吉林省松花江干流COD和氨氮环境容量特征

我国“十二五”期间实施水污染物总量控制的指标是COD和氨氮。采用河流一维稳态模型,分水期、分区段对吉林省松花江干流COD和氨氮环境容量进行核算。结果表明：吉林省松花江干流COD和氨氮环境容量分别为631833.0t/a和26469.3t/a,水环境容量较大,其中丰水期分别为3127.1t/d和133.7t/d,平水期分别为1250.6t/d和52.8t/d,枯水期分别为807.8t/d和30.7t/d,均具有丰水期>平水期>枯水期的特点;吉林市段、长春市段和松原市段COD环境容量分别为220209.6 t/a、296615.7 t/a和115007.8t/a,具有中游段（长春市段）>上游段（吉林市段）>下游段（松原市段）的特点;氨氮分别为11848.2t/a、10683.0t/a和3938.1t/a,具有上游段>中游段>下游段的特点;各区段剩余环境容量均较小,其中长春市段丰水期氨氮剩余环境容量为负值,需削减该段的氨氮入河量。应科学合理利用水环境容量,促进吉林省社会经济和水环境的协调发展。     

陕北无定河水环境容量研究

目的定量研究无定河水环境功能受控区域内所能受纳的污染物最大数量(水环境容量),为寻找水环境容量控制下的区域发展对策提供依据。方法基于满足河流水质要求,以相邻两个排污口为分界线,将河流概化为多个河段,以沿河排污口所能容纳的污染物排放量为控制目标,建立一维水环境容量计算模型。结果在75%逐月流量和最枯月平均流量以及90%逐月流量3种不同水文条件下,COD环境容量分别为6 070.67 t/a,5 276.24 t/a,5 116.37 t/a,NH3-N环境容量分别为259.95 t/a,220.15 t/a,217.44 t/a。结论以偏枯频率年P=75%枯水期平均流量计算获得的年水环境容量作为水污染排放总量控制目标时,既对当地水污染物的排放起到了良好的限制作用,也对地区经济发展留有一定的拓展空间。从2007年现状排污量来看,COD排放量略大于水环境容量,而NH3-N排放量远超过水环境容量,削减率约为73.11%。对无定河实行严格的污染总量控制显得十分重要。     

丁字湾物质输运及水交换能力研究

通过建立丁字湾三维潮流模式、污染物输运模式计算了该湾COD浓度分布，定量分析了丁字湾的水交换能力，较为精确地计算出丁字湾内水交换率和水交换半更换期的空间分布。计算结果表明，当湾中部水交换50％时，湾口水交换达80％，湾底仅为20％－40％；丁字湾湾口的半更换期为1－5d，湾中部为18－20d，湾顶为24－32d。     

深圳河湾流域水污染源解析研究

利用污染源调查资料、污水处理厂运行数据、底质监测结果、SWMM的非点源污染模型和截排系统溢流模型, 估算深圳河湾流域的非点源和溢流污染负荷, 解析流域主要污染物的时空分布和来源, 得到如下结论。1) 2015年深圳河湾流域全年入河负荷量为COD 3.676 万 t/a, 氨氮 5715.65 t/a, TP 494.36 t/a, 其中点源为COD 2.63 万 t/a, 氨氮 5496.9 t/a, TP 463.55 t/a, 占全年的比例分别为72%, 96%和94%。非点源负荷为COD 8608 t/a, 氨氮 99.8 t/a, TP 18 t/a。雨季(4-9 月)溢流总负荷为COD 1894.05 t, 氨氮 118.95 t, TP 12.81 t。2) 深圳河湾流域单日入河负荷为COD 116.5 t/d, 氨氮 15.75 t/d, TP 1.412 t/d; 旱季污染源中漏排污水, 各指标负荷属排污口和支流漏排占比最大; 旱季点源总COD为71.94 t/d, 氨氮为15.06 t/d, TP为1.27 t/d。雨季中, 非点源的COD占比最大(34.21%), 其次是支流漏排(28.73%)和排污口(22.3%); 3) 雨季非点源和溢流的负荷对水质的影响不能忽略, 尤其是暴雨天, 虽然时间短, 但大量负荷对水质冲击的影响极其严重, 恢复到正常水质需较长的时间。     

吉林省松花江干流化学需要量(COD)和氨氮环境容量特征

我国"十二五"期间实施水污染物总量控制的指标是化学需要量(COD)和氨氮。采用河流一维稳态模型,分水期、分区段对吉林省松花江干流COD和氨氮环境容量进行核算。结果表明:吉林省松花江干流COD和氨氮环境容量分别为631833.0 t/a和26 469.3 t/a,水环境容量较大,其中丰水期分别为3 127.1 t/a和133.7 t/a,平水期分别为1 250.6 t/a和52.8 t/a,枯水期分别为807.8 t/a和30.7 t/a,均具有丰水期>平水期>枯水期的特点;吉林市段、长春市段和松原市段COD环境容量分别为220 209.6 t/a、296 615.7 t/a和115 007.8 t/a,具有中游段(长春市段)>上游段(吉林市段)>下游段(松原市段)的特点;氨氮分别为11 848.2 t/a、10 683.0 t/a和3 938.1 t/a,具有上游段>中游段>下游段的特点;各区段剩余环境容量均较小,其中长春市段丰水期氨氮剩余环境容量为负值,需削减该段的氨氮入河量。应科学合理利用水环境容量,促进吉林省社会经济和水环境的协调发展。     

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.     

钦州湾潮流场及污染物输运特征的数值研究

【目的】钦州港作为广西重要的港口,港口快速发展的同时带来污染物排放量的不断增加。为保证钦州湾海洋生态的可持续发展,必须深入分析钦州湾的水交换与污染物输运特征。【方法】基于2010年秋季钦州湾的调查结果,应用ECOMSED模型构建了钦州湾三维潮流与污染物(以COD为例)输运模型。潮流模型的调和常数来自俄勒冈大学的中国海潮汐模型,污染物输运模型的开边界与初始值来自于调查结果。【结果】模型结果与海流调查结果吻合较好。钦州湾平均涨潮时与平均落潮时分别为11.4h与8.7h,对应落潮流大于涨潮流;平均潮差为2.8m,最大潮差4.25m,平均纳潮量约为10.8×108 m3;钦州湾的水体交换半周期为7d,而水体交换80%的时间约为28d;钦州湾COD浓度越往北越大,越靠近湾外越小,COD逐时浓度最大值约为1.27mg·L-1;钦州湾保税港区围填海后金鼓江北端和西侧的COD浓度分别上升约20%和10%。【结论】广西钦州湾保税港区的围填海工程对金鼓江的污染物浓度分布影响较大。     

岸线变化对钦州湾水动力环境的影响

【目的】分析岸线变化对钦州湾水动力环境的影响,为钦州湾海岸线开发、海洋环境保护提供科学依据。【方法】结合2004年及2012年海图、卫星影像资料等资料,采用数值模拟的方法对钦州湾2004年—2012年间岸线变化造成潮流、纳潮量、水交换能力的变化进行计算。【结果】岸线变化后,三墩公路顶端附近海域流速增大0.2m/s,犀牛脚附近下降0.1m/s,三墩公路两侧涨潮时潮流流向由东南向变为西南向和正北向;大、小潮期间,海域纳潮量分别下降-1.50×10~8 m~3和-0.29×10~8 m~3,下降幅度分别约为总量的10.3%和10.9%;水体半交换时间由27d延长至28d。【结论】岸线变化对钦州湾水动力环境有一定的影响,岸线开发利用应充分考虑岸线变化对海洋环境的影响。     

半封闭海湾围填海对水动力 环境的影响分析

以东山湾为例,采用平面二维数学模型,从潮流、纳潮量和水交换3个方面探讨湾内围填海对东山湾水动力环境的影响.研究结果表明:随着填海面积的增加,影响范围及程度不断增大;湾口海域对填海区位置及填海范围的响应较为敏感,当填海范围扩大到湾口海域后,纳潮量减少10%以上,大潮平均水交换率均减小8.82%,小潮平均水交换率减小13.33%,易影响湾内的污染物扩散能力,从而引发水质和生态问题.     

有限体积海岸海洋模型模拟泉州湾人工岛建设对水交换的影响

以泉州湾秀涂人工岛的建设为例,基于有限体积海岸海洋模型,建立泉州湾三维数值模型,模拟分析建岛前、后水动力特征、潮致余流和纳潮量的变化.采用欧拉弥散方法模拟污染物浓度的对流扩散,对泉州湾的水交换能力进行分析.结果表明:建岛后,大部分海域的海潮流速约减小0.1 m·s^-1;石湖港区人工岛连线以西大部分区域的潮致余流变化不显著,但湾口的潮致余流出现较为明显的减少;纳潮量的变化较为明显,小潮期间纳潮量的变化率为10.09%,使小潮期间湾内水体与外海的交换能力变弱,更易遭受污染威胁;洛阳江流域和金屿的污染物浓度差变化较大,导致湾内水体的半交换时间约增加3 d.     

岸线变化对钦州湾污染物输移扩散的影响

【目的】分析岸线变化对钦州湾污染物输移扩散的影响,为钦州湾岸线开发、海洋环境保护提供科学依据。【方法】在2004-2012年岸线变化的基础上,利用MIKE21数学模型对钦州湾COD扩散进行模拟。【结果】低潮位时COD扩散面积大于高潮位时,小潮期间COD扩散面积大于大潮期间;岸线变化对钦州湾污染物输移扩散有一定影响,岸线变化后,金鼓江口COD扩散面积比岸线变化前稍大,三墩公路与犀牛脚之间COD浓度增量大于2mg/L的区域明显大于岸线变化前。【结论】合理开发利用岸线,对改善钦州湾污染物输运扩散,保护海洋环境具有十分重要的意义。     

基于A值法的庆阳地区大气环境容量研究

大气环境容量是指特定区域所能容纳污染物的最大负荷量。本文利用A值法,通过计算各控制区的大气环境容量得出庆阳地区SO_2的环境容量为9.46×10~4t/a,NO_2的环境容量为7.57×10~4t/a,PM10的大气环境容量为12.11×10~4t/a,结合庆阳地区大气污染物排放量现状,分析表明庆阳地区SO_2、NO_2的环境容量剩余空间较大,而PM10的排放量已经接近庆阳市的大气环境容量。     

广西铁山港海域环境容量及排污口位置优选研究

用交替方向隐式法（ADI法）模拟铁山港海域COD潮扩散,计算铁山港海域COD环境容量。铁山港海域内,石头埠至老鸦以北海域环境容量小,而肋至三合以北海域环境容量大。说明港内海域允许容纳的污染物要比港外的少。石头埠至北暮近海两槽区,水深流强,水交换能力较强,是排污口的良好位置。     

北仑河口水交换能力及物质输运的数值模拟研究

【目的】随着入海污染物的不断增加,北仑河口海域的生态环境保护面临严峻挑战,因此对其水交换能力和物质输运特征进行研究尤为重要。【方法】基于COD调查结果,应用ECOMSED模型模拟北仑河口海域的水交换能力以及夏季与冬季的COD输运特征。【结果】北仑河口海域的水交换半周期为4.5d,水体交换80%的时间约为29d。北仑河口海域夏季两侧的COD浓度比冬季高0.4mg/L,冬季中央区域COD浓度则比夏季高,这一方面与夏季较强的羽状流引起的较强水交换有关,另一方面与该区域冬季存在气旋式涡旋有关。【结论】北仑河口海域的羽状流及环流结构对污染物浓度分布有重要影响。     

基于随机游动模型的铁山港水交换的数值模拟

采用三维浅海水动力模型和粒子随机游动模型,模拟了铁山港潮汐、潮流场,分析了湾内水体平均驻留时间的时空特征和物质迁移特征.研究结果表明,铁山港海水交换主要受潮汐控制,上层海水与湾外水交换率大,平均驻留时间为9.84d,下层海水为25.18d;腹大口小的海湾内湾顶水交换较慢,湾口和湾中水交换较快;落潮期水体交换速度明显快于涨潮期.采用单点中性粒子追踪公馆河入海处等5个较典型位置水体的运动轨迹,结果表明北暮—营盘附近口门海域和石头埠沿岸水交换活跃,利于水体物理自净扩散;湾顶、白沙河和沙田均水交换缓慢,容易造成物质的沿岸堆积.     

杭师大仓前校区河道水质动态变化与水环境容量分析

通过对杭师大仓前校区(一期)河道水体近一年的连续采样监测,获取了仓前校区校园水环境的动态变化信息,并测算了护校河及景观水域的水环境容量.结果表明:校区河道水质基本处于Ⅳ到Ⅴ类水体,不同水质指标变化规律各异;余杭塘河配水和降雨径流对校区水体COD与BOD_5污染贡献率较大,存在点源和面源污染风险;利用一维模型计算90%水文保证率下护校河与景观水域COD的环境容量分别为368.48、397.22t/a,氨氮的环境容量为41.71、42.82t/a,75%水文保证率下护校河与景观水域COD的环境容量分别为594.41、640.77t/a,氨氮的环境容量为67.28、69.07t/a,均存在一定的环境容量.     

南湖污染源解析与污染负荷核算

南湖是武汉市"四水共治"行动计划中需要优先实施水环境提升的水体,其水环境功能区划目标为地表水Ⅳ类,但其现状水质一直处于Ⅴ类或劣Ⅴ类,常年达不到水功能要求,亟需治理.通过对南湖污染源进行解析,核算污染负荷,确定了排口是南湖最大的污染源,其对COD、NH3-N、TP的贡献量分别为550. 2 t/a、60. 3 t/a和7. 8 t/a,负荷比分别为67. 4%、71. 4%和70. 3%.其次为城市径流污染,其对COD、NH3-N、TP的贡献量分别为153. 01 t/a、15. 30 t/a和3. 06 t/a,负荷比分别为18. 8%、18. 1%和27. 6%.再次为降尘污染,其对COD、NH3-N、TP的贡献量分别为112. 4 t/a、8. 7 t/a和0. 2 t/a,负荷比分别为13. 8%、10. 3%和1. 8%.最后为农田种植污染,其对COD、NH3-N、TP的贡献量分别为0. 6 t/a、0. 1 t/a和0. 03 t/a,负荷比分别为0. 1%、0. 2%和0. 3%.     

基于环境容量的入湖污染负荷削减分析

水环境污染是困扰城市发展和影响人居生活的重要因子。为探索研究河湖水环境改善措施,尤其是研究与人居环境密切相关的城市内湖水环境提升,以武汉市南湖为例,开展了典型城市公园型湖泊的水质提升问题。通过对南湖汇水范围内污染物来源的进行精细化定量解析,结果结果表明南湖入湖总氮(TN)和总磷(TP)负荷分别为835.6 t/a和92.56 t/a;污染负荷空间分布有三个典型峰值区域,其面积仅占汇水范围的10.7%,而其TN产污负荷占25.18%,总磷产污负荷占23.97%。采用狄龙模型计算得出南湖水域TN环境容量为315.2 t/a,TP环境容量为21.01 t/a。在完成城镇生活污水和底泥释放中60%TN去除和75%TP去除的基础上,同时地表径流中TN控制率达到67%、TP控制率达到87%,即TN和TP排放量控制在环境容量限值以内,可使TN浓度达到1.5 mg/L,TP浓度达到0.1 mg/L,南湖水质总体达到地表水Ⅳ类要求。基于环境容量分析的入湖污染物来源定量解析,以及进一步对汇水范围内污染负荷的空间分析,可为河湖水环境污染治理措施的合理安排提供科学依据。     

徐州市区地表水体环境容量的估算与分析

在对徐州市区地表水污染源调查分析的基础上,确定了影响水环境质量的主要污染因子,对各地表水体的水环境容量进行了估算.估算结果表明,云龙湖BOD5和COD的环境容量均大于耗氧污染物的入湖量,而各河流则是污染物入河量超过其环境容量,需要进行削减.京杭运河、奎河和废黄河徐州段平水期COD的削减量分别为546.18,957.51和19476.95t/a,NH3-N的削减量分别为700.90,619.99和12004.49t/a.针对徐州市区地表水环境的实际情况,提出了相应的污染防治思路和对策.     

基于修正A值法评估率水流域大气环境容量及其敏感性分析

修正A值法是大气环境容量评估的主要方法之一,主要基于经验性公式,参数取值主观性较大,已有研究并未能系统分析参数取值对基于修正A值法的大气环境容量核算结果的影响.本文基于修正A值法评估率水流域的大气环境容量,并对修正A值法的主要参数(降水量、大气稳定度、风速和干沉积速率)在±30%范围内进行调整,系统分析主要大气污染物(SO_2、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5))的环境容量对各参数变化的敏感性.研究结果表明:(1)在现阶段条件下,率水流域内SO_2、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5)的允许排放量分别为11.8×10~4 t/a、5.0×10~4 t/a、10.1×10~4 t/a和2.2×10~4 t/a;(2)4种主要污染物的大气环境容量敏感性分析结果一致,风速对环境容量的影响最大,各污染物的环境容量变化范围为-50%～70%;大气稳定度的影响次之,各污染物的环境容量变化范围为-1%～20%;干沉积速率和降水量的影响甚微,大气环境容量变化范围分别为±2%和±0.1%.