所改善，實(shí)現(xiàn)了良好的陸海聯(lián)防聯(lián)控。對(duì)于優(yōu)于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的污染因子(如活性磷酸鹽)來說，陸源污染物的減排可以盡可能的提高相關(guān)污染物的排放強(qiáng)度，使海洋環(huán)境的稀釋降解能力得到充分利用，優(yōu)化空間排放，最大限度的緩解河道入?？诟浇Ｓ虻奈廴矩?fù)荷。對(duì)于劣于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的污染因子(如無機(jī)氮)來說，陸源污染物減排是排海口設(shè)置并排放的唯一出路，通過陸源污染物的減排，置換出適量的排污容量，并且在保證海水水質(zhì)現(xiàn)狀的前提下，充分利用海洋的稀釋自凈能力，實(shí)現(xiàn)陸海污染物的優(yōu)化排放，降低海水水質(zhì)向更劣的方向發(fā)展，有效地改善海水水質(zhì)。

3.3 在保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境的大前提下，設(shè)置入海排污口可以減少陸域面源污染，充分利用海洋環(huán)境的稀釋降解能力。本文采用二維水動(dòng)力水質(zhì)模型模擬海洋污染物的遷移擴(kuò)散，使用響應(yīng)系數(shù)法計(jì)算海洋排污口的最大允許排放量，結(jié)果表明在保證現(xiàn)狀水質(zhì)穩(wěn)定向好發(fā)展的條件下，排?？诘脑O(shè)置是可行的，而且具有較好的環(huán)境改善效益，可以為濱海城市海洋排污口管理政策提供一定的參考。