聊城市水环境承载现状及纳污能力分析

文章以聊城市水域情况为典范,论述了实施污染物排放限额制度的重要性,阐明确立各水域污染容量控制界限的主旨及其要点,评估了该市各水功能区的水质现状。基于污染负荷评估的标准和流程,确定了各个水功能区的纳污能力,计算出它们在特定年份的污染物总承载量,并对聊城市各水功能区的环境承载力状况进行了深入分析。最后,就实行污染物总量控制提出建议措施。

黑河流域张掖段不同主体功能区水环境承载力评价

水环境承载能力评价可为地区经济发展和生态环境保护提供重要依据,为精准查明张掖市水环境承载力状况,基于各区县重点开发区、重点生态区和农产品主产区3种不同主体功能定位,从水资源、排放强度、水环境质量和水生态4个维度选取合理指标,构建了复合型水环境承载力评价指标体系,利用层次分析法和综合指数法评价了2018—2020年各区县水环境承载力。结果表明:2018年各区县评价指数介于63.9~79.4,民乐县和高台县为临界超载,其他县区不超载;2019年评价指数介于63.2~86.9,临泽县、民乐县和高台县为临界超载,其他县区不超载;2020年评价指数介于70.6~88.6,六县区均处于不超载状态,总体张掖市的水环境承载能力现状良好,且逐年提升。但临泽县、山丹县、民乐县和高台县刚脱离“临界超载”,“不超载”状态优势不存在,仍有较大提升空间。不同功能区4个指标对水环境承载力的影响程度有所差别,重点开发区影响程度较大评价指标为排放强度和水环境质量指数,重点生态功能区为水生态指数和水环境质量,农产品主产区为水资源和排放强度指数,在改善提升不同功能区水环境承载力时应注意上述指标。

三峡库区几种林下苔藓的保水功能

通过对三峡库区三种森林类型(松栎混交林、栓皮栎纯林、马尾松纯林)林下苔藓储量调查分析及其持水特性试验,得到不同森林类型林下苔藓储量、最大持水量、吸水速率等水文特征参数。结果表明,马尾松纯林林下苔藓储量最大(12.93t/hm2),松栎混交林和栓皮栎纯林林下苔藓储量相同(9.47t/hm2)。松栎混交林林下苔藓最大持水量为5.36mm,栓皮栎纯林为5.73mm,马尾松纯林为6.26mm。研究结果还表明,三峡库区林下苔藓持水量随时间变化过程与森林类型无关。在只有苔藓覆盖情况下,不同森林类型林内不产生水分下渗和地表径流时的最大降雨量和最大降雨雨强分别为:松栎混交林林地5.36mm,5.820mm/h;马尾松纯林林地6.26mm,7.420mm/h;栓皮栎纯林林地5.73mm,6.060mm/h。

山地水土要素时空耦合特征、效应及其调控

我国是一个多山的国家,山地面积约占陆域国土的65%1),其地理环境的差异性和复杂性,以及人类活动的强烈性,导致山区人地关系具有鲜明的特殊性。山地是具有多样功能的自然综合体,发挥着资源供给、生态服务、环境调节等不可替代的功能,是国家生存与发展重要的自然基础。生态文明建设和国家全面建成小康社会,使得山地问题越发得到广泛关注,山区发展越发得到重视。本文结合国家重点基础研究发展计划(973计划)项目"典型山地水土要素时空耦合特征、效应及其调控",主要介绍该项目研究围绕国家重大需求,以水土要素为核心,研究其时空耦合的差异性和资源、生态效应,通过水土耦合格局、过程的机理揭示,回答对应的科学问题,为山区国土空间的优化与调控提供科学依据。

太湖流域省际边界地区入河污染物总量控制

通过评价太湖流域省际边界地区水环境状况,分析区域污染源情况。在此基础上,采用水量水质模型核算该地区水功能区纳污能力。结果表明:该区域现状COD、NH3-N污染负荷量分别为11.07万t/a7、124 t/a,而该区域COD和NH3-N的纳污能力分别为8.07万t/a和4 009 t/a,现状COD和NH3-N的污染负荷分别是水域纳污能力的1.4倍和1.8倍,超过该区域水环境的承载能力。最后确定了污染物限制排污总量,提出了水资源保护建议。

浑河流域水功能区达标性分析

目的分析浑河流域沈抚新城下游河段的污染物流经水体的水质状况,解决沈抚新城面临的水环境问题,确保当地水环境安全.方法选取COD和氨氮为污染因子,计算浑河东陵大桥至长青桥河段的水环境容量.利用QUAL2K软件模拟污水经杨官河和白沙河进入浑河后,研究区域的污染物质量浓度变化.结果计算出东陵大桥至长青桥河段的水环境容量为COD 18.23 t/d,氨氮2.54 t/d.污水集中处理后经白沙河排放,对下游浑河水质影响较小,能够满足水功能区划;合理分配水量,使污水经白沙河和杨官河分别排入浑河时,下游水质符合水功能区要求;污水全部通过杨官河排放,下游水质不能满足水功能区划.结论从而确定沈抚新城的污染物排放量、污水处理厂出水水质及污水排放位置.为浑河水资源的开发利用和保护管理提供科学依据,进而实现水资源的科学合理可持续利用.

水资源缺乏地区地表水环境承载现状研究——以京津冀和西北五省(自治区)为例

本研究以主体功能区划作为控制单元进行划分,以水功能区纳污能力作为环境容量基础数据,结合国家环境保护部污染物排放统计数据,分析京津冀和西北五省(自治区)的不同主体功能区的地表水环境容量超载情况。结果显示,在水资源缺乏的京津冀和西北五省(自治区)地区,其重点开发区的氨氮排放入河量均已超出水环境容量,城镇生活污水排放是水环境氨氮容量超载的主要贡献因子。对于农产品主产区和重点生态功能区,京津冀地区水环境的化学需氧量(COD)和氨氮排放量普遍超载,而西北五省(自治区)还有19%~73%的水环境容量剩余。不同主体功能区的环境和产业政策取决于主体功能区的类型和水环境容量的超载情况。

沂沭泗流域降解系数及纳污能力测算研究

为了控制污染物排放、明确水功能区限制纳污红线,以沂沭泗流域境内的4个水功能区为例,分析了水体COD、氨氮的降解系数及其变化规律,拟合出了与流速相关的水体污染物降解系数的经验公式;采用一维水质模型,计算了2015年4个水功能区的COD、氨氮纳污能力,并核定75%和90%水文保证率下的COD和氨氮纳污能力分别为2020年和2025年限制纳污红线值,对其进行了预测。结果表明:2015年、2020年、2025年研究区的COD、氨氮纳污能力红线值分别为2 264.03、34.48,1 566.4、21.95 t与887.71、15.16 t,2020年和2025年的COD和氨氮应削减率为30.81%、36.34%与60.79%、56.03%。

渭河干流纳污能力动态计算模型系统开发

河流纳污能力具有动态特征,在不同水文条件或不同水质目标下,应采用不同的模型计算水域的纳污能力。根据渭河干流陕西段水功能区划分和水质目标、排污口分布情况等,提出了国标模型、上游控制模型、下游控制模型,并开发了人机交互的纳污能力动态计算模型系统,当河流水文过程和其他自然条件发生变化时,可以在系统中重新设置实时参数,实现纳污量的实时动态计算。

水功能区纳污能力和水资源保护研究

结合泗洪县水环境现状,贯彻最严格水资源管理制度,对其水资源保护进行研究。以单因子评价法为基础对县域内河流湖泊进行水质状况分析。根据水资源保护目标,以水功能区为研究单元,通过建立零维及一维水质模型,对2020年泗洪县水功能区纳污能力、污染物入河总量及污染物削减量进行研究计算。结果表明,2020年泗洪县大部分水功能区排污量严重超出纳污能力。根据结果提出了水资源保护措施。通过措施的实施,2020年水功能区水质达标率为87.5%,达到85%的水质目标。

水功能区纳污能力动态研究与应用

在考虑河道流量与水温对污染物降解作用的基础上,提出一种针对河道水功能区纳污能力计算的方法。利用淮河流域山东省水功能区河段资料,以COD与NH3-N两种污染物为例,研究其降解系数与流量、水温的关系。利用最小二乘法拟合得到各污染物的降解系数与流量的函数关系,通过对大量实测资料的分析,得到水温对各污染物降解系数的线性修正系数。在此基础上,选取75%和90%两种保证率作为水功能区纳污能力计算的水文设计条件,分别计算出逐月纳污能力。结果表明:在90%保证率设计流量下,山东省水功能区大多数月份纳污能力计算结果为0,而在75%保证率设计流量下各月纳污能力不为0,说明北方流域更适合取75%保证率设计流量来计算纳污能力。通过计算水功能区逐月的纳污能力,计算出入河污染物削减量,并提出相应的限制排污措施。

金沙、银江水电站对攀枝花河段纳污能力影响

金沙江攀枝花河段规划有金沙、银江水电站,两电站的上、下游分别规划有观音岩、乌东德水电站。梯级电站的建设将使攀枝花河段水域的纳污能力发生改变。通过对该江段纳污能力变化的分析,提出控制排污量的具体意见,将为水资源的合理开发提供科学依据。利用k-ε方程,针对梯级电站开发的方案对攀枝花河段的纳污能力进行了分析计算,得出了相应的水体纳污能力。电站建成后,攀枝花市的污水排放应控制在纳污能力之内。

包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征

西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试验和Hydrus1-D数值模拟,研究包气带岩性结构与地下水耦合作用的生态效应,分析不同岩性结构包气带获取地下水供给水分和持水能力差异,定量对比不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征,得到以下认识:(1)在地下水水位埋深增大和减小的情况下,不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响不同;(2)当地下水水位埋深逐渐减小时,在相同植被条件下,包气带岩性颗粒越细,其支持毛细水上升高度和速度越大,土壤获得地下水的补给水分越快越多,对地表植被的生长越有利;(3)当地下水水位埋深大幅增大后,旱区包气带的有效持水量具有继续维持陆表植被存活的生态效应,中等岩性颗粒的有效持水量最大,对维持植被的生态效应最明显。与单一岩性相比,多种岩性的组合结构有效持水量较大,生态效应更强。研究结果加深了对包气带在地下水生态功能中调节作用的认识,可以为旱区水资源的精细化管理及生态保护提供科学依据。

鄱阳湖九江工业用水区纳污能力研究

水功能区水域纳污能力是污染物入河湖总量控制的基础,当前水域纳污能力计算较多使用公式的解析解法,计算结果较为粗略。选取鄱阳湖九江工业用水区作为研究对象,采用解析解法和数值解法相结合的方法对鄱阳湖九江工业用水区纳污能力进行联合求解,利用解析解法计算水域纳污能力初值,再以此作为模型启动条件,通过数值模型对解析解法获得的初始值进行试算检验和优化。计算结果表明,鄱阳湖九江工业用水区的最优水域纳污能力COD为9 776t/a,氨氮为142t/a。研究统筹考虑了河道形态、岸边流速变化、丰水期长江江水顶托和倒灌等因素,弥补了解析解法的局限性,结果更具合理性,可为鄱阳湖九江工业用水区水质管理和限制排污总量控制提供参考。

滦河承德段水环境容量计算及初始分配

以滦河承德段为研究对象,先对该河段的9个断面采用单因子指数法和灰色关联分析法进行了水质评价,再根据水功能区特征划分控制单元,采用一维模型核算该河段的水环境容量,最后基于经济、环境、公平原则,采用等比例分配法对各行政单元进行水环境容量初始分配,选取GDP、区域面积、人口作为基尼系数的分配指标,并利用各指标下的基尼系数对分配方案进行了评价及优选。结果表明:滦河承德段水质较优,COD、NH_(3)-N、TP 3种污染物的水环境容量分别为5203.61t/a、505.71t/a、72.92t/a;在环境容量分配中,4种分配方案均满足相对公平要求,且环境效益权重较大的方案更为合理。

水功能区纳污能力动态计算主题模式研究及应用

从纳污能力的动态性出发,以河流水功能区纳污能力计算为主题,提出纳污能力动态计算模式,该模式基于水利信息化综合集成平台,采用知识图可视化技术将河流以水功能区为单元概化为节点予以展现,将设计流量、纳污能力的求解算法封装成组件,建立纳污能力计算模型及参数率定组件库,通过组件和知识图,动态搭建水功能区动态纳污能力仿真系统,并将其应用于渭河干流陕西段的纳污能力求解。应用结果表明:水功能区动态纳污能力仿真系统能将河流纳污能力计算过程可视化、组件化、动态化,同时可实现"人际交互"的应用模式。

基于一维水质模型的淮北市区纳污能力计算

通过对淮北市水功能区基本情况的分析,利用一维水质模型的概化,分析了模型参数的确定方法,建立了河流纳污能力模型,定量计算出水功能区纳污能力。

小区域水质状况评价及治污措施探讨

采用综合评价法对典型区水质状况进行了评价,对各水功能区水质进行了现状与目标的对比分析,探讨了产生污染的原因,提出了防治水污染的管理措施与工程措施.其评价方法可供类似地区在进行水质评价及制定治理措施时参考.

泗洪县水功能区达标分析与保护对策研究

结合泗洪县水功能区水质现状,以单因子指数法评价水功能区水质达标率,通过建立水质一维模型计算水功能区纳污能力和污染物入河排放量,根据分析结果提出了不达标水功能区保护对策。通过对策的实施,2020年全县重点水功能区达标率达到82%以上。

广州市黄埔区乌涌水功能区纳污能力核定及入河排污量削减方案研究

根据广州市黄埔区乌涌水质现状及污染概况,以氨氮、高锰酸盐指数、COD、BOD、总氮和总磷为主要污染物控制因子,选择Mike一维水动力和水质模型,通过调整排污口排污量,进行逐次试算,获得乌涌水功能区纳污能力;按照可持续发展的原则,遵循水功能区的水质保护目标,确定规划水平年污染物排放控制量;并根据乌涌调查实际情况及相关规划,设定削减方案。其成果可为黄埔区乌涌水资源保护管理决策提供参考。