專題湖泊污染負(fù)荷計(jì)算

1、專題湖泊污染負(fù)荷計(jì)算第1頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日一、入湖污染負(fù)荷及其計(jì)算1、點(diǎn)源污染負(fù)荷及其計(jì)算2、非點(diǎn)源污染負(fù)荷及其計(jì)算3、流域入湖污染負(fù)荷及其計(jì)算二、主要污染物允許入湖負(fù)荷量三、主要污染物削減負(fù)荷量第2頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日一、入湖污染負(fù)荷及其計(jì)算1、點(diǎn)源污染負(fù)荷及其計(jì)算包括工業(yè)污染源和生活污染源1.1 工業(yè)污水量計(jì)算1.1.1 實(shí)測(cè)法a 、流速儀測(cè)定： 水深大于30cm、流速不小于0.05m/s。(1-1)b 、浮標(biāo)法：對(duì)于非滿流下水管道，向廢水中投加浮標(biāo)，觀測(cè)其流速。(1-2)深普通污水K=0.550.75;深水草污水渠

2、K=0.450.65;寬淺污水渠K=0.80.9)第3頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日c 、容積法：適用于小流量和間歇性排放。(1-3)1.1.2 根據(jù)用水量推算a 、機(jī)泵推算b 、耗電量推算無(wú)固定污水排放口，難以實(shí)測(cè)時(shí)：第4頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日1.2 工業(yè)污染源負(fù)荷量計(jì)算工業(yè)污染源負(fù)荷量計(jì)算有實(shí)測(cè)法、物料平衡法和單位負(fù)荷法測(cè)量方法實(shí)測(cè)法物料平衡法單位負(fù)荷法公式工藝過(guò)程第5頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日1.3 生活污染源負(fù)荷量計(jì)算比較可靠地方法是實(shí)測(cè)法，在生活污水排放口采樣分析污染物成分、濃度并測(cè)量流量。測(cè)量

3、方法與工業(yè)污染相同。在無(wú)條件進(jìn)行實(shí)測(cè)排水量時(shí)，可參照下面兩種方法估計(jì)：比率法蒸發(fā)率法生活污水與其他污水混雜難以實(shí)測(cè)時(shí)。從生活用水量中扣除耗損和蒸發(fā)量后估算生活污水量。應(yīng)用公式在缺乏資料或不具備條件時(shí)，可采用單位負(fù)荷法估算污水的總負(fù)荷量。即通過(guò)調(diào)查確定每人每日排污量，再乘以人口數(shù)，計(jì)算污水總負(fù)荷。第6頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日2、非點(diǎn)源污染負(fù)荷及其計(jì)算非點(diǎn)源污染負(fù)荷定量化有兩種途徑：對(duì)受納水體所接受的污染物量進(jìn)行觀測(cè)、分析和計(jì)算，推算匯水區(qū)域污染物輸出量。對(duì)非點(diǎn)源污染物輸出的主要過(guò)程（降雨、地表徑流等）的模擬，計(jì)算污染物輸出量。根據(jù)土地利用類型分為城鎮(zhèn)地表徑流和非城

4、鎮(zhèn)地表徑流。（單位負(fù)荷法和模擬法）2.1城鎮(zhèn)地表徑流污染負(fù)荷a 、單位負(fù)荷法：分別計(jì)算各土地類型單位面積單位時(shí)間產(chǎn)生的污染負(fù)荷，再求和。（1-4）第7頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日年負(fù)荷污染物濃度參數(shù)：土地類型污染物濃度參數(shù)/ kg/(cmkm2)BOD5SSPO4-PN生活區(qū)357201.55.8商業(yè)區(qū)1419803.313.1工業(yè)區(qū)5312903.112.2其他5120.42.7人口密度參數(shù)F：土地類型生活區(qū)商業(yè)區(qū)工業(yè)區(qū)其他F0.142+D0.54p1.01.00.142Dp-人口密度（人/km2）第8頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日b 、

5、模擬法：為了獲得準(zhǔn)確的污染物負(fù)荷量，常采用模型模擬污染物輸出過(guò)程常用模型有雅林方程和薩特沖刷函數(shù)。表達(dá)天然降雨沖刷街道的地表徑流流量與攜帶泥沙量關(guān)系。適于完全紊流。認(rèn)為：路邊污染物沖刷量與路邊污染物總量和降雨強(qiáng)度乘積成正比。模型用于城市徑流模型較為廣泛。模型雅林方程薩特沖刷函數(shù)公式積分第9頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日2.2非城鎮(zhèn)地表徑流污染負(fù)荷主要指：農(nóng)田、牧場(chǎng)、林區(qū)、礦山等土地類型的地表徑流。a 、單位負(fù)荷法樣區(qū)污染負(fù)荷量：綜合區(qū)年流失污染量：第10頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日b 、模擬法：對(duì)水文循環(huán)的模擬（非點(diǎn)源污染形成與水文循環(huán)的早

6、期階段和初期階段地表徑流有關(guān)）。把整個(gè)集水面積（或一個(gè)大部分）看做一個(gè)單元，將其特性參數(shù)用經(jīng)驗(yàn)公式簡(jiǎn)化后，表示成一個(gè)均勻系統(tǒng)。再根據(jù)模型對(duì)實(shí)測(cè)資料的響應(yīng)，確定單元系數(shù)和系統(tǒng)參量。模型驗(yàn)證后，便得到一種反映不同水文和氣象條件下的輸出值。靈活、易行，適用于大系統(tǒng)；但帶有一定經(jīng)驗(yàn)性，當(dāng)系統(tǒng)參量（如集水面積等）改變時(shí)，需重新計(jì)算系統(tǒng)變量?？梢匀我飧淖兿到y(tǒng)參量，適用于較小的系統(tǒng)；但每個(gè)單元需要較詳細(xì)的系統(tǒng)參量，需要大容量計(jì)算機(jī)。方法集中參量法分散參量法優(yōu)缺點(diǎn)過(guò)程將集水面積分成性質(zhì)相近、面積較小的單元，各單元分別模擬，然后將各單元結(jié)果相加，得出總的輸出結(jié)果。第11頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)

7、59分，星期日c 、估算法：準(zhǔn)確性要求不高，或無(wú)法直接獲取污染物量時(shí)，通過(guò)采用某些與污染物產(chǎn)生量有關(guān)而又易得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行估算。例如農(nóng)田地表徑流：農(nóng)業(yè)主要污染源：農(nóng)藥、化肥、泥沙和動(dòng)物排泄物。分別按以下估算。農(nóng)藥、化肥泥沙和懸浮物動(dòng)物排泄物（按人計(jì)算）通過(guò)單位面積農(nóng)田施加量估算農(nóng)藥在土壤中指數(shù)衰減：結(jié)合土地面積與侵蝕模型估算。產(chǎn)生率由實(shí)測(cè)或?qū)嶒?yàn)所得。每人每天產(chǎn)生BOD75g，總固體250g 。第12頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日3、流域入湖污染負(fù)荷及其計(jì)算根據(jù)排放方式不同，入湖污染物分兩類：直接排放和間接排放?？紤]全流域污染負(fù)荷對(duì)湖泊水質(zhì)的影響，把湖體作為一個(gè)封閉水域

8、。計(jì)算負(fù)荷量。3.1、地表徑流入湖污染負(fù)荷入湖地表徑流指入湖的河道徑流和間歇性溪溝，以及不流入河網(wǎng)的坡面的區(qū)間徑流的總和。在缺少實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，采用徑流系數(shù)等值圖和該區(qū)域監(jiān)測(cè)的徑流濃度計(jì)算：第13頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日3.2、地下徑流入湖污染負(fù)荷指直接流入湖泊的地下水。地下徑流入湖污染物濃度為：地下徑流量可以通過(guò)：選擇與區(qū)內(nèi)自然地理?xiàng)l件相似（水文地址、氣象、地貌等），具有長(zhǎng)期實(shí)測(cè)資料的流域作參考，由單位面積徑流量和區(qū)間面積。求出區(qū)間入湖地下徑流；采用地下水運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算地下水量；由水量平衡方程來(lái)求。地下徑流污染物濃度：通過(guò)打井等途徑，采集井水進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)。第14頁(yè)

9、，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日3.3、湖面降水入湖污染負(fù)荷由降水量和降水中污染物濃度計(jì)算出。降水年總負(fù)荷量，為各次降水污染負(fù)荷量之和。第15頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日3.4、湖面降水入湖污染負(fù)荷湖面水體區(qū)域安裝n個(gè)降塵采樣器，一年內(nèi)收集采樣器內(nèi)粉塵12次，測(cè)其重量，分析污染物成分。將n個(gè)采樣器求出的平均值作為湖泊的降塵污染負(fù)荷。第16頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日3.5、船舶運(yùn)輸產(chǎn)生的入湖污染負(fù)荷指水面航行的各類船只向湖泊排放的各類污染物：石油類、生活污水類、生活及其他固體垃圾類等。含油污水負(fù)荷量生活污水負(fù)荷量垃圾

10、污染負(fù)荷量分為生活垃圾和貨物垃圾。 為第i船只第j次排污的含油量；n，m為船只總數(shù)和全年航行次數(shù)。主要來(lái)自人類糞便、廚房廢水個(gè)洗浴水。生活垃圾：旅客0.5kg/（d人），船員2kg/（d人）；貨物：離散貨物每100t產(chǎn)生20kg包裝材料100t產(chǎn)生1t。估算第17頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日3.6、養(yǎng)殖投餌的污染負(fù)荷指人工投放餌料與養(yǎng)殖產(chǎn)生的水體污染負(fù)荷。以網(wǎng)箱養(yǎng)魚為例。水體負(fù)荷量為：源負(fù)荷量=總投餌量餌料中TN(TP)含有率魚類增加重量魚類TN(TP)含有率餌料中TN(TP)含有率，通過(guò)對(duì)餌料實(shí)測(cè)得到；魚類TN(TP)含有率，一般去25%和0.22%。3.7、廠礦

11、、賓館排放污染負(fù)荷沿湖廠礦、賓館排放的入湖污染負(fù)荷為廢水重量與平均濃度的乘積。第18頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日二、主要污染物允許入湖負(fù)荷量湖泊允許負(fù)荷量是實(shí)行湖泊污染物總量控制的依據(jù)。1、計(jì)算湖泊允許負(fù)荷量技術(shù)要點(diǎn)1.1、建立湖泊水質(zhì)濃度與其影響因素之間的定量關(guān)系a 、制作水質(zhì)模型：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，制定出湖泊水質(zhì)模型。b、應(yīng)用通用水質(zhì)模型：無(wú)條件建立水質(zhì)模型地區(qū)，應(yīng)用通用模型，實(shí)測(cè)資料驗(yàn)證，推出湖泊允許負(fù)荷依據(jù)。c 、建立經(jīng)驗(yàn)相關(guān)：由實(shí)測(cè)資料建立湖泊水質(zhì)濃度與影響因素相關(guān)曲線。1.2、確定湖泊水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)水請(qǐng)。1.3、計(jì)算湖泊允許負(fù)荷量。2、湖泊允許負(fù)荷量計(jì)

12、算模型2.1、營(yíng)養(yǎng)鹽允許負(fù)荷量經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停涸诰鶆驖舛葪l件下，湖泊容積穩(wěn)定時(shí)，可根據(jù)學(xué)者Vollenweidor 提出的大湖總磷濃度模型方程求得的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)計(jì)算湖泊N、P營(yíng)養(yǎng)鹽的允許負(fù)荷量。下表給出不同學(xué)者提出的水質(zhì)模型和允許負(fù)荷量模型。第19頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日TN、TP 水質(zhì)模型和允許負(fù)荷量計(jì)算模型學(xué)者水質(zhì)模型允許負(fù)荷量模型VollenweidorDillonOECD合田健第20頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期日2.2、有機(jī)物的允許負(fù)荷量模型：由湖泊物質(zhì)平衡，寫出有機(jī)物的水質(zhì)模型方程：為保持湖泊任何時(shí)間有機(jī)物濃度不超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，則有機(jī)物負(fù)荷