涪江支流安昌河水環(huán)境容量的研究

1、一、關(guān)于水環(huán)境容量一、關(guān)于水環(huán)境容量1 1、定義、定義：水環(huán)境容量是指一定水體所容納污染物的最大負(fù)荷量，它是水質(zhì)模擬和水污染防治規(guī)劃的基本依據(jù)，其有別于水域納污能力，且通常大于水域納污能力。（水域納污能力是指水體所容納某種污染物的最大數(shù)量）2 2、特征、特征： （1 1）、水環(huán)境容量資源是有限的，是可以被耗盡的。所以必須弄清水體對污染物的承受能力，確定容量保護(hù)和利用的界限； （2 2）、水環(huán)境容量資源中的一部分是可更新的，只要控制在一定的開發(fā)的強度以內(nèi)，是可以永續(xù)利用的； （3 3）、）、水環(huán)境容量資源的恢復(fù)與更新，主要依靠自然力，其人工可調(diào) 性是很微弱的，容量資源開發(fā)一旦超過容許界限，使其

2、恢復(fù)是十分困難的。所以，必須用保護(hù)、珍惜和永續(xù)利用 的觀點，適度開發(fā)利用水環(huán)境容量資源。3 3、影響要素、影響要素： （1 1）、水域特性。水域特性是確定水環(huán)境容量的基礎(chǔ)，主要包括幾何特征（岸邊形狀、水底地形、水深或體積）；水文特征（流量、流速、降雨、徑流等）；化學(xué)性質(zhì)（pH值、硬度等）；物理自凈能力（揮發(fā)、擴(kuò)散、稀釋、沉降、吸附）；化學(xué)自凈能力（氧化、水解等）；生物降解(光合作用、呼吸作用)。 （2 2）、環(huán)境功能要求。到且前為止，我國各類水域一般都劃分了水環(huán)境功能區(qū)，不同的水環(huán)境功能區(qū)提出不同的水質(zhì)功能要求。不同的功能區(qū)劃，對水環(huán)境容量的影響很大，水質(zhì)要求高的水域，水環(huán)境容量小；水質(zhì)要求低

3、的水域，水環(huán)境容量大。例如對于COD環(huán)境容量,要求達(dá)類水域的環(huán)境容量僅為要求達(dá)類水域環(huán)境容量的。 （3 3）、污染物質(zhì)。不同污染物本身具有不同的物理化學(xué)特性和生物反應(yīng)規(guī)律，不同類型的污染物對水生生物和人體健康的影響程度不同。因此，不同的污染物具有不同的環(huán)境容量，但具有一定的相互聯(lián)系和影響，提高某種污染物的環(huán)境容量可能會降低另一種污染物的環(huán)境容量。 （4 4）、排放方式。水域的環(huán)境容量與污染物的排放位置 和排放方式有關(guān)系。一般來說，在其他條件相同的情況下 集中排放的環(huán)境容量比分散排放小，瞬時排放比連續(xù)排放 的環(huán)境容量小，岸邊排放比河心排放的環(huán)境容量小，因此 限定的排污方式是確定環(huán)境容量的一個重要

4、確定因素。4 4、水環(huán)境容量研究現(xiàn)狀、水環(huán)境容量研究現(xiàn)狀 水環(huán)境容量計算模式在理論上，從最初的質(zhì)量平衡原理發(fā)展到現(xiàn)在的隨機理論、灰色理論和模糊理論，在實際應(yīng)用上，從一般河流水體發(fā)展到潮汐河網(wǎng)、湖泊（水庫）和海灣等水體，在計算方法上，也從解析公式算法、模型試錯法發(fā)展到系統(tǒng)最優(yōu)化分析方法。 我國研究情況：我國研究情況：依據(jù)水環(huán)境容量研究的攻關(guān)成果，已經(jīng)編制出我國水污染物總量招制實用系列化計算方法，并在幾十個城市中試行的排污許可證制度中推廣應(yīng)用，水環(huán)境容量攻關(guān)成果在水環(huán)境功能區(qū)劃中，作為功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)性分析容量判另法，已在部分地區(qū)推廣應(yīng)用，水環(huán)境容量系列化分析與計算程序，已成為我國布定水環(huán)境綜合整治

5、規(guī)劃的重要技術(shù)方法。逐步實現(xiàn)了從污染源管理到水質(zhì)管理，從濃度管理到總量管理，從目標(biāo)總量到容量總量。二、本文水環(huán)境容量研究的內(nèi)容及技術(shù)路線二、本文水環(huán)境容量研究的內(nèi)容及技術(shù)路線1 1、技術(shù)路線、技術(shù)路線（1）、河流水環(huán)境綜合調(diào)查與評價、污染源調(diào)查、監(jiān)測資料收集（2）、確定控制斷面及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（3）、確定計算模型（4）、利用設(shè)計水文條件和上下游邊界水質(zhì)條件進(jìn)行計算（5）、求解2 2、區(qū)域自然環(huán)境、區(qū)域自然環(huán)境 安昌河西起安縣安昌鎮(zhèn)，東至綿陽市南山塔，全長21km,排污控制區(qū)為安縣。其控制斷面上斷面為安昌鎮(zhèn)水文站,地理坐標(biāo)313830,1042458,下斷面為綿陽城區(qū)南山大橋,地理坐標(biāo)為3227 17

6、,1044445。因安昌河貫穿綿陽市區(qū)和周邊的縣區(qū)中心地帶,現(xiàn)已為城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水的主要受納水體。3 3、水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)、水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo) 針對我國西部地區(qū)河流污染特征，選用CODcr和氨氮污染指標(biāo),利用綿陽市環(huán)境監(jiān)測站2005年監(jiān)測的數(shù)據(jù),通過對涪江支流安昌河水 環(huán)境容量進(jìn)行較深入、全面的研究分析,計算了2005年該 河的水環(huán)境容量。4 4、安昌河段水質(zhì)現(xiàn)狀、安昌河段水質(zhì)現(xiàn)狀 （1）、研究區(qū)段內(nèi)，沿途自上游而下共有9個排污口，河流及排污口分布如圖1所示。 （2）、綿陽市環(huán)境監(jiān)測站2005年實測的數(shù)據(jù)表明，安昌河水質(zhì)相對較好，大部分指標(biāo)可以達(dá)到所規(guī)定的功能區(qū)類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。各污染斷面的排水量、CO

7、D排放量、氨氮排放量以及水質(zhì)實測資料等數(shù)據(jù)如表1所示。5 5、水環(huán)境容量的計算、水環(huán)境容量的計算計算條件的確定：計算條件的確定：（1）、水功能區(qū)劃和水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)。根據(jù)涪江綿陽段地表水環(huán)境功能區(qū)劃分表，涪江支流安昌河為級功能區(qū)，主要為飲用水源區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、工業(yè)用水區(qū)和農(nóng)業(yè)用水區(qū)。水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)為類。（2）、控制污染物指標(biāo)。由于該河段主要為有機污染，主要超標(biāo)項目為氨氮和CODcr，因此該文選取具有代表性CODcr的和氨氮作為該河段的污染物控制指標(biāo)。（3）、計算時段的確定。水文生態(tài)條件與水質(zhì)是不斷變化的，同一流域段在不同的時間，由于水文參數(shù)的時空變化，其水環(huán)境容量也有很大的變化。該文結(jié)合安昌河的水質(zhì)

8、資料及河流的多年年平均流量，計算了安昌河2005年的水環(huán)境容量。6 6、入河排污口概化、入河排污口概化 在水環(huán)境容量計算中，排污口的位置是極其重要的，因為它直接影響容量計算的結(jié)果。為了測算的準(zhǔn)確，必須確保沿河排污口的分布格局保持不變。此次研究將距離很近的幾個排污口概化為一個排污口概化后的排污口位置為：7 7、計算確定模型、計算確定模型 從實際應(yīng)用出發(fā)，人們所關(guān)心的是可分配的環(huán)境容量，它是水環(huán)境容中最具有實用價值的一部分，其定義為：水體環(huán)境在規(guī)定的水環(huán)境目標(biāo)下所能容納的可控的污染物的數(shù)量為可分配水環(huán)境容量。按照污染物降解機理，水環(huán)境容量可劃分為稀釋容量（W稀釋）和自凈容量（W自凈）兩部分。稀釋容

9、量是指在給定水域的來水污染物濃度低于出水水質(zhì)目標(biāo)時，依靠稀釋作用達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能承納的污染物量。自凈容量是指由于沉降、生化、吸附等物理、化學(xué)和生物作用，給定水域達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能自凈的污染物量。該文的水環(huán)境容量指的是可分配的水環(huán)境容量。 因安昌河的水文條件以及各污染源主要為生活污染源，污染物變化量較小，可假設(shè)排入河流中的污染物量不隨時間變化，故可采用一維水環(huán)境容量計算模型。8 8、具體計算公式、具體計算公式排污點污染物允許排放量計算公式可表示為：9 9、污染物衰減系數(shù)（耗氧系數(shù)）的估值方法、污染物衰減系數(shù)（耗氧系數(shù)）的估值方法,d,d-1-1 耗氧系數(shù)k值隨河水中的生物與水文條件而變化，不但各條

10、河流的k值均不相同,即使同一條河流的各河段的k值也不一樣,因此,需要對各河段的k值進(jìn)行估算。確定k值的方法有多種,本次主要采用實驗室測定法。 實驗室測定k值的基本方法是對所研究的河段取水樣,用COD和NH3-H的標(biāo)準(zhǔn)測定方法,在20條件下,做出從1d到10d時間序列培養(yǎng)樣品,分別測定1d10d的COD和NH3-H濃度值,對取得的實驗室數(shù)據(jù)用最小二乘法換算成實際河流的耗氧系數(shù)。 本次研究是在安縣水文站取水樣,測出的COD的k值為0.34d-1（實驗室測定的結(jié)果為0.18d-1 ），NH3-H的值為0.27d-1（實驗室測定的結(jié)果為0.11d-1）。本次研究確定的KCODcr為0.26d-1,KN

11、H3-H 為0.19d-1。1010、測算結(jié)果、測算結(jié)果 根據(jù)調(diào)查可知，安縣非點源污染源所排放的COD占排放總量的80.86%，氨氮占總排放量的89.75%。在此次水環(huán)境容量測算中，將沿河面源污染物入河量作為安昌河水體的污染物背景值考慮在內(nèi)，即安昌河的水環(huán)境容量只反映可控點源的計算結(jié)果。 將表1數(shù)據(jù)代入一維水環(huán)境容量的計算公式得安昌河水環(huán)境容量為CODcr:2081.55t a-1,NH3-N：203.9t a-1。上述排污口實際排放的污染物總?cè)牒恿繛镃ODcr:1306t a-1,NH3-N：89.14t a-1。實際COD排放量與其污染負(fù)荷量以及氨氮排放量與其污染負(fù)荷量如圖2、圖3所示。 從圖中可看出安縣肉聯(lián)廠、安昌鎮(zhèn)（08AA）點排放量已接近飽和,應(yīng)削減其排放量,而其余點排放量與飽和量還有一定差距。1111、結(jié)論、結(jié)論 安昌河沿岸各個排污點排入該河的污水以工業(yè)廢水和生活污水為主08AA排污點所排放的污水占總量的一半以上，需要削減一定的污染負(fù)荷才能達(dá)到功能