湖泊水库水体氮、磷允许纳污量定量研究

在充分考虑湖库水体污染物实际自净能力、并分析其出流污染物浓度分布规律的基础上,根据风险分析理论和Monte Carlo模拟方法,提出了湖库水体氮、磷允许纳污量计算方法,指出:在满足湖库水体污染物浓度达标率90%以上的条件下,所对应的水体污染物降解量才是湖泊水库水体氮、磷允许纳污量.通过实际算例对水库总氮、总磷允许纳污量的计算,说明了所提出的计算方法的适用性.     

基于水质和水量视角下的水环境承载力研究——以高淳固城湖流域为例

以江苏高淳固城湖流域为例,从"水质"和"水量"不同角度综合分析流域水环境承载力。选取COD和NH_3-N为主要污染因子,通过一维稳态水质模型与物料衡算模型计算固城湖流域纳污能力,进而推算"水质"角度固城湖流域承载力;通过综合计算流域内可利用的水资源量推算其对流域内社会经济系统的支撑能力,即"水量"角度的承载力。结果表明,固城湖流域COD和NH3-N的纳污能力分别为8 483.97和622.47 t/a;不同水功能区纳污能力差别较大;基于水资源量的承载力基于COD的水环境承载力基于NH_3-N的水环境承载力;NH_3-N污染是目前固城湖流域发展的主要限制性因子;基于水资源量的承载力虽然较高,但存在季节性缺水的风险;应从多角度、有重点地提高固城湖流域水环境承载力。     

千岛湖现状水质评价及纳污能力研究

千岛湖千岛湖即新安江水库,是我国长三角地区最大的淡水人工湖和重要的水源地,生态战略地位极为重要,是我国现阶段不可多得而亟需保护的水生态区域之一。开展千岛湖水环境功能区纳污能力核定,在此基础上控制区域排污总量,是落实科学发展观,有效保护千岛湖水资源,防止水污染的一项重要基础巩工作。本研究在充分调查千岛湖周边社会经济、水文、水质、污染源、水环境目标的基础上,对千岛湖的污染物入湖量进行了系统的研究。在确定千岛湖功能区不同水质指标纳污能力计算方法后,对千岛湖的污染物入河量(COD、NH3-N、TP、TN)展开了计算。计算显示:现状污染负荷法计算出千岛湖COD、NH3-N和TP指标纳污能力分别为16420 t/a、2225t/a和434 t/a。狄龙模型计算得出湖区TN现状1.0 mg/L时的纳污能力为3970.21 t/a,2020年0.8 mg/L和2030年0.5mg/L目标值时的纳污能力分别为3176 t/a和1985 t/a。     

污染负荷分配计算的方法研究

从技术与政策相结合的角度,对废水污染负荷分配计算的技术方法进行探讨。从可分配的水环境容量的概念出发,建立污染负荷分配相关关系。针对若干不同的污染负荷分配方法,推演出相应的污染负荷分配计算模型。      

三峡库区非点源污染氮磷负荷时空变化及其来源解析

三峡库区是我国重要水源保护区,也是长江流域经济迅速发展区域之一.非点源污染是库区水环境恶化的主要原因,因此研究库区非点源污染状况对于区域的生态安全以及可持续发展具有重要意义.研究采用改进输出系数模型,估算库区1990~2015年的非点源氮磷污染负荷总量,分析非点源氮磷污染的时空变化特征,并通过计算各污染源的贡献率确定主要污染来源.结果表明,氮磷污染负荷量在空间上均呈现库区腹地高,库尾次之,库首最低的分布特征;氮磷污染负荷总量在时间上均呈现先增加后降低的趋势,在2000年达到最高值,2015年降到最低值;各污染源对氮磷污染负荷量的贡献率按从大到小依此为：土地利用、农村生活以及畜禽养殖;其中,旱地这种土地利用类型是非点源氮磷污染的主要来源.     

岐江河城区段污染物总量控制研究

实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施,在环境管理工作中将发挥巨大的作用.通过对岐江河中山城区段污染源排污现状的分析评价、水体纳污能力的计算和排污口污染物控制总量的研究,明确了岐江河城区段的最大允许纳污量,并提出了污染物的总量控制方案和污染物排放削减建议.实施污染物总量控制研究,不仅为岐江河城区段水环境管理从定性向定量转变提供了依据,而且也为其它河流开展总量控制研究提供了借鉴.     

汉丰湖流域农业面源污染氮磷排放特征分析

为把握汉丰湖流域农业面源污染现状,探明其首要污染源和重点控制区域,应用排污系数法估算了汉丰湖流域2015年种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源TN、TP污染物的贡献量,利用GIS空间分析法研究了其排放的空间分布特征.结果表明,2015年汉丰湖流域农业面源污染TN和TP的总负荷量分别为2721.42 t和492.04 t;等标污染负荷量以南河子流域最大,汉丰湖子流域最小;不同类型农业面源等标污染负荷总量差异很大,以肥料源和畜禽养殖源为主要来源,其中肥料源等标污染贡献率为76.92%,是汉丰湖流域首要污染源;各乡镇中,敦好镇、铁桥镇和白桥镇的等标污染负荷量较高,均高于350 m³·a^-1,为重点控制乡镇.等标污染负荷评价及聚类分析结果表明,汉丰湖流域农业面源有种植业源-畜禽养殖源复合主导型、肥料源-畜禽养殖源复合主导型、种植业源严重污染型和肥料源复合主导型这4种污染类型.     

长江九江段水环境容量研究

针对长江九江段污染物的稀释扩散,通过现场实测和数值模拟的方法,建立了近岸区域二维水质数学模型及水质限制使用区临界点水质与污染负荷的响应关系。本文从实际应用出发,提出了近岸区可分配水环境容量的计算方法,并利用优化模型计算了长江九江段不同水文条件和不同水质限制使用区范围的允许排放负荷。      

基于SWAT模型的黑河流域不同土地利用情景的非点源污染研究

以卫星遥感影像为基础,运用GIS与环境模型(SWAT2000)相结合的技术手段和景观生态学的研究方法,探讨了黑河流域土地利用与非点源污染的关系;从土地利用恶化与改善出发,对模型进行水量、泥沙和营养负荷部分的参数率定和验证并分析其在黑河流域的适用性,在此基础上通过对不同土地利用情景下非点源污染负荷的定量化分析,研究了土地利用/土地覆被变化对黑河流域非点源污染的影响过程.结果表明,随着流域林地面积的增加,流域径流深逐渐减少,水土流失量逐渐减少.从而使得流域产沙量也相应减少.林地的非点源污染单位负荷为:氮0.67kg·hm-2·a-1,磷0.11 kg·hm-2·a-1;耕地的单位负荷为:氮8.85 kg·hm-2·a-1,磷4.2kg·hm-2·a-1;当流域全部为林地时.总氮与总磷的负荷量分别为99.001t和17.145t.在2000年土地利用情景下总氮与总磷的负荷量分别为173.334t和38.653t;随着对植被的破坏,即土地恶化,会导致流域非点源污染的急剧增加;反之,随着退耕还林、水源涵养林保护工程的实施,流域水环境会得到极大的改善.     

厦门市氮素流动与水环境负荷演变特征

人类活动造成大量氮素在城市生态系统中聚集,从而对水环境质量造成不利影响.作为一个复合生态系统,城市各系统对水环境的影响呈现不同的变化特征及趋势.本研究以厦门市为例,构建了城市氮流动模型,计算了水环境氮负荷,并通过情景分析的方法探讨了减缓城市水环境氮污染的策略.结果表明,1995—2015年厦门市水环境总氮负荷呈现上升-下降-上升式波动变化,总量介于8800～11100 t之间,主要受地表水氮负荷影响显著,而地下水变化相对稳定.在城市化进程中,城市各系统对水环境产生了不同程度的影响,农作物生产系统、污水处理系统及大气氮沉降是水环境氮污染的主要排放源,年均贡献率达69.0%.农作物生产系统和污水处理系统变化较显著,前者对水环境氮负荷的贡献率从1995年的22.3%下降到2015年的7.0%,后者由1995年的9.7%逐渐上升到2015年的40.7%.情景分析可知,提高城市废物、废水的资源化和综合化利用效率是减少城市水环境氮污染的重要途径.     

分区达标控制法求解海域环境容量

提出可考虑二维扩散的分式标控制法用于求解海域环境容量。引进贡献度系数将二维容量问题定义为线性规划问题,使各类水功能区在达到所对应的环境标准的前提下各排污口污染允许排放量之和最大。并给出了用二维扩散模型计算贡献质系数的方法。     

TMDL计划在污染物总量控制中的应用初探

TMDL（Total Maximum Daily Loads）为最大日负荷总量,是在满足水质标准的条件下,水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量。该计划由美国环保局于1972年《清洁水法》中提出,实践表明,TMDL计划对于改善水体质量是行之有效的。本文在总结分析、中国污染物总量控制制度中存在的主要问题的基础上,介绍了美国TMDL计划的成功实施经验,并结合中国水环境管理的现状,讨论分析了TMDL计划在中国实施的技术路线以及需要解决的技术难点。开发研究与中国污染物总量控制制度相结合的TMDL计划,为科学合理地解决污染物允许排放量在点源与非点源、各个污染单位之间分配问题提供了一条行之有效的环境管理途径。     

城市水环境控制单元污染物入河量估算方法

在资料不全且无法进行试验的地区,为了估算污染物进入目标水体的负荷,需要充分利用易获得的数据.使用污染源普查数据和土地利用数据,同时考虑距离对污染物入河过程的影响,来估算水环境控制单元内的污染物入河量.大辽河水环境控制单元营口段是以城区污染为主的城市水环境控制单元,以大辽河水环境控制单元营口段为例估算控制单元内污染物入河量,并进行分析.结果表明使用污染源普查数据和土地利用数据,在根据距离考虑入河系数的情况下能够较准确的估算出污染物入河量,可以为后期进行水环境容量核定工作提供基础数据,同时为城市规划管理者提供制定减排政策的依据.     

基于两种不同计算模型的丹河水环境容量分析

以水环境功能区区划为基础,进行了丹河流城水系特征、水文特征和入河污染源现状调查,在此基础上,对丹河流域各排污口的排放量及污染物进行分析,以流域各功能区应达到的水质目标和恢复其应有的自然功能为依据,建立一维稳态条件下水环境容量计算两种的模型:完全混合水环境容量模型解析解和非线性衰减、多点容量计算模型,计算出流城内水环境容量.以此为依据可对排入丹河污染物的量进行控制,为总量控制提供了较适用的方法.     

调水过程中城市内河含氮污染物负荷变化规律研究

针对我国城市内河污染日益严重的问题,以巢湖市老城区环城河为研究对象,拟定调水方案,进行调水试验。依据沿河水文水质情况,布设6个实时水质监测点,并将环城河概化为5个河段。应用测得的水文水质数据对各河段不同时间点的含氮污染物负荷进行估算,初步研究了各河段NH3-N、TN负荷量的变化规律。通过对比上下游各河段含氮污染物负荷去除效果,分析调水效果的影响因素,总结个别河段调水效果不佳的原因,提出4条优化意见。并结合实际情况,选取其中可行性较强的1条对其有效性进行实验验证。     

水质模型在东莞污染源负荷估算中的应用

为解决水环境规划中经常碰到的污染源数据缺失问题,以水质数学模型为基础,通过污染源-水质响应关系,建立了从水质监测数据推算污染源负荷的计算方法.主要步骤包括：通过水质模型建立污染源负荷和水质数据之间的响应关系;提出估算污染源负荷的优化目标和约束方程;优化问题求解,评估污染源负荷估算效果,确定污染源负荷. 同时,以东莞市为例,对该市用水量和污染源特征进行了分析,并采用圣维南方程,建立了一维河流水质模型. 最后以东莞市2005年水质调查数据为基础,对比实测水质数据和模型模拟结果,对东莞市2005年的污染源负荷进行了评估. 结果表明,东莞2005年生活和工业污染源CODCr排放量为25.2×104 t,其中,生活源占60.4％,工业污染源占39.6％. 东莞污染源负荷估算结果能够较好地反映当时条件下的水质变化过程.     

漳卫南运河流域非点源污染负荷估算及最佳管理措施优选

制定实施流域TMDL(total maximum daily load)计划的一项关键技术就是借助水文模型量化流域非点源污染负荷,设置BMPs(best management practices),实施非点源负荷削减.采用构建的SWAT模型估算了漳卫南运河流域不同水平年(丰、平、枯)非点源负荷大小,分析了非点源负荷的空间分布特征.丰水年总氮非点源负荷占总负荷的0.07%,总磷非点源负荷占总负荷的27.24%.空间上,流域非点源输出负荷较大的区域主要为具有一定坡度的农业用地和城镇居民用地.对照基准情景非点源输出负荷,通过对47种不同BMPs控制措施的模拟,核算出不同BMPs对8个优先控制子流域的有机氮、有机磷、硝酸盐氮、溶解态磷和矿物磷共5种污染物的削减效率.通过对比分析不同BMPs的费用效益,优选出漳卫南运河流域最佳的总氮和总磷污染物削减措施为修建植被型沟渠,其TN、TP单位削减费用分别介于16.11～151.28元.kg-1和100～862.77元.kg-1之间,该项措施是47种BMPs中最经济有效的.相关研究结果可以为流域非点源污染负荷削减提供科学依据,为流域水环境改善和水生态修复提供技术支撑.     

晋江流域污染负荷空间分布及关键源区识别

提出了利用水文和水质同步监测资料计算流域污染负荷空间分布的一般程序,并探讨了采用污染负荷贡献与集水区面积占比关系识别流域污染关键源区的方法,并在晋江流域进行了实例应用.结果表明:晋江下游取水口金鸡断面污染负荷主要来自东溪和西溪,枯水期CODMn、NH3-N和TP负荷分别是226.8、27.1和17.1g/s,占丰、平水期的18%~67%.丰、枯水期东溪和西溪对金鸡断面污染负荷贡献基本相当,而平水期西溪贡献显著大于东溪.晋江流域污染关键源区分别为蓬壶-长厅桥区间、长厅桥-港龙区间、横口-园美区间等5个断面区间,该关键源区识别方法不仅较好反映了污染物浓度和污染负荷在流域内的空间分布,同时还指出了主要污染物及敏感时期,可为后期的污染治理提供依据.本研究提出的污染负荷贡献计算程序以及关键源区识别方法具有较好的普适性,可为其他流域提供借鉴.     

淄河上游农业非点源污染负荷分析与防治研究

农业非点源污染是造成农村地区湖泊水库产生富营养化的主要原因。对淄河流域非点源的综合分析表明 ,非点源的年污染负荷比点源的年污染负荷高 ,并提出了防治对策     

对"有毒重金属"实施2种总量控制监管方式的利害分析

首先,必须明确认定：对第一类污染物实施《源头总量控制》是污控执法和促进经济结构改革的保证条件.这种监管方式自2008年《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》公布以来,更具有其切实实施的可行性.《源头总量控制》与《水环境总量控制》两种监管方式既是各自独立、缺一不可,又是相互依赖和相互补充的关系,目前一些地方的规划管理者模糊和混淆了两类污染物和两种监管的内容和方式,笼统以《水环境总量控制》来监管所有污染物,丢弃了《源头总量控制》,使本应严加管理的饮用水水源地丧失了控制第一类污染物的能力.我国《地面水环境质量标准》（GB 3838-88）中第一类污染物的水质指标与我国实际的水环境背景值有很大差距,存在着＂放宽允排量＂和＂价态转化引发危害＂的问题;以一个10 t电解铅的企业为例,证明两种监管方式的铅允排量相差甚大.总之,把第一类污染物与第二类污染物统一实施《水环境容量总量控制》将带来众多的危害,应当严格实施《源头总量控制》与《水环境总量控制》相结合的监管方式.