TMDL计划在河湖环境容量管理中的应用方法

环境容量管理(ECM)已在世界范围内应用于管理地表水质量和控制污染,最大日污染负荷(TMDL)方案已被应用于ECM系统中.在调研相关文献的基础上,对TMDL在水环境容量管理中的研究现状进行了分析,探讨不同模型的特点、应用方向及优缺点,认为水动力和水质模型可构建流域内基于水环境容量的水动态调控机制,将水质监测与污染负荷总...     

最大日负荷总量(TMDL)技术在农业面源污染控制与管理中的应用与发展趋势

介绍了美国最大日负荷总量(total maximum daily load, TMDL)计划的基本内容、基本原理和实施步骤,综述了TMDL计划在国内外实施中常用的流域模型,如SWAT、HSPF和AnnAGNPS模型的研究进展,以及TMDL计划中使用的最佳管理措施(BMPs)及TMDL不确定性分析方面的研究现状.最后,提出了TMDL技术的发展方向,结合我国环境保护和总量控制技术体系现状,展望了TMDL技术在我国农业面源污染控制与管理中的应用前景.     

耦合流域模型及在中国环境规划与管理中的应用进展

流域水环境模型是研究流域水体黑臭、水体富营养化和水质超标问题的重要工具,流域水环境模型从概念上可以分为(半)机理模型和经验型模型,前者通过方程式和函数关系来刻画流域水动力和迁移转化规律,并通过实测数据校准获取本土化的参数系数,后者力图寻求大数据量间的统计学规律。按照模拟对象的不同,流域水环境模型还可以划分为陆域的污染负荷模拟模型、水域的受纳水体模拟模型,以及水-陆耦合模拟模型。模型对整个流域系统及其内部发生的复杂地球化学过程进行定量化描述,污染负荷模型一般用来估算点源及非点源产生的污染负荷量,并计算出进入河道的污染负荷量,作为受纳水体模型的污染源边界输入条件;受纳水体模型一般用来模拟沉积物或污染物在河流、湖泊、水库、河口、沿海等水体中的运动和衰减转化过程,是水质预测、评价、分析的重要工具。传统的流域模型多用评价自然活动以及人类活动对水环境造成的影响,而当前越来越多的学者将水环境模型与经济学模型进行耦合,开展基于水环境模型的环境政策设计和优化研究。文章从系统控制的视角,主要总结了水量水质耦合流域模型在水资源管理政策、水环境管理政策中的应用,例如水资源有效分配、排污交易产生的水环境影响、基于成本-效益的水污染控制策略优化等。在此基础上文章对流域水环境模型的发展方向和应用前景进行了的展望,流域水环境容量控制策略、目标总量控制策略的水环境影响比较分析以及水环境模型的不确定性研究将是未来关注的重点所在,尤其不确定性问题经常存在于水污染物产排放预测和水环境质量模拟预测过程中,对于提升环境规划与管理的科学性、有效性具有十分重要的现实意义。     

长江镇江段COD排放量控制的环境效益分析

在镇江金东造纸工程环境影响评价中，提出了长江镇江段全江段ＣＯＤ排放量控制方案，通过模式进行分段定量计算，分析了工程实施所造成的环境损失和实施区域排放量控制所产生的环境效益。结果表明，拟用控制方案环境效益显著，其实施将明显改善内江江段和畅洲江段南汊的水环境质量；金东造纸工程选址合理，充分利用了大港江段水环境容量大的优势，其实施所造成的环境损失较小。考虑到污染负荷削减的环境效益，对我国实施污染物排放总量控制提出了４条建议。     

基于EFDC模型的重庆库区水环境容量研究

基于水环境数学模型EFDC(environment fluid dynamics code),建立了重庆库区长江干流的水动力水质模型,通过2017年监测水文、水质资料对模型进行了率定和验证,模拟结果与监测资料吻合度较好,表明水动力水质模型计算结果较为合理可靠。根据该模型量化各个排污口对水质控制断面的响应系数,以地表水Ⅱ类水标准为规划目标,用线性规划法求解水环境容量。计算结果表明,重庆库区化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)的水环境容量分别为77 664 t/a,11 038 t/a和922 t/a。重庆库区干流水动力水质模型的建立与水环境容量的计算,为三峡库区的水环境保护工作提供了一个重要的管理和分析平台,对于三峡库区的污染物总量控制具有重要的意义。     

总量控制在环境管理中应用

实施大气污染总量控制是法律的要求和市场经济发展的需要，指出容量总量控制是环境质量管理的必然趋势，总量控制研究的核心内容是确定区域允许排放量和制订区域污染综合治理方案，论述了实施总量控制的技术方法和原则，讨论了实施总量控制在社会经济发展中的作用。     

寒冷地区流域水污染防治问题

我国寒冷地区河流冰封期最长可达180天,其间水体自净功能差,加之城镇污水处理水平低于全国平均水平,工业点源污染负荷沉重,流域水污染问题显得格外突出,水环境压力巨大.因此,有针对性地解决寒冷地区流域水环境问题已经成为协调资源供求、经济发展与环境保护的核心问题.通过分析寒冷地区流域水污染特点及成因,提出了建立流域水污染防治...     

京津冀区域工业水污染排放空间密度特征研究

京津冀地区是海河流域水资源开发程度最高的流域,水资源严重短缺,废水排污量大,水资源、水环境已成为制约京津冀地区发展的全局性限制因素。考虑到京津冀严峻的水环境形势和流域上下游污染影响的现状,明确水污染物空间排放特征,对于划分水污染空间管理分区、设计分区污染物减排方案,推动京津冀水污染协同治理都有着积极的作用。文章基于京津冀企业污染源环境统计数据,应用核密度空间分析工具模拟了京津冀工业源水污染排放空间集聚特征。结果显示,(1)京津冀工业源COD和NH_3-N排放最多的行业集中在造纸和纸制品业、农副食品加工业、化学原料和化学制品制造业、纺织业等十大行业。(2)京津冀工业源COD排放主要集中在邯郸、天津、张家口和秦皇岛,合计占京津冀区域COD总排放的56%;工业源NH_3-N排放主要集中在邯郸、天津,合计占京津冀区域NH_3-N总排放的52%。(3)COD排放密度大于1 t?km~(-2)的区域面积占京津冀区域面积的20.4%,在石家庄、保定、秦皇岛、天津、邢台、唐山等市形成显著的COD污染集聚区位;氮排放密度高于0.2 t?km~(-2)的区域面积占京津冀区域面积的15.9%,污染集聚区主要位于天津、承德、石家庄等地。根据水污染空间密度分析结果,针对京津冀不同区域不同行业制定有针对性的水污染防治措施,根据上述重点污染行业和污染排放密集区域,加强水污染综合管控力度,开展区域协同综合治理,提升区域水环境质量。     

黄河流域农业水资源与水环境问题及技术对策

对黄河流域农业水资源与水环境现状和存在问题进行了分析,并针对这些问题,提出了改善黄河流域农业水资源利用与水环境安全的技术对策。研究指出,黄河流域水资源贫乏、水质污染严重、灌溉水水质劣化、农业水资源供需矛盾突出,水环境日趋恶化,产生了严重的生态环境问题;而目前我国缺乏有效的农业水资源和水环境监测预警系统,节水农业和水污染防治技术水平低,基础设施落后,信息平台建设不够,农业种植结构和水资源不匹配。今后应加快建立农业水资源与水环境监测预警系统与信息平台,积极推进农业水资源高效利用技术升级,全面提高农业污染防控技术水平,加强农业水环境保护,调整种植结构,建立节水高效种植制度。     

平原灌区农田养分非点源污染研究进展

平原灌区作为农业规模化生产的基地,在农业乃至经济社会发展中起到了重要作用,但是随着农业的发展,平原灌区农田非点源污染问题日益严重,研究平原灌区农田非点源污染具有重要意义。文章以平原灌区污染物随水文循环迁移过程为基础对平原灌区养分非点源污染研究进行综述。(1)平原灌区农田非点源污染的主要来源是过量的化肥施用,农药和农膜,秸秆等农作物的降解,牲畜粪便,污水灌溉,灌溉引起的盐渍化以及大气的干湿沉降等;产生及影响因素主要有土壤的理化性质,水分的输入方式和人为管理措施等。(2)降雨径流及灌溉排水条件下污染物在多级渠系中的迁移规律和灌区地表水与地下水的交互耦合作用决定了平原灌区农田非点源污染的输送途径与特征。(3)在监测资料比较缺乏时,采用输出系数法进行负荷估算;在监测资料充足情况下,采用针对灌区特殊的水文特征而改进的经典水文模型对平原灌区农田非点源污染的负荷进行估算。(4)新型肥料、配方施肥、合理的耕作措施及生态沟渠的设置有利于平原灌区农田非点源污染的控制,TMDL(Total Maximum Daily Loads)为平原灌区农田非点源污染控制提供可靠的依据。针对平原灌区非点源污染研究现状,提出了中国开展平原灌区农田非点源污染研究的重点,包括养分污染物在多级沟渠中的迁移,灌区地表与地下水水量水质耦合模型的建立,分级控制单元与TMDL的制定以及多模型结合模拟等,可望在控制农业非点源污染方面起到指导作用。     

北方河流动态水环境容量分析与计算

由于自然条件的季节变化,水环境容量具有明显的时间动态特性,在单一的设计水文条件下计算的水环境容量并不能反映这一变化.在阐明水环境容量时间动态特性的基础上,提出一种动态水环境容量的计算方法,主要是利用合适的水质模型,在动态水文设计条件下,计算河流功能区的水环境容量.以哈尔滨市阿什河为例,利用丹麦DHI MIKE11软件,构建哈尔滨阿什河西泉眼水库以下河段水量水质模型,采用一维水环境容量模型计算功能区水环境容量.结果表明,阿什河各功能区冰封期水环境容量要远远小于非冰封期.此外,通过比较各月不同水文设计条件下水环境容量的大小,得到各功能区每个月水环境容量的上下控制线,可为阿什河污染物排放总量控制提供可行的参考.     

天津市地表水水质变化趋势及对策

水资源短缺和水体严重污染,是天津市的主要水环境问题。通过对天津市主要水体水质变化趋势及产生原因分析,揭示天津地区水污染的发生规律,并提出了改善水环境质量的相应对策。     

汾河（霍县段）的污染治理对策研究

本文根据霍县区域环境质量评价的结果,探讨了各种污染源治理方案,从经济—环境协凋的原理,根据上游水质条件的变化,确定与地方经济发展相协调的环境质量目标,提出相应的分期、分级和分区治理的优选方案。本文以综合水质指数为环境质量目标,以年综合费用为经济目标,探讨了区域水污染控制策略,是污染控制规划的决策分析尝试。     

水网区域的水质模拟预报及污染容量

本文研究了頔塘河震泽段的水质指标(BOD、DO)在水体中的迁移转化规律,建立起模拟頔塘河震泽段的水持数学模型。在以水环境规划为目标的水质数值模拟中,首次结合全面的水文分析及该河段的模型参数估计,给出頔塘河震泽段的水质模拟预报及全年污染容量的计算,作为水质管理规划的定量依据。     

综合水质标识指数法在浑河水质评价中的应用

综合评价水环境质量,全面把握流域水环境污染特征是水环境污染防治中的重要基础性工作。水质标识指数可以完整标识水质评价指标的类别、水质数据、功能区目标值等重要信息,在单因子水质标识指数法基础上建立的综合水质标识指数法能完整表达河流总体的综合水质信息,既不会因个别水质指标较差就否定综合水质,又能对综合水质做出合理的评价;既可以在Ⅰ到Ⅴ类中比较水质的优劣,亦可以对劣Ⅴ类进行评价。为系统全面地研究浑河流域各不同河段水环境特征,将浑河流域划分为3个控制单元,根据2001—2010年间水质监测数据,采用综合水质标识指数法,识别出各控制单元主要污染因子,并阐明了浑河流域水环境质量时空变化规律,本研究即体现了全流域统筹考虑的系统思想,又体现了分区研究的针对性特点,并首次将综合水质标识指数法应用于浑河流域水质综合评价,其研究结论对水质监测数据的评价有一定的借鉴作用,亦对流域水污染防治对策的提出有一定的指导意义。     

区域建设项目的污染物排放总量控制方法框架

针对目前还缺乏可操作的建设项目环境管理实施污染物排放总量控制(以下简称总量控制)的方法,基于郑州市环境保护局在建设项目环境管理实施总量控制方面的多年实践与经验,探讨了对总量已超出区域环境容量的地区如何对建设项目实施总量控制,如何确定区域污染减排和综合整治总量控制目标的确定,如何构建新、老污染源之间良性互动机制以及制定建设项目实施总量控制的政策、制度和管理措施保障,为区域建设项目环境管理实施总量控制提供了理论和方法框架。     

河南省水环境质量评价

水环境质量评价可为水环境质量管理和规划提供科学的决策依据。利用河南省环境状况公报水质监测数据,参考水质评价标准《地表水环境质量标准》(GB 3838─2002)和《地下水环境质量标准》(CB/T 14848─93),评价了河南省18个省辖市和10个省直管县(市)地表水、城市地下水、集中式饮用水源地及水库水质的环境质量。结果表明,2014年河南省化学需氧量和氨氮排放量分别比2013年减少了2.62%和3.61%,降幅高于全国平均同比下降值。全省废水排放量增加趋势明显,2014年和2013年全省废水排放量分别同比增加了2.48%和2.16%。全省地表水水质总体呈现中度污染,主要污染因子是化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮和总磷。其中,省辖海河流域水质一直处于重度污染级别;省辖长江流域水质相对较好。全省城市地下水水质基本稳定,水质级别为Ⅱ类,但是开封市和濮阳市城市地下水污染比较严重;全省集中式饮用水源地水质均为Ⅱ类。全省水库水质常年保持在Ⅱ类标准,但是石漫滩水库、昭平台水库、孤石滩水库、宿鸭湖水库水质退化比较严重,主要的污染因子为高锰酸盐、总磷、五日生化需氧量和石油类等。尽管河南省水环境质量有了很大改善,但是河南省地表水环境质量令人担忧,特别是省辖海河流域水污染一直位居全省河流污染之首,严重制约了河南省社会经济的可持续发展和美丽河南建设。     

非点源污染模型研究进展

随着点源污染的有效控制,非点源污染已成为水体污染的主要因素,如何有效地控制和管理非点源污染已成为水环境整治的一项重要任务。而计算机模型是极其有效的流域非点源污染模拟和污染负荷估算的定量化工具,为非点源污染评价、管理和控制提供了可靠依据。文章综述了非点源污染模型的发展概况及其研究不足,并对模型的发展趋势进行了分析和预测。由于非点源污染随机性大、分布范围广、形成机理模糊、管理控制难度大等特点,未来非点源污染的量化模型研究及其与量化模型有关的相应参数研究、模型与GIS集成研究将成为未来研究的主流。     

上海市松江镇饮用水水源区农牧业环境污染控制系统

本文系统研究了城乡结合部饮用水水源区的社会经济发展、污染成因、平原感潮河网水文及水质规律，以及污染治理技术和水环境管理。在此基础上进行综合考察与分析，并采用系统工程方法，通过计算机模拟，形成从数据采集到控制对策的实用技术系统。同时建立了以满足一定环境约束、取得最高生态环境效益的有３个层次共７个子模型构成的水环境管理模型，从理论和应用两方面解决经济发展与环境保护结合的问题。     

长江上游宜宾至泸州江段突发水污染风险评估

为防控长江上游重大突发水污染事件的发生,收集整理长江宜宾至泸州江段沿江水环境污染源及受体基础资料,构建水环境潜在污染风险分级评价体系。采用地统计学理论和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)相结合的方法开展突发水污染风险分区评价研究,以揭示研究区江段突发水污染风险空间分布差异性。结果表明,污染源或受体热点分布主要集中在城镇化、工业化较快的地区,如宜宾市叙州区污染源最多,泸州市龙马潭区高风险污染源最密集,宜宾县和南溪县高敏感受体数量最多;其他区域污染源或受体分布较为均衡,未形成明显的冷点区域。水环境潜在污染高风险区集中分布在龙马潭区江段和江阳区江段,须提高该区域对潜在污染的风险管理能力,以降低污染事故发生的可能性。