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估计和分配大渡河泸定段的水环境容量
摘要——流域的水环境容量,常作为对污染物总量控制的基础,它长期受环境因
素的控制。然而,随着点源污染治理,非点源(NPS)的污染引起人们的密切关注与
日俱增。这篇文章被选为大渡河泸定段主要的非点源污染。通过水质监测和流域面积
的污染负荷的输出系数法的手段,估计存在的结果,然后建立了水环境容量计算模型
(WEC),最后归入了剩余的水环境容量分配。结果表明,大渡河泸定段河的水将充分
利用的前提下,该地区的水质可达到环境管理的目标,从而缓解该段的水环境压力。
关键词,非点源污染,水环境,容量,污染负荷,模型
水的污染预防和控制经验已经表明,控制污染只注意点源污染是不够的。故非点
源污染也是一个重要方面,它在水污染防治和控制工作不可忽视。一些研究表明,在
世界上30%-50%的地表水体已非点源污染[1]。在中国的,黄河流域,太湖流域和
湖泊大部分部分重点水源区,从污染物的数量上看非点源已接近甚至超过了类似的污
染物数量从其他来源类型[2,3]。
大渡河泸定段的河道很少工业点源污染是一个非点源污染的典型流域。因此,对
于非点源污染对流域水环境容量的影响的研究是极具代表性的。在这篇文章中,通过
对水的污染负荷存在估计,建立了这条河的水环境容量合适的计算模型,最后在计算
结果的基础上给出了水环境容量的合理分配。
一流域概览
大渡河泸定段的河流是在甘孜藏族自治州的东部,位于东经101°49'~102°
27',北纬29°28'~30°6'之间。主流的北入口是冷竹关村,南出口是游佐河,流长
八十二公里,下降332.1米,平均水面宽度是97.6米,平均水深5.5米,平均坡度
3.9‰,平均每年流入893立方米流量/秒,枯水期流量338立方米/秒,径流
depth477.8mm,年径流量278.5亿立方米。多年平均含沙量为442g/m3,年均输沙量
12440000吨
在这条河的水质总体良好。8个监测断面设置了从上游到下游,包括
Huangjingping,康巴大桥,南投县等,除外Huangjingping的年平均浓度总氮监测
组(1.03mg/L的>1.00mg/L)之外,其他监测指标均达到Ⅲ类水质标准地表水
质量标准。
二,材料与方法
A.基本数据收集和数据分析
2006年6月2007年7月的水质、水文和气象信息的水质监测结果由当地水文站
和气象站提供。该流域人口,土地利用现状,经济产量,施肥和污染分布污染物排放
分别由地方局,国土资源局,农业局,环境保护局,污染源普查办公室及其他统计单
位提供。
数据相关性分析和回归分析采用DPS和MATLAB软件。
B水环境容量的模型
在流域污染物排放中主要是由非点源的空间和时间变化引起的,所以河流水质变
化不能考虑在正规点源水质模型的范围内。在本文中,直接从每个月间地面对水流域
污染负荷来估计水环境容量,这一直是调查和研究的成果。
按照对污染物的降解机理,“国家水环境容量核查手册”规定,水环境容量分为
稀释能力和自我净化能力
计算公式为:
Wt=Wd+Ws(1)
2
其中Wt=总wec,吨/年
Wd=稀释能力,吨/年
Ws=自我净化能力,吨/年
根据孝德周的观点[4],在计算WEC时,其核心思想是控制流域的第一部分流入
达到一定的质量和功能部分,它是一款,开始控制模型的要求。由于污染物的降解,
在部分污染物的浓度可达到控制目标。即此方法可以是河流的水质,将不超过严格的
控制。同时由于河流域,径流的间隔和废水排放只占很小的比例总量,它可以被忽略,
所以下面的公式可以得出实际情况:
Wd=31.536×Q×(Cs-Co)(2)
其中Q=河水流量,立方米/秒
Cs=污染物水质浓度标准,毫克/升
Co=河流第一剖面污染物的本底浓度,毫克/升
根据流域规划功能区划四川省,整个流域包括进口段和出口段应执行“地表水环
境质量标准“(GB3838-2002第)的等级Ⅲ标准。不inpair的上游利益在大渡河
流域,行政区域的背景在水中的污染物浓度是而不是。因此,公式(1)可转化
为:=。
根据物质平衡原理分析,水环境有污染自净的能力。因此,该河流进口污染量的
总和和NPS的负载量,然后减去出口污染负荷量。结果得到的如下:
Ws=Wi+Wn-We(3)
其中Wi=进口污染负荷,吨/总金额
Wn=NPS负载量,吨/年
We=出口污染负荷量,吨/年
C预测模型的自净能力的化学需氧量
经过多年的研究,自我净化的概念,是指水环境自净能力的综合和K系数
层次是紧密联系在一起的。
根据国内外研究[5],钾,对,水温等因素的初始浓度有很大关系,这是
体现同主要呈正相关。基于以上分析,在2007年的每月由始浓度和水温得
流域自净能力。然后,计算公式如下:
(4)
其中W1=每月的预测性自我净化能力的化学需氧量,吨/米
t=温度,℃
C1=进口的流域化学需氧量,浓度毫克/升
D预测模型的自净能力,总氮和总磷
总氮和总磷自净过程中的河流主要有生物过滤,沉淀,化学吸收,生物相互作用,
水生植物吸收等。与此同时,总氮和总磷的自净数量密切相关水生植物,阳光,水质
量等。对TN,TP的总输入功率是关键因素。该Windolf[6]报道,总氮和总磷自净
能力将增加在总输入负载上升。
在上述分析的地面上,适用于每月的预测性自我净化的总氮和总磷和总投入在
2007年回归承载能力分析。然后,得到的方程:
W2=413.7+0.6533×P2-1.579×P3-81.687×lgP2(5)
3
W3=1.337+0.493×P3-0.029×P2+1.594×lgP3(6)
其中W2=月度预测性自我净化的TN,吨容量/米
P2=对TN,总输入负载吨/米
W3=每月的预测性自我净化的TP,吨/立方米的能力
P3=TP,总输入负载吨/米
三河流水环境容量分配方法
根据财产的分配,水环境容量可分为2个不同的类别:转让和不可转让的能力。
作为这项研究的剩余水流域水环境容量大,没有污染削减量,所以本文在这里只研究
分配能力,即剩余的水环境容量。
考虑到水环境容量研究的大,很少有工业和采矿企业,从这些来源的污水排放量
小,开始从对水污染源的环境容量分配。生活污水的污染是计算第一,生产第二类污
染。在这篇文章中,生活污染源分为4种类型,城市生活,农村生活污水,畜牧污水
和农业化肥。生产类污染是由工业污染源种。根据分配,计算公式为:
Wr=Wl+Wp(7)
其中WR=其余河流域水,环境容量/年
WL=生活方式的能力属于污水,/年
WP=能力属于一流的生产,吨/年
属于生活的能力实际上是从污水中给定的时间内生长量的来源。在与污染源组成
的规定,排污生长量的生活方式有关,人口,牲畜和家禽肥在该地区的生活。牲畜和
家禽的污水和化肥上升查明的人口中时,当地人民的生活水平也不会发生很大变化同
样上升。该方程为:
Wl=Wl*(1+X)n-Wl*(8)
其中Wl*=污染的山谷中,生活排放负荷吨/一
X=当地人口自然增长率‰
n=每组预测期,年
生活污水因不同行业产生的能力不同被分为城市生活,乡村生活,牲畜和家禽,
与农场肥料,按比例分配法,这是生活污水分配的原则,。该公式为:
Wl,i=Wl×Ki(9)
其中,i=生活污水分组
Wl=其余各部分的能力,分配/组
Ki=每个部分,%污染负荷的比例
应用多目标加权评分法对不同行业的生产类,它包括社会和经济效益,污染排放
状况,这是关系到就业,GDP和污染排放负荷单位产品的产能分配。因此,公式为:
其中i=工业污水分组
=每个行业剩余容量,吨/每个行业
pi=该区域就业人口的百分比,每个行业,%
Gi=该区域各行业占GDP的比重%
si=污染排放量的百分比,%
四结果与讨论
A河流自净能力
每月的自净化学需氧量,总氮和总磷能力,投入产出平衡的原则,估计已与相关
4
方程预测值(4),(五),(6),其中相关系数,分别的,R=0.9601(12例)和r=0.9894
(12例)和r=0.9961(12例)。从图1,2,3,建立回归方程,可以很好地预测自
我净化化学需氧量,总氮和总磷量的区域。
5
根据建立的模型,水环境容量流域化学需氧量,总氮和总磷是分别50939吨/年,
5771吨/年,1495吨/年。化学需氧量的每月分配是:851吨/米~10345吨/平方米;
总氮:95吨/米~1101吨/米;总磷:32吨/米~271吨/米
该流域的化学需氧量月最大容量出现在六月,七月和九月,总共为54.2727643
吨占全年54.27%左右。化学需氧量的能力最低的月份似乎是三月,这是从10月3445
吨,占全年的6.76%。
该区域为总氮和总磷的最大容量出现在一个月六月,七月和八月,这完全是分别
2933吨和723吨和50.82%和48.39占全年%。该月最低为总氮和总磷的能力似乎至
三月,这是259吨和93吨完全和占4.49%和6.23%的全年从一月
B分配剩余容量
据测算,水环境化学需氧量,总氮和总磷的剩余容量49524吨/年,5191吨/年,
1499吨/年,分别为。化学需氧量的每月分配是:851吨/米~10345吨/平方米;总氮:
95吨/米~1101吨/平方米;总磷:32吨/米~271吨/米
分配到剩余的水环境容量的生活来源是各种污染指标化学需氧量分别3053吨/
年,总氮602吨/年,总磷126吨/年,生产类分配到的剩余容量化学需氧量46417
吨/年,总氮4589吨/年,总磷1323吨/年每个生活来源的剩余容量见表1。
表1结果分配剩余的污染水环境的承载能力作者:流域面积生活方式行业的各种来源
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五结论
在本文中,通过对水环境容量的计算和分配结果,可以得出结论如下:
1)水环境容量的测量结果表明,水环境容量和剩余的化学需氧量,总氮和总磷
可用容量较大,但分布不均的一年,其中主要的是在大容量高流量时期,小在旱季的
能力。究其原因,主要是由于流域水资源的分配流量很大的不同年度,以及非点源污
染负荷入河流域污染负荷总投入比重偏低。
2)从生活方式上看污染源容量分配的结果,得到化学需氧量的分布的大小顺序
为:城市生活>农村生活>牲畜和家禽>农业肥料,对TN:农业肥料>牲畜和家禽>城市
生活>农村生活,对总磷:家畜和家禽>>城市生活,农业肥料>农村生活。
此文章在研究成果的基础上统计存在的水环境容量自净,最好是通过实际应用的
针对性已建立的污染物模型。与此同时,由于区域之间,并与特定的匹配的数据建立
模型时的差异,本文的模型只适用于大渡河泸定段。
鸣谢
本研究由人才引进四川农业大学基金会(编号01402000)。
本文发布于:2022-11-22 22:12:40,感谢您对本站的认可!
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