關(guān)于水環(huán)境容量計算方法分析

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,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,水環(huán)境污染越來越嚴重。因此,加強水環(huán)境保護至關(guān)重要。水環(huán)境容量作為水環(huán)境管理的重要手段,對其計算能夠為水環(huán)境安全保護提供參考依據(jù)。為此,本文重點探討水環(huán)境容量計算方法,以望對后期水環(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)境對污染物的承受能力,為水環(huán)境保護提供依據(jù)。因此,在水環(huán)境保護中水環(huán)境容量具有無可取代的作用。而水環(huán)境容量計算方法能夠成為水環(huán)境質(zhì)量

2、評價、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。下面對其加以詳細闡述。1水環(huán)境容量概述迄今為止,對于水環(huán)境容量的研究成果較多,并未形成統(tǒng)一及公認的定義。但大多數(shù)學者認為排入河流的污染物受到河流的水動力特性影響,與水團運動形態(tài)實現(xiàn)交換,并將其擴散,被河水所降解,即水環(huán)境容量。對于水環(huán)境容量可認為是環(huán)境的自凈同化能力,也可認為是不危害環(huán)境的最大允許納污能力。我國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、水力學條件,給定排污口位置,滿足水域某一水質(zhì)標準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),對流域內(nèi)的各水域的水環(huán)境容量進行合理調(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,對這些因素應(yīng)給予重視。2水環(huán)境容量計算方法分析2.1計算流程在計算水環(huán)境容量時一般遵循以下流程:第

4、一步,對水功能區(qū)基本資料的調(diào)查收集及分析整理;第二步,對水功能區(qū)水質(zhì)狀況進行調(diào)查評估;第三步,對河流排污口的實際狀況進行調(diào)查分析,并確定河流排污口的負荷狀況;第四步,對水功能區(qū)設(shè)計水文條件;第五步,對水質(zhì)目標進行確定;第六步,確定模型參數(shù),并對水域環(huán)境的容量進行計算;第七步,對計算結(jié)果的合理性進行分析、驗證及應(yīng)用。 2.2計算模型水環(huán)境容量計算手段以數(shù)學模型為基礎(chǔ),并根據(jù)污染物類型的不同,進而將水環(huán)境容量模型分為難降解有機物環(huán)境容量、容易降解有機物的環(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:對于多排污口一維水環(huán)境容量模型表達式為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。該模型主要是對污染源沿河均勻分布的相關(guān)假設(shè),而在實際的應(yīng)用中,其計算結(jié)果與零維水環(huán)境容量的計算模型之間有較大差異。對于單排污口一維水環(huán)境容量模型表達式為W=(Qo+q Csexpkx/u-CoQo (其中Qo 表示進口斷

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)補給,并將補給強度及污染物的濃度確定不變,進而可得到地下水連續(xù)補給下的一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型,表達式為C(x= (其中C(x表示河流實際污染物的濃度,單位為mg/L ;為相對河流流量的地下水補給強度,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)標準(mg/L 、河段污水排放量(m3/s ,其余表示同前。3結(jié)語水環(huán)境容量作為水環(huán)境管理安全的重要手段,分析其計算方法,能夠為水環(huán)境的安全管理提供相應(yīng)的技術(shù)參考依據(jù)。本文特對計算步驟及計算模型進行闡述,對模型進行推導(dǎo),進而得出計算公式,以望對水環(huán)境容量的計算有全面的認識。參考文獻1范麗麗,沙海飛,逄勇,等.太湖湖體水環(huán)境容量計算J.湖泊科學,2012,24(5:693-697.2姜欣,許士國,練建軍,等.北方河流動態(tài)水環(huán)境容量分析與計算J.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2013,29(4:409-414.關(guān)于水環(huán)境容量計算方法分析甄江燕(貴州大學資源與環(huán)境工程學院貴州貴陽55002536 關(guān)于水環(huán)境容量計算方法分析作者