流域水體污染物最大日負(fù)荷總量控制技術(shù)研究.pdf

1、實(shí)施污染物排放總量控制是保護(hù)和恢復(fù)我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量的根本措施之一。本文在綜述國(guó)外先進(jìn)水質(zhì)管理思想與水體污染物總量控制技術(shù)基礎(chǔ)上,以流域容量總量控制為核心,基于負(fù)荷歷時(shí)曲線模型(Load DuraTiO2 Curve,LDC),調(diào)查與收集1999～2008十年水文和水質(zhì)數(shù)據(jù),構(gòu)建了東苕溪上游河流污染物負(fù)荷歷時(shí)曲線,計(jì)算東苕溪上游河流總氮(TN)、總磷(TP)和化學(xué)需氧量(COD)的最大日負(fù)荷量(TMDL)與多年允許負(fù)荷通量,比較了負(fù)荷歷時(shí)曲

2、線模型與一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型對(duì)河流水環(huán)境容量計(jì)算結(jié)果的差異,提出了流域水體污染物最大日負(fù)荷總量控制技術(shù)。主要結(jié)論如下:
　　 (1)構(gòu)建東苕溪上游河流水體污染物負(fù)荷歷時(shí)曲線,確立流量歷時(shí)區(qū)間。運(yùn)用1999～2008十年流量數(shù)據(jù),構(gòu)建了河流水體污染物負(fù)荷歷時(shí)曲線,并根據(jù)水文特征,將負(fù)荷歷時(shí)曲線劃分為5個(gè)流量歷時(shí)區(qū)間(Flow DuraTiO2 Intervals,FDI):高流量區(qū)(0～10％),流量＞66.7m3/s,為出現(xiàn)洪水或特

3、大流量時(shí)的流量范圍;豐水區(qū)(10～40％),66.7m3/s＞流量＞21.1 m3/s,為出現(xiàn)較大流量時(shí)的流量范圍;中流量區(qū)(40～60％),21.1 m3/s＞流量＞8.4 m3/s,為通常水文條件下的流量范圍;枯水區(qū)(60～90％),8.4 m3/s＞流量＞1.4 m3/s,為低流量時(shí)的流量范圍;低流量區(qū)(90～97％),1.4 m3/s＞流量＞0 m3/s,為極小流量時(shí)的流量范圍。
　　 (2)采用LDC計(jì)算流域最大日負(fù)荷

4、總量TMDL,提高水體污染總量控制預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。在河流水體污染物負(fù)荷期間曲線基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)了東苕溪上游河流水體污染物TN、TP和COD的日負(fù)荷量,通過(guò)與一維穩(wěn)態(tài)條件水環(huán)境容量的比較分析得知:不同水文年水環(huán)境容量差異很大,在枯水年和特枯年LDC法計(jì)算結(jié)果低于一維穩(wěn)態(tài)模型計(jì)算結(jié)果,而其余水文年則相反,且差距隨著流量增大而增大;90％流量保證率條件下運(yùn)用LDC法計(jì)算得到的各污染物TMDL分別為一維穩(wěn)態(tài)條件下計(jì)算得到各污染物水環(huán)境容量的18.76

5、％、15.05％和37.87％;運(yùn)用一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型計(jì)算的到的TN、TP和COD水環(huán)境容量分別相當(dāng)于62％、50％和73％流量保證率下運(yùn)用LDC法計(jì)算得到的污染物TMDL。因此,對(duì)于河流流量年內(nèi)變化大的流域,采取LDC法計(jì)算,能夠更準(zhǔn)確地反映水環(huán)境容量的年內(nèi)變化狀況,采取更精確和有效地控制措施。
　　 (3)剖析流域區(qū)段產(chǎn)污機(jī)制,設(shè)置TMDL安全臨界值,提出TMDL季節(jié)性總量配置。應(yīng)用東苕溪上游流域水質(zhì)歷史數(shù)據(jù),剖析不同區(qū)域產(chǎn)污

6、機(jī)制,結(jié)果表明:東苕溪上游流域出現(xiàn)TN負(fù)荷總量超標(biāo),是各類污染源綜合作用結(jié)果,低流量模式下點(diǎn)源為主要污染源,其他流量模式下為點(diǎn)、面源共同作用結(jié)果,面源是流域TN最主要來(lái)源,其中農(nóng)田徑流是主要污染機(jī)制,流域 TN負(fù)荷削減率為97.9％,關(guān)鍵水質(zhì)條件為豐水流量模式;通過(guò)分析東苕溪上游流域各污染物最大日負(fù)荷年內(nèi)變化特征與安全臨界值設(shè)置,確定污染物年內(nèi)負(fù)荷分配模式,結(jié)果表明:TN允許負(fù)荷四季分配結(jié)果為春季232.10 kg/d、夏季389.97