随着社会的高速发展,我国水环境质量面临的压力持续升高,水环境污染负荷也严重超标,在此背景下,我国近年来先后制定了《水污染防治行动计划》、《“十四五”重点流域水环境综合治理规划》等决策部署,其中多条细则指出目前国内的水环境的管理控制应该逐渐由浓度、目标总量控制转变为容量总量控制。黄石市的湖泊众多,水资源丰富,其中保安湖为《湖北省湖泊保护名录》中划定的省控重点湖泊,然而近年来保安湖水质状况并不稳定,不能满足生态文明建设需求,因此对保安湖开展基于总量控制的水环境容量研究至关重要。
本研究以保安湖为研究对象,通过对保安湖流域水文气象、自然资源、地形地貌和社会经济等信息进行调查分析,建立保安湖流域基础数据库,并以此基础开展基于输出系数法的保安湖污染源解析工作。随后根据保安湖历年常规监测断面水质监测数据,基于WASP模型构建保安湖水质模型。使用模型试错法推算保安湖纳污染能力、核算日最大污染负荷总量,在等比例法的基础上结合当地实际情况制定出TMDL管理计划,最终为保安湖提出针对性污染控制对策。
主要研究结果如下:
(1)保安湖的总氮、总磷污染现状均未能达到Ⅲ类水体的水质管理目标,近年水质呈现恶化趋势,仅达到Ⅳ类标准。总氮、总磷污染均呈现湖周高,湖心低的分布情况,且丰水期水质明显劣于枯水期,枯水期整体离散程度更稳定。
(2)基于输出系数法得出的保安湖污染源解析结果显示,总氮入湖量为 927.15 t/a、总磷入湖量为 138.21 t/a。其中总氮入湖污染负荷主要来源于城镇生活,总磷入湖污染负荷主要来源于水产养殖。
(3)基于WASP模型建立了保安湖水质模型,与实测值进行对比,总氮模拟值平均相对误差为15.03%,总磷模拟值平均相对误差为15.21%,可以认为基于WASP模型建立的保安湖水质模型具有良好的水质模拟效果。
(4)保安湖总氮TMDL为1797kg/d,总磷TMDL为107kg/d。将TMDL进行二级分配,总氮点源、面源分配量分别为363.08 kg/d和1253.88 kg/d;总磷分别为10.31 kg/d和95.97 kg/d。二级分配中保安镇为重点分配区域。结合保安湖流域现状,从技术和管理角度提出相应削减措施以保障TMDL计划的实施。
关键词:WASP模型; 保安湖;TMDL;水环境容量;污染负荷分配