太湖西岸典型控制单元污染物排放核定研究

文章现以宜兴市为例,进行太湖西岸典型控制单元污染物排放核定的研究.结合水污染管理现状,完成了可操作的、面向排污许可证实施的宜兴流域控制单元划分、污染物排放量核定、水质响应关系建立和水环境容量测算与分配等水质目标管理体系,为宜兴市及整个太湖流域的水污染控制与治理方案提供方法论的指导.     

基于控制单元的双台子河水环境容量核算研究

控制单元作为流域水环境管理的基本实施单位,开展水环境容量核算,对制定控制单元容量总量分配具有科学意义.文章以辽河盘锦双台子河流域为例,根据水环境容量核算的基本原理,结合水质现状和水环境功能区划,对各控制单元COD和氨氮的水环境容量进行分析.结果表明,控制单元的水环境容量与区域水质目标密切相关,在30Q10水文条件下,COD水环境容量为8607.49 t/a,NH3-N水环境容量为1154.35 t/a.COD需要削减47.5%,NH3-N削减30.9%.     

基于汇水单元的甬江流域水污染物排放总量控制研究

本研究以宁波市甬江流域为例,以GIS技术辅助流域水污染控制规划,根据水环境功能区的水质目标,通过建立污染源一水环境质量的输入响应关系,对甬江流域数字高程模型（DEM）进行数字地形分析。得到甬江流域的模拟河网和流域汇水图,构筑了水污染控制单元,作为水环境容量核定和总量分配的基本工作区域。并在此基础上探讨了甬江流域的主要水污染物化学需养量（COD）总量控制分配原则,提出了排污许可量核定定量程序,为甬江流域实施排污许可证制度提供科学依据。     

基于控制断面水质达标的河流水环境容量案例分析:以银川市灵武东沟为例

河流水环境容量研究是保障河流断面水质达标的科学依据。以银川市灵武东沟小流域为研究对象,基于灵武东沟入黄口断面水质达标要求,建立"控制单元划分-水环境问题诊断-污染排放与水质响应关系建立-水环境容量核算与分配-污染管控"系统体系,进行河流水环境容量研究。结果表明:1)综合考虑研究区水文、行政区划及污染源分布情况,划分3个控制单元; 2)水环境问题诊断结果显示氮浓度超标严重,枯水期污染物浓度高,工业为主的点源为重点控制污染源; 3)首要超标污染物NH_4~+-N的污染排放与水质响应模型结果显示,控制单元NH_4~+-N的许可排放量为384. 32 t/a,小于入河排放量,需进行入河排放总量控制; 4)采用污染贡献分析法进行总量分配并基于分配结果提出"污染源系统控制-河道水质净化及生态修复-水量保障与优化-综合监管"的污染减排方案,最终实现了水环境容量体系在研究区的建立与应用。     

山西省沁河流域农村生活污水入河水质研究

针对农村生活污水管理的需求,在水生态功能区和水环境控制单元的基础上提出了农村生活污水入河水质核算方法.具体步骤包括:①根据地貌类型、降水蒸发量、植被和土壤类型等指标,进行水生态功能区划分;②在水生态功能分区基础上,结合水文单元和行政区边界,划定水环境控制单元;③对控制单元内的水环境容量进行计算,并调查核算各类污染源污染物排放入河量,然后基于水环境容量和污染物入河量确定农村生活污水污染物排放限值.结果表明,沁河流域可划分为2个一级水生态功能区和7个二级水生态功能区,并划分为15个水环境控制单元.以控制单元内沁河上游水质改善区为例,区域内农村生活污水COD排放限值为134.05 mg·L~(-1),且此标准下河流不满足接纳农村污水进行NH_3-N消减的条件.在以上研究成果基础上,提出了农村生活污水分区分级管理措施建议.     

基于潮汐时变特征的水质时空双重达标控制标准

潮汐河口水文、水质要素具有日内、月相周期性的时变特征,不适用恒定流的计算方法和评价标准进行水质达标控制,从而无法科学核定河口的水环境容量用于水污染防治管理。本文针对潮汐河口的非恒定往复流特性及水质的时变特征,提出了适用于潮汐河口水质达标控制的时、空双重控制标准;建立了钱塘江河口潮流水质模型,基于水质时空双重达标控制标准核定了各水功能区的环境容量。其中时间控制标准采用1d内超标小时数和月内超标天数两个指标控制,空间控制标准采用功能区空间平均水质、交界断面水质、混合区面积和敏感点水质等4项控制指标进行控制。水质时、空双重控制标准能够更全面更真实的反映潮汐河口水质达标情况,从而有效保护河口水资源水环境质量。其计算思路和方法可供相关水环境研究人员和环境管理人员借鉴。     

江苏省太湖流域排污许可证制度绩效评估:以印染行业为例

国家明确提出要构建以排污许可制为核心的固定污染源监管制度体系,2017年排污许可证制度改革已初见成效.结合太湖流域社会经济和水环境管理的现实需求,该研究构建了兼顾实施过程与效果,集成定性与定量方法的排污许可证制度绩效评估方法,并以江苏省太湖流域印染行业为例,对其中的发证企业开展排污许可绩效评估.结果 表明,江苏省太湖流域印染企业对排污许可证制度的执行度较好,但在技术水平和环境管理方面仍存不足.研究结果有助于检验排污许可制度执行的成效,识别目前存在的问题并提出优化建议为管理者提供决策参考.     

面向控制单元的北运河水环境承载力预警研究

北运河流域水环境承载力严重超载，危及流域可持续健康发展.为了响应“水十条”关于建立水环境承载力监测预警的需求，基于径流模拟模型与河流一维水质模型的水资源量和水环境容量核算，构建了基于人工神经网络法的北运河流域水环境承载力预警模型，并面向水污染控制单元，开展北运河流域水环境承载力预警研究.结果表明：多变量的神经网络预警模型相较于单变量模型拟合程度更高；2018年北运河1/2以上控制单元的水环境承载力呈超载状态，其中心城区及下游地区的超载情况较为严重.最后，针对超载严重的地区，基于双向调控提出排警对策，为北运河流域水系统规划提供科学依据.     

流域总量控制下赣江流域控制单元划分技术

作为“控制单元的总量控制技术”的关键环节,控制单元的概念、内涵及划分方法一直存在较大分歧,其重要性没有得到应有的体现. 在分析欧美控制单元的基础上,提出了控制单元的概念(基于“控制单元的总量控制技术”的理念,为实现水环境容量总量的计算、分配和管理等目标,综合考虑水文、水环境、水生态和水体使用功能等因素而人为划分的水质目标管理单元),并阐述了其内涵. 基于GIS技术,采用多指标空间叠加分析和专家判断方法,提出了不同尺度流域的控制单元的划分原则、指标体系及技术路线,并以赣江和锦江流域为例进行了控制单元的划分,赣江流域划分为17个1级控制单元、57个2级控制单元;锦江流域划分为4个控制单元. 对锦江流域开展了非点源参与下动态水环境容量计算及控制单元总量动态分配,丰水期COD_Mn和NH₄+-N水环境容量分别占研究区年总容量的63.4%和60.6%. 假设总量利用率为70%,将控制单元的分配结果作为SWAT(soil and water assessment tool)模型的点源输入,验证控制单元划分方案的可行性,模拟结果显示,良田和均车断面的ρ(NH₄+-N)均满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准的要求,说明划分方案可行.      

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.     

不同污染控制模式下水环境容量的对比研究

水环境容量测算是实施总量控制的前提,其大小与污染控制的模式有关.以四川省西南地区某河流的一段为例,在一维稳态条件以及两种计算单元划分依据下(以控制断面或概化排污口所在断面为节点),用段首法、段尾法以及控制断面法三种不同的污染控制模式进行水环境容量测算.测算结果表明:段首法最为严格,适于经济发达地区、水源地或旨在改善水质...     

基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术研究

“十三五”期间,我国排污许可管理制度已基本建立;“十四五”时期,我国排污许可管理将逐步过渡到注重水质达标的管理阶段.为适应我国排污许可新的管理需求,研究了基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术.其中,基于技术的排放限值核定主要根据企业的行业属性和核定产能,结合环境影响评价批复的污染物排放额度,确定其排放浓度限值和排放总量限值;基于水质的排放限值核定需建立污染源与水质之间的响应关系,以地表水水质达标为目标,计算各污染源的最大允许排放量.最终的排污许可限值为基于技术的排污许可限值和基于水质的排污许可限值的最小值.以常州为例,从常州排污许可证核发重点行业选取了两家化工企业A和B,核算其基于技术的排放限值;采用水质模拟和污染物最大允许排放量分配技术,计算了污染物最大允许排放量,并分配到两家化工企业,作为基于水质的排放限值.结果表明:A化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排污许可限值分别为6.53和0.075 t/a,其中,COD_Cr的最终取值为基于水质的排放限值,NH₃-N基于技术和基于水质的排放取值相同;B化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排放限值分别为11.60和0.17 t/a,最终取值均为基于技术的排放限值.研究显示,基于水质的排许可限值受到企业自身和外部水环境容量的双重影响,应从严制定排污许可限值,既能达到企业行业排放标准和环境影响评价批复的要求,又能满足水环境质量达标的目标.      

基于EFDC模型的阿什河水环境容量季节性分析

在阿什河流域控制单元划分、气象水文季节性划分等成果的基础上,基于EFDC模型,对阿什河水环境容量的时空变化进行了数值计算与分析。结果表明:阿什河不同控制河段的水环境容量具有明显的季节差异,各河段不同时期的水环境容量与对应流量之间的相关系数为0.883。在冰封期(11月—次年3月),阿什河由上游至下游各控制河段水环境容量为38.3~104.0 t/月;在平水期(6,9,10月)为71.3~192.2 t/月;在融雪为主的春汛时期(4,5月)为108.8~303.6 t/月,在夏汛期(7,8月)可达151.5~434.3 t/月。通过对阿什河水环境容量时空分布差异性进行分析,确定不同时期不同河段的容量总量控制标准,可对以水质改善为目标的流域水环境管理提供参考。     

邕江水源地上游水环境容量计算及预测

通过计算邕江上游的水环境容量,对邕江水环境容量的价值做进一步的讨论,确保水源地的安全。分析了邕江水源地上游河段的水文特征,以具有代表性的COD和NH3-N为控制因子,选用水环境容量二维模型,按照水情保证率95%进行计算。得出2007年COD和NH3-N的已利用容量为2751.37t/a和117.63t/a。在对邕江水质进行评价的基础上,还预测出邕江水源地上游河段的COD和NH3-N剩余水环境容量呈上升趋势,这表明水源地上游水质安全。     

浅谈辽阳市实施水污染总量控制

本文从辽阳市的水环境状况出发，运用概率稀释模型和水质自净模型分别计算了一定水域的稀释容量和自净容量，从而确定了该水域的容量总量。同时本文提出控制单元的概念，将一城市或地区的水物总量控制划分成若干个单元的一控制，并提出了控制单元内水污染物总量控制分配方法及可操作的工艺程序。     

饮用水水源保护区河流水环境容量计算模型

基于河流一维水环境容量计算模型,通过水质控制目标分析,引入了饮用水供水水库的水环境容量决定其保护区内河流水质控制目标的概念,提出以水库的水环境容量为其上游保护区内河流段末的水质控制目标,解决了由于河流与湖库的总磷水质标准不一致、水质标准中没有河流总氮指标以及水环境容量计算中河流与湖库水文设计条件不同步等,导致水源保护区内河流的水质控制目标确定困难的问题,建立了针对饮用水水源保护区内河流水环境容量的计算模型和方法,本模型直接表达了饮用水供水水库与其上游河流水环境容量之间的定最关系,体现了2个水域间的连续性和相互作用关系,为实现饮用水供水水库及其上游河流的污染物总量控制提供了可靠的科学依据,应用本模型,计算了正在建设中的老虎潭水库保护区内河流的水环境容量.结果表明,根据老虎潭水库水环境存量,保护区内河流的总氮水环境容量为65.05 t·a-1,现状总氮年入河量应削减33.86 t;总磷水环境容量为5.05 t·a-1,现状条件下尚有2.23 t·a-的剩余水环境容量,文中所提出的建模方法可以推广至水质控制目标不同情况下的连续水域,尤其适用于下游水域水质控制要求高于上游水域的情况,拓展了水环境容量的研究思路和方法.     

本溪市太子河水环境容量计算研究

为保证本溪市水体达到水环境功能区规定的水质目标。需要建立污染物与水体水质之间的输入关系，掌握污染物在环境中迁移转化规律，由此确定本溪市区域水环境容量，及可利用的水环境容量，确定本溪市的污染物总量控制指标-满足本溪市社会经济发展对水环境的需要。达到水环境目标。是本溪市水污染物实施总量控制依据，是水环境管理基础。以此作为先决条件，指导本溪市经济发展和工业布局。     

太阳能水质自动监测系统在太湖流域的设计和应用研究

文章介绍了太湖流域管理局太阳能水质自动监测系统的特点、组成和软件框架,表明了太阳能水质自动监测系统由于体积小、功能强、投入少、维护量小,对于不同水体均可实现在线自动监测,实现真正的无人值守,适合在全国推广使用.同时,太阳能水质自动监测系统的建立可以实时掌握太湖水环境现状;并通过模型的建立和演算,及时预测预报太湖水质变化趋势;掌握水环境容量,科学合理提供水体调水的频次和水量,从而为保护太湖水资源、改善水环境奠定坚实的基础.     

太湖流域主要污染物入湖总量的研究

近年来国家围绕太湖水环境污染治理做了大量的工作,对各类污水排放浓度进行了严格的控制,但是要从根本上解决太湖的生态环境问题,必须说清太湖流域主要污染物入湖总量,进一步满足太湖流域监督管理的要求,为太湖流域污染物总量削减计划和环境污染控制规划提供科学的依据。本文介绍了太湖流域主要污染物入湖总量研究成果,提出了水质自动站与手工监测结合对流域内主要污染物入湖总量核定的技术,并对入湖河流进行优化筛选。     

水环境容量约束下的太湖流域产业集聚空间优化

以产业集聚发达、水网密集但水环境敏感性强的太湖流域为例,采用环境地理学的理念,选择地貌特征、水质目标、水体通达性、清水通道、现状水质等要素作为表征水环境容量的评价因子,运用GIS空间分析方法,对水环境容量进行分区评价;通过空间叠加分析,依据水环境容量支撑强度和产业集聚污染压力的对应关系,分别划分农业、工业集聚空间优化类型区.结果表明,太湖流域水环境容量地域差异性大,呈现从东北沿江地区向西南沿湖地区逐步递减的格局,而产业集聚引起的污染总体上以太湖、滆湖及长荡湖沿岸乡镇分布较多,与水环境容量的空间分布格局不相吻合.农业集聚空间优化要重点调整太湖一级保护区、滆湖、长荡湖沿岸区域的农业发展,优化调整太湖二级保护区及南部山丘岗地区,一般调整常州、无锡、苏州的市区的农业发展;工业集聚空间优化要重点调整常州、无锡和苏州中心城区,优化调整太湖一、二级保护区范围内以及重点调整区的外围,一般调整乡镇工业集中区.