涪江支流安昌河水环境容量的研究

1、一、关于水环境容量一、关于水环境容量1 1、定义、定义：水环境容量是指一定水体所容纳污染物的最大负荷量，它是水质模拟和水污染防治规划的基本依据，其有别于水域纳污能力，且通常大于水域纳污能力。（水域纳污能力是指水体所容纳某种污染物的最大数量）2 2、特征、特征： （1 1）、水环境容量资源是有限的，是可以被耗尽的。所以必须弄清水体对污染物的承受能力，确定容量保护和利用的界限； （2 2）、水环境容量资源中的一部分是可更新的，只要控制在一定的开发的强度以内，是可以永续利用的； （3 3）、）、水环境容量资源的恢复与更新，主要依靠自然力，其人工可调 性是很微弱的，容量资源开发一旦超过容许界限，使其

2、恢复是十分困难的。所以，必须用保护、珍惜和永续利用 的观点，适度开发利用水环境容量资源。3 3、影响要素、影响要素： （1 1）、水域特性。水域特性是确定水环境容量的基础，主要包括几何特征（岸边形状、水底地形、水深或体积）；水文特征（流量、流速、降雨、径流等）；化学性质（pH值、硬度等）；物理自净能力（挥发、扩散、稀释、沉降、吸附）；化学自净能力（氧化、水解等）；生物降解(光合作用、呼吸作用)。 （2 2）、环境功能要求。到且前为止，我国各类水域一般都划分了水环境功能区，不同的水环境功能区提出不同的水质功能要求。不同的功能区划，对水环境容量的影响很大，水质要求高的水域，水环境容量小；水质要求低

3、的水域，水环境容量大。例如对于COD环境容量,要求达类水域的环境容量仅为要求达类水域环境容量的。 （3 3）、污染物质。不同污染物本身具有不同的物理化学特性和生物反应规律，不同类型的污染物对水生生物和人体健康的影响程度不同。因此，不同的污染物具有不同的环境容量，但具有一定的相互联系和影响，提高某种污染物的环境容量可能会降低另一种污染物的环境容量。 （4 4）、排放方式。水域的环境容量与污染物的排放位置 和排放方式有关系。一般来说，在其他条件相同的情况下 集中排放的环境容量比分散排放小，瞬时排放比连续排放 的环境容量小，岸边排放比河心排放的环境容量小，因此 限定的排污方式是确定环境容量的一个重要

4、确定因素。4 4、水环境容量研究现状、水环境容量研究现状 水环境容量计算模式在理论上，从最初的质量平衡原理发展到现在的随机理论、灰色理论和模糊理论，在实际应用上，从一般河流水体发展到潮汐河网、湖泊（水库）和海湾等水体，在计算方法上，也从解析公式算法、模型试错法发展到系统最优化分析方法。 我国研究情况：我国研究情况：依据水环境容量研究的攻关成果，已经编制出我国水污染物总量招制实用系列化计算方法，并在几十个城市中试行的排污许可证制度中推广应用，水环境容量攻关成果在水环境功能区划中，作为功能区标准可达性分析容量判另法，已在部分地区推广应用，水环境容量系列化分析与计算程序，已成为我国布定水环境综合整治

5、规划的重要技术方法。逐步实现了从污染源管理到水质管理，从浓度管理到总量管理，从目标总量到容量总量。二、本文水环境容量研究的内容及技术路线二、本文水环境容量研究的内容及技术路线1 1、技术路线、技术路线（1）、河流水环境综合调查与评价、污染源调查、监测资料收集（2）、确定控制断面及水质标准（3）、确定计算模型（4）、利用设计水文条件和上下游边界水质条件进行计算（5）、求解2 2、区域自然环境、区域自然环境 安昌河西起安县安昌镇，东至绵阳市南山塔，全长21km,排污控制区为安县。其控制断面上断面为安昌镇水文站,地理坐标313830,1042458,下断面为绵阳城区南山大桥,地理坐标为3227 17

6、,1044445。因安昌河贯穿绵阳市区和周边的县区中心地带,现已为城镇生活污水和工业废水的主要受纳水体。3 3、水质监测指标、水质监测指标 针对我国西部地区河流污染特征，选用CODcr和氨氮污染指标,利用绵阳市环境监测站2005年监测的数据,通过对涪江支流安昌河水 环境容量进行较深入、全面的研究分析,计算了2005年该 河的水环境容量。4 4、安昌河段水质现状、安昌河段水质现状 （1）、研究区段内，沿途自上游而下共有9个排污口，河流及排污口分布如图1所示。 （2）、绵阳市环境监测站2005年实测的数据表明，安昌河水质相对较好，大部分指标可以达到所规定的功能区类水质标准。各污染断面的排水量、CO

7、D排放量、氨氮排放量以及水质实测资料等数据如表1所示。5 5、水环境容量的计算、水环境容量的计算计算条件的确定：计算条件的确定：（1）、水功能区划和水质保护目标。根据涪江绵阳段地表水环境功能区划分表，涪江支流安昌河为级功能区，主要为饮用水源区、渔业用水区、工业用水区和农业用水区。水质保护目标为类。（2）、控制污染物指标。由于该河段主要为有机污染，主要超标项目为氨氮和CODcr，因此该文选取具有代表性CODcr的和氨氮作为该河段的污染物控制指标。（3）、计算时段的确定。水文生态条件与水质是不断变化的，同一流域段在不同的时间，由于水文参数的时空变化，其水环境容量也有很大的变化。该文结合安昌河的水质

8、资料及河流的多年年平均流量，计算了安昌河2005年的水环境容量。6 6、入河排污口概化、入河排污口概化 在水环境容量计算中，排污口的位置是极其重要的，因为它直接影响容量计算的结果。为了测算的准确，必须确保沿河排污口的分布格局保持不变。此次研究将距离很近的几个排污口概化为一个排污口概化后的排污口位置为：7 7、计算确定模型、计算确定模型 从实际应用出发，人们所关心的是可分配的环境容量，它是水环境容中最具有实用价值的一部分，其定义为：水体环境在规定的水环境目标下所能容纳的可控的污染物的数量为可分配水环境容量。按照污染物降解机理，水环境容量可划分为稀释容量（W稀释）和自净容量（W自净）两部分。稀释容

9、量是指在给定水域的来水污染物浓度低于出水水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量。自净容量是指由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量。该文的水环境容量指的是可分配的水环境容量。 因安昌河的水文条件以及各污染源主要为生活污染源，污染物变化量较小，可假设排入河流中的污染物量不随时间变化，故可采用一维水环境容量计算模型。8 8、具体计算公式、具体计算公式排污点污染物允许排放量计算公式可表示为：9 9、污染物衰减系数（耗氧系数）的估值方法、污染物衰减系数（耗氧系数）的估值方法,d,d-1-1 耗氧系数k值随河水中的生物与水文条件而变化，不但各条

10、河流的k值均不相同,即使同一条河流的各河段的k值也不一样,因此,需要对各河段的k值进行估算。确定k值的方法有多种,本次主要采用实验室测定法。 实验室测定k值的基本方法是对所研究的河段取水样,用COD和NH3-H的标准测定方法,在20条件下,做出从1d到10d时间序列培养样品,分别测定1d10d的COD和NH3-H浓度值,对取得的实验室数据用最小二乘法换算成实际河流的耗氧系数。 本次研究是在安县水文站取水样,测出的COD的k值为0.34d-1（实验室测定的结果为0.18d-1 ），NH3-H的值为0.27d-1（实验室测定的结果为0.11d-1）。本次研究确定的KCODcr为0.26d-1,KN

11、H3-H 为0.19d-1。1010、测算结果、测算结果 根据调查可知，安县非点源污染源所排放的COD占排放总量的80.86%，氨氮占总排放量的89.75%。在此次水环境容量测算中，将沿河面源污染物入河量作为安昌河水体的污染物背景值考虑在内，即安昌河的水环境容量只反映可控点源的计算结果。 将表1数据代入一维水环境容量的计算公式得安昌河水环境容量为CODcr:2081.55t a-1,NH3-N：203.9t a-1。上述排污口实际排放的污染物总入河量为CODcr:1306t a-1,NH3-N：89.14t a-1。实际COD排放量与其污染负荷量以及氨氮排放量与其污染负荷量如图2、图3所示。 从图中可看出安县肉联厂、安昌镇（08AA）点排放量已接近饱和,应削减其排放量,而其余点排放量与饱和量还有一定差距。1111、结论、结论 安昌河沿岸各个排污点排入该河的污水以工业废水和生活污水为主08AA排污点所排放的污水占总量的一半以上，需要削减一定的污染负荷才能达到功能