專題,湖泊污染負(fù)荷計(jì)算ppt課件

1、 湖泊污染負(fù)荷計(jì)算方法水體富營養(yǎng)化一、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、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)算工業(yè)污水量計(jì)算1.1.1 實(shí)測(cè)法實(shí)測(cè)法a 、流速儀測(cè)定：、流速儀測(cè)定： 水深大于水深大于30cm、流速不小于、流速不小于0.05m/s。SVQsmSsmVsmQ/,23廢水過流斷面面積，斷面水流平均流速，廢水流量(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。、浮標(biāo)法

2、：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。tLVVSKQ浮標(biāo)系數(shù)。，浮標(biāo)流過上下斷面時(shí)間上、下游斷面距離，水面流速，水流斷面面積，廢水流量，KstmLsmVmSsmQ/23(1-2)(0.3-1.0m深普通污水K=0.550.75;深水草污水渠K=0.450.65;寬淺污水渠K=0.80.9)c 、容積法：適用于小流量和間歇性排放。、容積法：適用于小流量和間歇性排放。tVQ stmVsmQ接流時(shí)間，容器體積，廢水流量，33/(1-3)1.1.2 根據(jù)用水量推算根據(jù)用水量推算a 、機(jī)泵推算b 、耗電量推算AgtQgwQ無固定污水排放口，難以實(shí)測(cè)時(shí)：dhthmgdmQ/33每日機(jī)泵開的時(shí)

3、間，單位時(shí)間機(jī)泵抽水量，例廢水排放量占用水量比廢水排放量，hKWhKWmhKWgdmQ100100/100/33抽水日用電量，電抽水量，每例廢水排放量占用水量比廢水排放量，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)荷法丈量方法實(shí)測(cè)法物料平衡法單位負(fù)荷法公式CQG/流量加權(quán)平均濃度該污染物實(shí)測(cè)平均或廢水排放量對(duì)排放量廢水中某種污染物的絕CQG4213GGGGG1000/ KG工藝過程G進(jìn)料量1G產(chǎn)品2G副產(chǎn)品3G流失量4G回收量attkgKatG/該產(chǎn)品年產(chǎn)量，排放系數(shù)，量，廢水中某污染物年排放1.3 生活污染源負(fù)荷量計(jì)算生活污染源負(fù)荷量計(jì)算

4、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、濃度并丈量流量。丈量方法與工業(yè)污染一樣。在無條件進(jìn)展實(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。運(yùn)用公式 KQ廢水總排放量（居民區(qū)）常取（工業(yè)區(qū)）量比率生活污水占廢水總排放生活污水量3 . 02 . 09 . 01 . 0KQ)1 (WQ）損失率（一般生活用水量生活污水量04. 002. 0WQ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。即經(jīng)過調(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。2 2、非點(diǎn)源污染負(fù)荷及其計(jì)算、

5、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)展觀測(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)地表徑流和非城鎮(zhèn)地表徑流。單位負(fù)荷法和模擬法2.12.1城鎮(zhèn)地表徑流污染負(fù)荷城鎮(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。iniiniiAXLL111-4PFXiiii22)/(/kmiAakmkgiXakgiLakgLiii種土地類型的總面積，第種土地類型單位負(fù)荷，第，種土地類型污染負(fù)荷量第量，各土地類型總污染負(fù)荷人口密度參

6、數(shù)。年降水量，地面清掃頻率參數(shù)，污染物濃度參數(shù)，iiiFacmPkmcmkg/)/(2年負(fù)荷污染物濃度參數(shù)：i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/km2b b 、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程、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

7、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。以為：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)1ln(11635. 0) 1(106aSaSSDUPsmmYYSsmgHSUmDcmgsmgPcrs/, 1)/(/,/3能量梯度坡降，剪切流速顆粒直徑，顆粒密度，運(yùn)輸量，每單位寬度流量的顆粒PKdtdpu)10ertKtuPP （積分量時(shí)間后降雨搬運(yùn)的物質(zhì)路邊最初積聚固體質(zhì)量沖刷系數(shù)降雨強(qiáng)度殘余固體物質(zhì)總量tPPKptu02.22.2非城鎮(zhèn)地表徑流污染負(fù)荷非城鎮(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

8、表徑流。a a 、單位負(fù)荷法、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：tjidttCtQL0)()(iijnjiALL/1tCtQtkgjjLji間變化函數(shù)，徑流中污染物濃度隨時(shí)函數(shù)，暴雨徑流量隨時(shí)間變化暴雨歷時(shí)，場(chǎng)暴雨流失的污染物量樣區(qū)第第min,年降雨次數(shù)樣區(qū)面積第污染物量，樣區(qū)單位面積年流失的第nkmiAakmkgiLii22,)/(miiiiFLL1統(tǒng)計(jì)獲得）地形地貌參數(shù)（由經(jīng)驗(yàn)樣土地類型總面積，第綜合區(qū)內(nèi)土地類型，綜合區(qū)年流失污染物量iikmiFmakgL2/b b 、模擬法：、模擬法：對(duì)水文循環(huán)的模擬非點(diǎn)源污染構(gòu)成與水文循環(huán)的早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

9、個(gè)大部分看做一個(gè)單元，將其特性參數(shù)用閱歷公式簡化后，表示成一個(gè)均勻系統(tǒng)。再根據(jù)模型對(duì)實(shí)測(cè)資料的呼應(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候條件下的輸出值。靈敏、易行，適用于大系統(tǒng)；但帶有一定閱歷性，當(dāng)系統(tǒng)參量如集水面積等改動(dòng)時(shí)，需重新計(jì)算系統(tǒng)變量?？梢皂б飧膭?dòng)系統(tǒng)參量，適用于較小的系統(tǒng)；但每個(gè)單元需求較詳細(xì)的系統(tǒng)參量，需求大容量計(jì)算機(jī)。方法集中參量法分散參量法優(yōu)缺陷過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。c c 、估算法：、估算法：準(zhǔn)確性要求不高，或無法直接獲取污染物量時(shí)，經(jīng)過采用某些與污染物產(chǎn)生量有關(guān)而又易

10、得的數(shù)據(jù)資料進(jìn)展估算。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)算經(jīng)過單位面積農(nóng)田施加量估算農(nóng)藥在土壤中指數(shù)衰減：農(nóng)藥降解率初始農(nóng)藥量天農(nóng)藥量第aPiPPPiatie00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 。3 3、流域入湖污染負(fù)荷及其計(jì)算、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。思索全流域污染負(fù)荷對(duì)湖泊水質(zhì)的影響，把湖體作為一個(gè)封鎖水域。計(jì)算負(fù)荷量。3.13.1、地表徑流入湖污染負(fù)荷、地表徑流入湖污染負(fù)荷入湖地表徑流指入

11、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。niiiCQW11000/地表徑流條數(shù)度，地表徑流污染物平均濃入湖徑流量，染物量，通過地表徑流入湖的污nLmgCamQakgWii/3在短少實(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：niiiiiCAaXW11000/單位換算系數(shù)上的徑流污染物濃度，上的降水量，徑流等值線所占面積，iiiiiiaLmgACammAXmA/23.23.2、地下徑流入湖污染負(fù)荷、地下徑流入湖污染負(fù)荷指直接流入湖泊的地下水。niiiCQW11000/地下徑流入湖污染物濃度為：地表徑流條數(shù)均濃度，湖區(qū)地下徑流污染物平湖區(qū)入湖地下徑流量，染物量

12、，通過地下徑流入湖的污nLmgiCamiQakgWii/3iQ地下徑流量可以經(jīng)過：選擇與區(qū)內(nèi)自然地理?xiàng)l件類似水文地址、氣候、地貌等，具有長期實(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；由水量平衡方程來求。iC地下徑流污染物濃度：經(jīng)過打井等途徑，采集井水進(jìn)展水質(zhì)化驗(yàn)。3.33.3、湖面降水入湖污染負(fù)荷、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。PCAW LmgCkmAmmPkgW/2降水中污染物濃度，湖面面積，降水量，降水污染負(fù)荷量，降水年總負(fù)荷量，為各次降水污染負(fù)荷量之和。3.43.4、湖面降水入湖污染負(fù)荷、湖面降水入湖

13、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)搜集采樣器內(nèi)粉塵12次，測(cè)其分量，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。iniiiCALAnW1122/mAkgkgiCmiAkgiLiii湖面面積，含量，個(gè)采樣器降塵中污染物第個(gè)采樣器的地面積，第量，個(gè)采樣器采集到的降塵第3.53.5、船舶運(yùn)輸產(chǎn)生的入湖污染負(fù)荷、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、生活及其他固體渣滓類等。含油污水負(fù)荷量生活污水負(fù)荷量渣滓污染負(fù)荷量分為生活渣滓和貨物渣滓。 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)。主要來自人類糞便、

14、廚房廢水個(gè)洗浴水。生活渣滓：旅客0.5kg/d人，船員2kg/d人；貨物：離散貨物每100t產(chǎn)生20kg包裝資料100t產(chǎn)生1t。nimjijWW11ijW估算3.63.6、養(yǎng)殖投餌的污染負(fù)荷、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)含有率魚類添加分量魚類TN(TP)含有率餌料中TN(TP)含有率，經(jīng)過對(duì)餌料實(shí)測(cè)得到；魚類TN(TP)含有率，普通去25%和0.22%。3.73.7、廠礦、賓館排放污染負(fù)荷、廠礦、賓館排放污染負(fù)荷沿湖廠礦、賓館排放的入湖污染負(fù)荷為廢水分量與平均濃度的乘積。niiiCQW11000/

15、LmgiCmiQii/3度，排污單位排放污染物濃第量，排污單位排放入湖廢水第二、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根據(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)濃度與其影響要素之間的定量關(guān)系a 、制造水質(zhì)模型：經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，制定出湖泊水質(zhì)模型。b、運(yùn)用通用水質(zhì)模型：無條件建立水質(zhì)模型地域，運(yùn)用通用模型，實(shí)測(cè)資料驗(yàn)證，推出湖泊允許負(fù)荷根據(jù)。c 、建立閱歷相關(guān)：由實(shí)測(cè)資料建立湖泊水質(zhì)濃度與影響要素相關(guān)曲線。1.2、確定湖泊水質(zhì)規(guī)范和設(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)算模型2.1、營養(yǎng)鹽允許負(fù)荷量閱歷模型：在均勻濃度條件下，湖泊容

16、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閱歷模型來計(jì)算湖泊N、P營養(yǎng)鹽的允許負(fù)荷量。下表給出不同窗者提出的水質(zhì)模型和允許負(fù)荷量模型。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1)/1 (siqZCC)/(ssqZSqLZRLCw)1 (RZCLws11586. 0)27. 21 (iCC)27. 21 (586. 0ssCqL)10(ZVqZLC)10(ZVqZCLsmZaPNRVLmgTPTNCLmgTPTNCLmgTPTNCamgPNLsi平均水深，滯留時(shí)間，湖泊中湖泊容積水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，濃度，入湖流量加權(quán)年均濃度，湖水中平均允許負(fù)荷量，湖泊/1,/,/,/,)/(,2amqammqws/)/(323通過河道出湖水量，水力沖刷系數(shù)水量負(fù)荷，單位湖泊面積上年平均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：qCVCKSdtdcVc1為堅(jiān)持湖