關(guān)于水環(huán)境容量計(jì)算方法分析

1、 資源節(jié)約與環(huán)保2014年第10期 科技論文與案例交流科技論文與案例交流摘要:近幾年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,水環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重。因此,加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。水環(huán)境容量作為水環(huán)境管理的重要手段,對(duì)其計(jì)算能夠?yàn)樗h(huán)境安全保護(hù)提供參考依據(jù)。為此,本文重點(diǎn)探討水環(huán)境容量計(jì)算方法,以望對(duì)后期水環(huán)境管理工作提供技術(shù)借鑒。關(guān)鍵詞:水環(huán)境容量;計(jì)算方法;分析水環(huán)境容量是指在一定水域范圍內(nèi),并確定排污方式的前提之下,在單位時(shí)間內(nèi)所確定的最大納污量。根據(jù)水環(huán)境容量能夠反映水環(huán)境對(duì)污染物的承受能力,為水環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。因此,在水環(huán)境保護(hù)中水環(huán)境容量具有無(wú)可取代的作用。而水環(huán)境容量計(jì)算方法能夠成為水環(huán)境質(zhì)量

2、評(píng)價(jià)、區(qū)域規(guī)劃的重要依據(jù),可為污染物的總量控制提供有效的技術(shù)支持。下面對(duì)其加以詳細(xì)闡述。1水環(huán)境容量概述迄今為止,對(duì)于水環(huán)境容量的研究成果較多,并未形成統(tǒng)一及公認(rèn)的定義。但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為排入河流的污染物受到河流的水動(dòng)力特性影響,與水團(tuán)運(yùn)動(dòng)形態(tài)實(shí)現(xiàn)交換,并將其擴(kuò)散,被河水所降解,即水環(huán)境容量。對(duì)于水環(huán)境容量可認(rèn)為是環(huán)境的自凈同化能力,也可認(rèn)為是不危害環(huán)境的最大允許納污能力。我國(guó)排放水污染總量控制技術(shù)規(guī)范中已明確指出水環(huán)境容量是指:將給定水域和水文、水力學(xué)條件,給定排污口位置,滿足水域某一水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的排污口最大污染物排放量,叫做該水域在上述條件下的所能容納的污染物質(zhì)總量,通稱水環(huán)境容量。水環(huán)境容量通

3、常具有系統(tǒng)性、資源性及區(qū)域性(1系統(tǒng)性。指水域與上游、下游中形成不同的空間生態(tài)系統(tǒng),為此,應(yīng)從流域的視角出發(fā),對(duì)流域內(nèi)的各水域的水環(huán)境容量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。(2資源性。該屬性是一種自然屬性,主要體現(xiàn)在排入污染物的緩沖之上,能夠納入足量的污染物,滿足人們的生產(chǎn)及生活需求。但需要注意的是一旦水域環(huán)境遭到破壞,其恢復(fù)原有容量的過(guò)程較為緩慢。(3區(qū)域性。則是指由于受到地理、氣象及水文的若干影響,使得在不同區(qū)域中的污染也不相同。對(duì)于水環(huán)境容量,影響因素較多,主要受到水體功能、水文特征、污染物及其排污方式的影響,對(duì)這些因素應(yīng)給予重視。2水環(huán)境容量計(jì)算方法分析2.1計(jì)算流程在計(jì)算水環(huán)境容量時(shí)一般遵循以下流程:第

4、一步,對(duì)水功能區(qū)基本資料的調(diào)查收集及分析整理;第二步,對(duì)水功能區(qū)水質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)查評(píng)估;第三步,對(duì)河流排污口的實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)查分析,并確定河流排污口的負(fù)荷狀況;第四步,對(duì)水功能區(qū)設(shè)計(jì)水文條件;第五步,對(duì)水質(zhì)目標(biāo)進(jìn)行確定;第六步,確定模型參數(shù),并對(duì)水域環(huán)境的容量進(jìn)行計(jì)算;第七步,對(duì)計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行分析、驗(yàn)證及應(yīng)用。 2.2計(jì)算模型水環(huán)境容量計(jì)算手段以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),并根據(jù)污染物類型的不同,進(jìn)而將水環(huán)境容量模型分為難降解有機(jī)物環(huán)境容量、容易降解有機(jī)物的環(huán)境容量模型等。按照水環(huán)境容量公式所采用的水質(zhì)數(shù)學(xué)模型維數(shù)的不同,又可將水環(huán)境容量模型分為零維水環(huán)境容量模型、一維水環(huán)境容量模型及二維水環(huán)境容量模

5、型。下面重點(diǎn)介紹多排污口一維水環(huán)境容量模型及單排污口一維水環(huán)境容量模型:對(duì)于多排污口一維水環(huán)境容量模型表達(dá)式為W=(其中W 表示水環(huán)境容量,單位為kg/d ;Cs 為污染物控制濃度,單位為mg/L ;Co 為進(jìn)口斷面污染物濃度,單位mg/L ;k 為綜合降解系數(shù),單位I/d ;L 為河流水功能區(qū)長(zhǎng)度,單位m ;u 為河道水流平均流速,單位m/s ;V 表示水體體積,單位m 3。該模型主要是對(duì)污染源沿河均勻分布的相關(guān)假設(shè),而在實(shí)際的應(yīng)用中,其計(jì)算結(jié)果與零維水環(huán)境容量的計(jì)算模型之間有較大差異。對(duì)于單排污口一維水環(huán)境容量模型表達(dá)式為W=(Qo+q Csexpkx/u-CoQo (其中Qo 表示進(jìn)口斷

6、面的入流流量,單位m 3/s ;q 表示污水入流流量,單位m3/s ;x 表示水質(zhì)控制斷面與排污口的距離,單位m ;其余含義與上述多排污口一維水環(huán)境容量模型相同。若不考慮q 的影響,則可將上述模型轉(zhuǎn)換為W=86.4×QoC-sexpkx/86400u-Co。該模型主要將混合區(qū)考慮在內(nèi),能夠較好的實(shí)現(xiàn)水環(huán)境容量,該模型應(yīng)用較為廣泛。若不考慮彌散作用下的一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型,而是根據(jù)地下水沿河水連續(xù)補(bǔ)給,并將補(bǔ)給強(qiáng)度及污染物的濃度確定不變,進(jìn)而可得到地下水連續(xù)補(bǔ)給下的一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型,表達(dá)式為C(x= (其中C(x表示河流實(shí)際污染物的濃度,單位為mg/L ;為相對(duì)河流流量的地下水補(bǔ)給強(qiáng)度,單

7、位為km-1;Cso 表示河段起始斷面污染物的濃度,單位為mg/L ;k 為含水層的滲透系數(shù),單位為m/d ;v 表示斷面間的河流平均流速,單位為m/s ;Cgo 表示低下水污染的濃度,單位mg/L 。根據(jù)C (x= 公式可推導(dǎo)河流水環(huán)境容量的計(jì)算公式,Es=S ·exp(其中Es 、S 、Qp 分別表示水環(huán)境總?cè)萘?t/d 、河段水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(mg/L 、河段污水排放量(m3/s ,其余表示同前。3結(jié)語(yǔ)水環(huán)境容量作為水環(huán)境管理安全的重要手段,分析其計(jì)算方法,能夠?yàn)樗h(huán)境的安全管理提供相應(yīng)的技術(shù)參考依據(jù)。本文特對(duì)計(jì)算步驟及計(jì)算模型進(jìn)行闡述,對(duì)模型進(jìn)行推導(dǎo),進(jìn)而得出計(jì)算公式,以望對(duì)水環(huán)境容量的計(jì)算有全面的認(rèn)識(shí)。參考文獻(xiàn)1范麗麗,沙海飛,逄勇,等.太湖湖體水環(huán)境容量計(jì)算J.湖泊科學(xué),2012,24(5:693-697.2姜欣,許士國(guó),練建軍,等.北方河流動(dòng)態(tài)水環(huán)境容量分析與計(jì)算J.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2013,29(4:409-414.關(guān)于水環(huán)境容量計(jì)算方法分析甄江燕(貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院貴州貴陽(yáng)55002536 關(guān)于水環(huán)境容量計(jì)算方法分析作者