环境容量的计算
华中科技大学文华学院
毕业设计（论文）
二维水质模型计算水环境容量—
以长江武汉段巡司河排污口为例
学生姓名：李俊学号： 070205011110
学部（系）：城市建设工程学部
专业年级： 07级环境工程
指导教师：刘年丰/王慧丽职称或学位：教授/助教
2011年6月11
1. 前言 (6)
1.1. 研究背景与研究意义 (6)
1.2. 国内外水环境容量研究状况 (6)
1.2.1. 国内研究状况 (7)
1.2.2. 国外研究状况 (7)
1.3. 论文内容 (8)
2. 长江武汉段水环境概况 (9)
2.1. 长江武汉段概况 (9)
2.2. 巡司河断面状况 (10)
2.3. 长江武汉段水环境状况 (11)
2.3.1. 长江武汉段水量变化 (11)
2.3.2. 长江武汉段水质变化 (11)
2.3.3. 长江武汉段的主要污染源和污染物 (13)
3. 水环境容量基本概念和计算.............................. 错误！未定义书签。
3.1. 水环境容量概述 (13)
3.1.1. 水环境容量概念 (13)
3.1.2. 水环境容量特征 (14)
3.1.3. 水环境容量类型 (14)
3.2. 水环境计算模型简介 (14)
3.3. 模型参数选择 (15)
4. 巡司河排污口环境容量案例分析 (15)
4.1. 巡司河排污口水系状况 (15)
4.1.1. 巡司河水文状况 (15)
4.1.2. 巡司河污水水质、水量、污染源 (17)
4.2. 水环境容量模型选择 (17)
4.2.1. 零维水质模型 (17)
4.2.2. 一维水质模型 (18)
4.2.3. 二维水质模型 (19)
4.2.4. 模型选择 (19)
4.3. 模型参数 (20)
4.3.1. 降解系数K (20)
4.3.2. 河流设计流量 (21)
4.3.3. 污水中污染物浓度Cp (21)
4.3.4. 其它模型参数 (22)
4.4. 理想环境容量计算 (23)
4.4.1. 长江武汉段平水期100m污染长度环境容量 (23)
4.4.2. 理想环境容量计算 ........................... 错误！未定义书签。
4.5. 实际环境容量 (24)
4.6. 剩余环境容量 (24)
5. 小结 (25)
5.1. 结论 (25)
5.2. 问题与展望 (26)
摘要
我国水环境面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。为了能够及时准确地对水质进行模拟、评价、预测和规划，提出水环境容量。而对一个区域的水环境容量进行全面、系统、综合分析，确定污染物最大允许排放量，是排放水污染物总量控制的科学依据。本课题对长江武汉段和巡司河排污口水体水环境现状、水质变化趋势进行分析，根据长江武汉段水体分析及确定模型要的求，选用二维水质模型计算环境容量。文中通过类比法确定降解系数K值，通过计算和查找资料分析得到控制断面处水质标准Cs、流速、排污口距控制断面距离等模型参数。
设计100m、300m、500m污染带长度为控制单元，用二维水质模型推导公式计算长江武汉段巡司河排污口断面的不同水期环境容量。
关键词：环境容量，二维水质模型，降解系数
Abstract
China's water environment has water pollution, water shortages and floods,and many other pressures. In order to timely and accurate simulation of water quality, evaluation, forecasting and planning, that water environmental capacity. While the water environmental capacity of an area to conduct a comprehensive, systematic, comprehensive analysis, to determine the maximum allowable emissions of pollutants, water pollutants discharge control is the scientific basis. The subject of the Division patrol the Yangtze River and sewage water the status of water environment, water quality trend analysis, based on analysis of the Yangtze and the water model to determine the requirements, the choice of two-dimensional water quality model for computing capacity. In this paper, by analogy degradation coefficient K value determined by calculation and control section to find information analysis at the water quality standards are Cs, flow rate, the sewage outfall from the other model parameters from the control section.
Taking every 100 m, 300 m, 500 m length for the control unit, we calculate different water period environmental capacity of Wuhan Yangtze river Xunsi
river’s drainage outlet cross-section depending on the two-dimensional water quality model derivation formula.
Key words:environmental capacity, 2 d water quality model, Degradation coefficient
1.前言
1.1.研究背景与研究意义
我国水环境面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺，生态环境破坏导致洪涝灾害频发。在今后相当长的时期内，水污染仍将是我国水环境面临的突出问题。强化水环境管理，防治水质污染是我国水资源保护的一项紧迫任务，能够及时准确地对水质进行模拟、评价、预测和规划，为合理的利用水资源提供可靠的决策依据，己成为水环境管理发展的必然趋势。由于我国现行污染源管理主要是基于浓度控制的方法，故在水环境规划中多需计算环境容量。
只有确定了河流的水环境容量之后，才能知道河流的允许纳污量，从而将水域的污染物允许排放量分配到各排污源，达到有效控制水污染的目的[1]。
水环境容量的研究是进行水环境规划的基础工作。只有弄清了河流的水环境容量，才能使所制定的环境规划真正体现出生态环境效益和经济效益，做到工业布局更加合理，污水处理设施的设计更加经济有效。
水环境容量核定的工作目标为：通过污染源水陆对应关系以及水污染物排放的分类调查，通过建立污染源与水环境质量的输入响应关系，通过模型正向模拟，得到全河段符合不同区域水质目标要求的水环境容量，校核、分析、确定水环境功能区、河流、流域、行政区域不同层次的水环境容量，为管理提供科学基础和技术平台，为总量分解和排污许可证发放奠定基础，为制定水环境保护各专业规划提供依据。
1.2.国内外水环境容量研究状况
环境容量是环境科学的一个基本理论问题，也是环境管理中的一个重要的实际应用问题[2]。在实践中，环境容量是环境目标管理的基本依据，是环境规划的主要约束条件，也是污染物总量控制的关键技术支持。从环境管理、监测与监督的角度出发，水环境容
量是指水体在设计水文条件和规定的环境目标下所能容纳的最大污染物量[3]。
1.2.1.国内研究状况
国内在探索研究的基础上，借鉴国际开展水环境容量工作的成功经验，针对水环境容量的计算要素进行基于区域实际的理论创新与实践经验的探讨，将水环境容量与水体污染物总量控制理论结合起来，紧扣我国的水情实际，编制水体污染物监控与保护规划，实现水功能区的水质达标[4]。
我国对环境容量的研究始于20世纪70年代。经过30多年的探索研究，对水环境容量的认识逐步深化从单纯地反映水体对污染物的稀释、自净能力扩展到广义的总量控制、负荷优化分配的水体纳污能力，提出可分配水环境容量的概念，逐步实现了从污染源管理到水质管理，从浓度管理到总量管理，从目标总量到容量总量的过渡[5]。
环境容量的概念首先是由日本学者提出来的。60年代末，日本为改善水和大气环境质量状况，提出污染物排放总量控制问题。欧美国家的学者较少用环境容量这一术语，而是用同化容量、最大容许纳污量和水体容许排污水平等概念。
环境容量的研究在我国已取得一些成绩，但是，日前国内外对环境容量的定义仍未统一，认识和理解尚不一致。大致可分为：①环境容量就是环境质量标准与环境环境单元内总体积的乘积；②环境容量等于环境质量标准与本底的差值乘以总体积；③把环境容量看成是最大允许排污总量的增量与控制浓度的增量的比值；④环境容量定义为环境自净能力的度量，它是自净系数与总体积的乘积；⑤环境容量就是指环境介质容量容纳各种污染物质的多少；⑥环境容量就是一源地释放某种有害物质于环境中，由于环境作用而不造成环境危害的最大允许释放频率；⑦环境容量足指某环境单元所允许承纳的污染物质的最大数量[6]。
1.2.2.国外研究状况
国际上主要基于不同水体类型的水质模型的实际测算，得出不同污染物所在水域的水环境容量，准确可靠。各国针对本国实际，制定相应的法规政策保障基于水环境容量的水体污染物总量控制工作的顺利开展实施过程计划性强，分阶段控制目标明确，前瞻性好，为其他国家水环境保护及水污染治理工作的开展奠定基础。
水环境容量以水质数学模型为手段，实现水体纳污量的核算。国外学者针对水质模型的开发应用进行了诸多研究，并取得了一系列成果[7]。
1925 年Streeter 和Phelos 首先进行了一维水质模型的开发研究，建立了DO-BOD 水质模型。随着计算机的出现和应用，以及对生物化学耗氧过程认识的深入，水质模型逐渐将BOD 、DO、氮等多个线性系统耦合于一体，如美国的QUAL-II河流综合水质模型。水质模型在美国环保（EPA）的大力开发下，研究区域与模拟对象日益完善，如溶解氧垂模型(DOSAG-I)、简化河流模型(SSM)、简化河口模型（SEM）、河口水质模
型（ES001）、动态河口模型(DEM)、I-型水质模型(QUAL-I)、II -型水质模型(QUAL -II)、水质反馈模型(FE -DBAK03)、接纳水体模型(PIURNAL)等作为成熟的应用模型，已被广泛应用到水质监测的各领域。
随着现代数学计算方法的日益计算机化，国际上出现了一批利用计算机进行数值模拟计算的水质模型通用软件，这些软件被越来越多的学者应用到水环境容量的研究中。
1983年美国环境保护局的Ditoro等开发出了用来建立一维、二维和三维模型的W ASP (Water Quality Analysis Simulation Program)软件系统。
目前，该软件系统已经发展到了第5版，在实践中得到广泛好评。1989年美国的EPA 推出了全面考虑河流自净机理、用以预测多种污染物在水体中衰减变化的QUAL2E 一维恒定态河流系统的水质模型。之后，又开发出了具备进行不确定性分析功能的QUAL2E-UN-CAS模型。QUAL2E 系列模型作为不断改进的综合水质模型，是稳态、非稳态、生态模型的集合体，在世界范围内都有成功的应用范例，比如韩国的Nakdong、河南非的Rietspruit河、美国新泽西州Matchaponix河的Duhemal湖区和Whippany河下游河段、印度的Y amuna河、土耳其的Y esilirmak河、巴西的Corumbatai河、中国的长江流域等。
1.3.论文内容
采用科学的数学模型，计算长江武汉段巡司河某排污口的水环境容量。
根据长江武汉段废水排放情况和水环境质量状况，本文以巡司河某出水口作为研究对象，用二维水质模型计算控制断面的水环境容量。
2.长江武汉段水环境概况
长江流域从西到东约3,219公里，由北至南966公里余，全长6397千米，总面积1808500平方公里（不包括淮河流域），约占中国陆地面积的18.8%，和黄河一起并称为“母亲河” [8]。长江发源于中国西部，流经青海、四川、西藏自治区、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等11个省市区。
图2-1 长江水系概况图
图2-2 长江武汉段部分排污口分布图
2.1.长江武汉段概况
长江是流经武汉市的最大水体，北岸从洪湖市的新滩镇向下2公里处进入武汉市的蔡甸区，从新洲区的马驿铺向下游3公里处流出武汉市。在北岸段有16个排污口，5个取水口，6条支流（汉江、通顺河、府河、滠水、倒水、举水）。南岸从江夏区的陶家墩和北岸汉南区大咀连线处进入武汉市，从白浒山出武汉市。南岸此区间内有14个排污口，5个取水口，一天支流（金水河）。
长江武汉段全长约60公里，多年平均流量为23500m3/s，历年最大平均流量为70500m3/s，最小平均流量为7050m3/s。以平均流量值为23500m3/s作为平水期流量值，枯水期的流量设计为7050m3/s。平均流速为1.2米/秒。
长江武汉段部分排污口分布见图2-2。
2.2.巡司河断面状况
巡司河位于武昌城区南端，由发源于武昌江夏区八分山北麓的数条溪流汇成。流入汤孙湖，经武泰闸在鲇鱼套汇入长江。河宽平均30米左右，自汤孙湖以下流程16公里，汇水面积460平方公里。
上世纪50年代，巡司河水质良好，清洁透明，可见鱼虾；70年代，巡司河水质开始恶化，并逐渐变成武汉城区最大的排污明渠。沿河的居民小区是巡司河污染物主要来源。该河岸最大居民小区南湖花园近10万人口产生的大量生活污水，直接排入巡司河。并且巡司河入江口下游不到两公里处即是白沙洲水厂的取水口。据了解，白沙洲水厂是
武汉市武昌区最大的自来水厂，目前服务总人口超过50万人。
2.3.长江武汉段水环境状况
2.3.1.长江武汉段水量变化
2004年~2009年长江武汉段过境水量见表2-1。
表2-1 历年长江武汉段过境水量
年份过境客水总量（亿m3）比上年偏少（%）
2004 6773 8.3
2005 7443 9.9
2006 5343 28.2
2007 6451 20.7
2008 6730 4.3
2009 6274 6.8
从上表可以看出，长江水量在上下波动中有下降的趋势。其主要原因是降水偏少。此外，随着城市化和工业化加快，用水量逐年激增也是重要原因。
2.3.2.长江武汉段水质变化
通过查资料得知2005年~2009年长江武汉段高锰酸盐指数、氨氮、总磷等三项环境污染因子变化情况，下面就以长江武汉段水质监测数据进行分析。
(1)长江武汉段水质类别分析
近年来长江武汉段水质类别统计见表2-2。
表2-2 长江武汉段水质类别统计表
年度
水质类别
Ⅰ~Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类、劣Ⅴ类
2003 59% 13% 28%
2004 61% 13% 26%
2005 60% 15% 25%
2006 58% 19% 23%
2007 62.9% 9.7% 27.4%
2008 60.3% 12.7% 27.0%
2009 74.2% 12.9% 12.9%
2010 74.2% 9.7% 16.1% 可以看出，I~III类水所占百分比在稳步上升。V类、劣V类水所占百分比在2003年—2006年略有下降，在2007年和2008年回升到一个较高的水平，随后在2009年降到8年来最低值，而2010年又有所升高。
(2)长江武汉段水质趋势分析
根据2005~2009年对长江武汉段近5年的监测资料，采用Daniel的趋势检验分析高
锰酸盐指数、氨氮、总磷等三项环境污染因子变化趋势。长江武汉段水质指标监测年平均值见表2-3。
表2-3 长江武汉段水质指标监测年平均值统计表
年份
污染因子
高锰酸盐指数氨氮总磷
2005 2.18 0.213 0.104
2006 2.50 0.095 0.084
2007 2.40 0.256 0.091
2008 2.94 0.229 0.1096
2009 1.92 0.242 0.110 Daniel的趋势检验使用了spearman的秩相关系数。该方法要求具备足够的数据，至少应采用四个期间的数据。给出时间周期Y1…YN，和它们的相应值X(即年均值C1…CN)，从大到小排列，统计检验用的秩相关系数按下式计算：
∑=-
-
=
n
i i
s
N
N
d
r
1
3
2) /(
6
1
di=Xi-Yi
式中：di为变量Xi与Yi的差值；
Xi为周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号；
Yi为按时间排列的序号。
将秩相关系数rs的绝对值同spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较。如果s r＞Wp则表明变化趋势有显著意义，如果rs为负值，则表明有下降趋势。查表可得N为5时秩相关系数rs的临界值(Wp)为0.9(置信度95%)。计算过程见表2-4。
表2-4 长江武汉段各指标秩相关系数计算表
年度
高锰酸盐指数氨氮总磷
Yi Xi Di Yi Xi Di Yi Xi Di
2005 1 2 1 1 2 1 1 3 2
2006 2 4 2 2 1 -1 2 1 -1
2007 3 3 0 3 5 2 3 2 -1
2008 4 5 1 4 3 -1 4 4 0
2009 5 1 -4 5 4 -1 5 5 0
rs -0.1 0.6 0.7
结论不显著下降不显著不显著
由表2-4分析长江武汉段的秩相关系数采用Daniel的趋势检验分析变化趋势表明：长江(武汉段)的综合有机污染呈不显著减轻趋势，氮、磷污染呈不显著加重的趋势。
由《2010年武汉市环境状况公报》2010年长江武汉段水质为II类。但根据2009年环境质量报告：2009年长江武汉段水质类别为IV类，水质呈轻度污染，其原因是白浒山断面大肠菌群超标使白浒山断面水质类别为降V类，水质状况中度污染，导致长江
武汉段水质类别降为IV类。
2.3.3.长江武汉段的主要污染源和污染物
根据武汉市各区人民政府（管委会）和有关部门及全体普查人员两年多的共同努力完成的武汉市第一次全国污染源普查任务的数据，有关长江武汉段污染源以汉南化工、汉南造纸厂、神龙造纸、汉阳造纸厂、武汉钢铁集团公司、工业港、武汉肉联、武汉造纸厂、武昌热电厂口区为代表达到9家重点企业和周边居民区。
主要污染物排放情况如下：
工业源主要污染物排放量：化学需氧量16132.80吨，氨氮1016.09吨，石油类230.03吨，挥发酚9.94吨。
生活源主要污染物排放量：化学需氧量152303.38吨，氨氮17907.94吨，动植物油5662.73吨，总氮23098.60吨，总磷1686.12吨。
3.水环境容量基本概念和计算
3.1.水环境容量概述
3.1.1.水环境容量概念
通常将水环境容量定义为“水体环境在规定的环境目标下所能容纳的污染物量。”环境目标、水体环境特性、污染物特性是水环境容量的三类影响因素[4]。水环境容量的大小不仅取决于自然环境条件，以及水体自身的物理、化学和生物学方面的特征，而且与水质要求和污染物的排放方式有密切关系。它是以环境目标和水体稀释自净规律为依据的。以环境基准值作为环境目标是自然环境容量；以环境标准值作为环境目标是管理环境容量。严格的自然环境容量是很复杂的，不是短期所能解决的，当前水环境容量研究的主要研究对象是管理环境容量。它不仅和自然因素有关，而且考虑了各种社会和经济因素，求算方便、快捷，兼顾科学性和可操作性。
一般水质管理环境容量与水质模拟计算容量之间的相对误差不超过10%-20%，这在实际管理中是可以接受的，模拟模式本身也存在误差，例如模型，多参数的的取值。
水质管理环境容量的理论基础是，在理论上，水环境容量W可以分为两部分：
W=K+R
其中，K为稀释容量，指水体通过物理稀释作用使污染物达到规定的水质目标时所
能容纳的污染物的量。R 为自净容量，是指水体通过物理、化学、物理化学、生物作用等对污染物所具有的降解或无害化能力。 3.1.2. 水环境容量特征
水环境容量具有资源性、区域性和系统性三个基本特征。资源性是指水环境容量是一种有限的可再生自然资源，其价值体现在对排入污染物的缓冲作用，即容纳一定量的污染物也能满足人类生产、生活和生态系统的需要。但当污染负荷超过水环境容量时，其恢复将十分缓慢与艰难。
区域性是指由于受到各类区域的水文、地理、气象条件等因素的影响，不同水域对污染物的物理、化学和生物净化能力存在明显的差异，从而导致水环境容量具有明显的地域性特征。
系统性是指一般的河流、湖泊等水域又处于大的流域系统中，流域之间又形成大生态系统，因此，在确定局部水域水环境容量时，必须从流域的角度出发，合理协调流域内各水域的水环境容量，同时要兼顾流域整体特征。 3.1.3. 水环境容量类型
根据《全国水环境容量核定技术指南》、《湖北省地表水环境容量核定技术报告》和《武汉市地表水水环境容量核定报告》，水环境容量通常可分为理想环境容量、(实际)环境容量和剩余环境容量。
理想环境容量是指通过模型正向计算得出的水体的环境容量，是水体的最大允许容纳的各类污染源排放的污染物总量；（实际）环境容量是指在理想水环境容量扣除控制单元非点源（面源）污染物入河量后剩余的环境容量，是点污染源的最大污染物入河量；当（实际）环境容量大于点源现状入河量时，（实际）环境容量减去点源现状入河量为剩余环境容量，而当（实际）环境容量小于点源现状入河量时，（实际）环境容量减去点源现状入河量为削减量。
图3-1 水环境容量类型关系
3.2. 水环境计算模型简介
水环境容量的计算是环境污染总量控制和水环境规划的重要环节和技术关键。只有
理想环境容量 非点源污染物排放量 实际环境容量
点源污染物排放量
剩余环境容量
理想环境容量
非点源污染物排放量 点源污染物排放量
削减量
实际环境容量
了解和掌握水域的水环境容量，才能求得水域的容许纳污量，才能分配允许负荷总量和应削减量，实施总量控制。计算水环境容量所使用的方法乃是各类水质模型，再根据水质模型进行反推求得。
水质模型根据维数可分为零维、一维、二维和三维水质模型。若把湖库、海湾看成均匀混合或河流的径污比在10-20以上，不考虑降解时，就可以把问题简化为零维处理。若只需考虑一个方向上的浓度变化时，则用一维模型。在大型水域中，若考虑排污口混合区分布时，必须使用二维水质模型。
3.3.模型参数选择
考虑污染物控制在100m、300m及500m[9]内的三种不同距离和降解系数K值的不同，确定长江武汉段某排污口污染带的水环境容量。
4.巡司河排污口环境容量案例分析
4.1.巡司河排污口水系状况
4.1.1.巡司河水文状况
随着经济的发展和城市规模的扩大，巡司河两岸机构和居住人口相应增加，每天都有大量的工业废水和生活污水排入巡司河，河水污染严重，河道淤积、占压严重，导致过水断面逐渐缩小，尤其是汛期陈家闸及解放闸关闭后，河水不能流动，巡司河变成一潭死水；汛期后解放闸、陈家山闸开闸，受严重污染的河水直排长江，分别威胁到平湖门水厂、白沙洲水厂的取水安全。
根据《武汉市水资源水环境公报》，2006~2007年巡司河水质监测断面见图4-1，监测结果见表4-1，2008年6月25日巡司河不同区段水质监测结果表4-2。
图4-1 巡司河水质监测断面分布图
表4-1 巡司河2006～2007年水质监测结果一览表单位：mg/L 点位
监测指标入江口（武船内）武泰闸
新长
虹桥
湖北工业
大学门前
中环
桥下
源头断面
（近汤逊湖）
IV类水
质标准
最大
超标
倍数
溶解氧 4.92 3.34 3.33 4.49 6.55 8.69 3 -- 高锰酸盐指数13.1 11.8 12.2 9.57 8.79 7.46 10 3.1 化学需氧量70.9 75.0 83.0 44.8 42.7 46.9 30 1.8 五日生化需氧量14.0 11.0 11.8 8.01 5.94 4.67 6 1.3 氨氮 3.922 5.638 4.227 3.461 2.870 2.599 1.5 2.8 总磷0.856 0.814 0.712 0.432 0.302 0.155 0.1 7.6 石油类 1.381 1.229 0.791 0.751 0.677 0.611 0.5 1.8
表4-2 2008年巡司河不同区段水质监测结果一览表单位：mg/L
点位监测指标白沙洲
大市场
陈家山引
闸
青菱
桥
新港
桥
汤逊湖
村
李家桥
IV类水质
标准
最大超
标倍数
颜色绿色浅绿浅绿黄绿浅绿浅绿-- -- 气味无无无无无无-- -- pH值（无量纲）7.25 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25 6~9 -- 五日生化需氧
量
8.6 6.4 7.6 8.8 4.52 7.1 6 0.5 化学需氧量24.2 18.5 20.8 29 23.1 22 30 -- 悬浮物固体18 20 28 22 16 18 -- -- 总固体388 392 398 386 396 390 -- -- 溶解性固体370 372 370 364 380 372 -- --
总磷0.508 0.267 0.548 0.47
8
0.397 0.417 0.1 4.5
总氮25.8 14 28.2 22.6 17.6 19.8 1.5 17.8 从上表可以看出，巡司河在上、中游城区段（近长江）水质较差，下游（近汤逊湖）水质较好，全河水质为劣V类。水中污染物主要来源于生活污水，其污染物以石油类、
氨氮、化学需氧量、总磷、挥发酚、高锰酸盐指数、生化需氧量等为主，巡司河总体水质呈下降趋势，2008年巡司河超标污染物主要是总氮，最大超标倍数为17.8倍。
其中入江口（武船内）断面的水中污染物主要以化学需氧量、生化需氧量、高锰酸盐指数、氨氮等为主。排入长江对长江水质将有一定负面影响。 4.1.2. 巡司河污水水质、水量、污染源
根据历年水环境质量报告资料数据知：巡司河水质为V 类水体甚至劣V 类；巡司河设计流量一般为40-140m 3/s ，根据本文所选的排污口流量定为98.28m 3/s ；平均河宽为30m 。
实地对巡司河污染源的调查结果表明，附近居民生活垃圾渗滤液以及生活污水的排放是污染物的主要来源。2 km 的河岸，有多达20个排污口，大的直径达1m ，小的只有拇指粗；据附近居民介绍，河底还暗藏许多在岸边无法看到的排污口，在武泰闸的桥头上有一个巨大的排污口，水不断排向巡司河，河的四周布满垃圾，垃圾上苍蝇、蚊虫随处可见。沿岸分布众多污染源（例如红旗村附近有石灰池、地沟油炼取点、家具厂、屠宰场等），生产废水和生活污水未经处理直接排入巡司河。
4.2. 水环境容量模型选择
4.2.1. 零维水质模型
污染物进入河流水体后，在污染物完全均匀混合断面上，污染物的指标无论是溶解态的、颗粒态的还是总浓度，其值均可按节点平衡原理来推求。节点平衡是指流入该断面或区域的水量（或物质量）总和与流出该断面或区域的水量（或物质量）总和相等。零维模型常见的表现形式为河流稀释模型。
对于单点源情况，根据节点平衡原理，河水、污水的稀释混合方程为
)C
Q Q C Q C Q P E P P E +=+E （4-1）
式中，C ——完全混合后的污染物浓度，mg/L ； Q P ——上游来水设计流量，m 3/s ； C P ——上游来水设计污染物浓度，mg/L ； Q E ——污水排水设计流量，m 3/s ； C E ——污水排放设计污染物浓度，mg/L 。 令（4-1）式中混合后的污染物浓度C 等于水质标准C S [10]
，则河流零位问题单点
源污水排放的允许纳污量W C 可以按下式计算：
()[]
p p E p E E C Q Q Q C Q -+?=?=S c C 0864.00864.0W （4-2）
式中 W C ——河流允许纳污量，t/d 。
由于污染源作用可以线性叠加，即多个污染源排放对控制点或控制断面的影响等于各个点源单独作用的总和。当上游有多个点源且排污口相距较近时，最上游排污口与控制断面之间河道的允许纳污量可以按下式计算：
??????-???
?
?
+
?=∑=P P n
i Ei P S C
C Q Q Q C W 10864.0 （4-3）
式中，Q Ei ——第i 个排污口的污水排放量，m 3/s ； n ——排污口个数。 4.2.2. 一维水质模型
如果污染物进入水体后，在一定范围内经过平流输移、纵向离散和横向混合后充分混合，或者根据水质管理的精度要求，允许不考虑混合过程，假定在排污口断面瞬时均匀混合，则不论水体属于江、河、湖、库任一类，均可按一维问题概化计算条件。
根据质量守恒原理，单一水质组分（假定为一级降解反应）的稳态方程为：
Kc x
c
M
x c u x
x
-??=??2
2
（4-4）
在忽略离散作用时，式（4-4）简化为：
Kc
x
c u -=?? （4-5）
对式（4-5）沿河流纵向积分可得
u
x K
P
E P
P E E u
Kx e
Q Q C Q C Q e
C C --?++=
?=/0 （4-6）
式中，u ——河流平均流速，m/s x ——沿程距离，km ； K ——污染物降解系数，d -1； C ——沿程污染物浓度，mg/L ；
C 0——x=0处河段的水质浓度，即排入河流的污水与河水完全混合后污染物的浓度，mg/L ；
对于可降解污染物，假定其降解速率符合一级反应动力学规律，若同时考虑河流水体的稀释作用和自净作用，排污口与控制断面之间河道的允许纳污量可按下面公式计算。
对于点源排放，令混合后水质浓度C 等于水质标准C S ，由式（4-6）可计算河流的允许纳污量：
()()?
?
????-??? ??
+?=?=p p E p S E E C Q u t x K Q Q C C Q 4.86exp 0864.00864.0W c （4-7）
式中，W C ——允许纳污量，t/d ；
x ——排污口到控制断面的距离，km ；其他符号意义同前[11]。 4.2.3. 二维水质模型
当水中污染物浓度在一个方向上是均匀的，而在其余两个方向是变化的情况下，一维模型不适用，必须采用二维模型
[12]
。河流二维对流扩散水质模型通常假定污染物浓度
在水深方向是均匀的，而在纵向、横向是变化的，水质模型如下：
()???? ??--=
u x K x E u z u x E hu
m
z x C y y
4exp ,2
π （4-8）
式中C （x ，z ）——排污口对污染带内点（x ，z ）处浓度贡献值，mg/L ； m ——河段入河排污口污染物排放速率，g/s ； u ——污染带内的纵向平均流速，m/s ； Ey ——横向扩散系数，m 2/s ； x ——敏感点到排污口纵向距离，m ；
z ——敏感点到排污口所在岸边的横向距离，m ； K ——污染物降解系数，1/s ；
C 0——上游来水中污染物浓度，mg/L ； π——圆周率。
对于点源排放，令混合后水质浓度C 等于水质标准C S ，由式（4-8）可计算河流的允许纳污量：
[]u x E u h u x K C u x K C x E z w y
s
y 10004.86exp 4.86exp 4u exp 4.86120
112π???
?
?????? ??--??? ?????? ?
?= （4-9）
x 1、x 2——排污口至上下游控制断面距离[13]，km 。 4.2.4. 模型选择
⑴零维模型：符合下列两个条件之一的环境问题往往可概化为零维问题：河水流量
与污水流量之比小于10~20，不需要考虑污水进入水体后的混合距离。
巡司河污水最大流量140m3/s，长江武汉段最小流量为7050m3/s，那么长江武汉段流量与巡司河污水量最小比为50，河水流量与污水流量最小比50大于10~20；对于长江武汉段排污口污水进入水体混合需要考虑其距离。
故长江武汉段水环境容量计算不适合选用零维模型。
⑵一维模型：一维模型假定污染物浓度仅在河流纵向上发生变化，主要适用于同时满足以下条件的河段：宽浅河段；污染物在较短的时间内混合均匀；横向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略。
长江较宽但不属于浅河，污染物可以在短时间内混合均匀，如不考虑横向和垂向的污染物浓度梯度，选择一维模型也有一定的合理性。
⑶二维模型：同一维水质模型相比，该模型控制偏严，适合于饮用水水源地河段的纳污能力计算。当排污口下游附近有取水口时，考虑到污染物流经取水口时还未能完全均匀混合，参与稀释水体不是全部水体，为保护水源地水质，确保取水口水质安全，对于存在生活用水取水口的河段需采用二维水质模型进行计算。
实际上，污水进入水体后，不能在短距离内达到全断面浓度混合均匀的河流均采用二维水质模型。实际应用中，水面平均宽度超过200m的河流均采用二维水质模型进行计算。
虽然设计长江武汉段排污口控制断面水面宽度不够200m，但由于长江属于大河流，是武汉市的主要的集中式生活饮用水水源地，长江武汉段有取水口10个，巡司河排污口上游和下游也都有取水口[9]。
综上所述，选择二维水质模型计算水环境容量比较妥当。
4.3.模型参数
4.3.1.降解系数K
污染物的生物降解、沉降和其他物化过程，可概括为污染物降解系数，主要通过水团追踪试验、实测资料反推、分析借用、类比法等方法确定。
由于缺少实测数据、实验条件和时间问题，不适用水团追踪试验、实测资料反推、分析借用求解污染物降解系数，因此本文选择降解系数K用类比法。
国内外有关文献提及的部分河流污染物降解系数见表4-3。
表4-3 国内外有关文献提及的部分河流污染物降解系数[14]
序号K值（d-1）国家河流研究人
1 0.3~0.4 美国Willamette河Revette
地表水环境容量核定技术报告编制大纲
地表水环境容量核定技术报告编制大纲 根据《全国地表水环境容量核定和总量分配工作方案》（环发[2003]141号）和《2003年－2005年污染防治工作计划》（环办[2003]36号）精神，现制定《全国地表水环境容量核定技术报告编制大纲》（以下简称《大纲》）。 本大纲是水环境容量核定技术报告编制的基本要求，各省（自治区、直辖市）环保局（厅）应参照本大纲编制辖区地表水水环境容量核定技术报告，分流域水系、行政区两个层次汇总、分析，处理好省内市界的衔接关系，提出省界要求和依据，对环境容量大、跨市界的河流进行整体测算，在汇总分析过程中完成对辖区数据合理性校核。各地市（区）技术报告可作为省级报告附件参加技术复核，有关基础数据仅作参考。 技术报告应保证数据的准确性、系统性和规范性。各省（自治区、直辖市）的技术报告应包括数据准确性分析，并将其作为各类数据的有机组成部分；规范性要求各地水环境容量核定提交的基础数据完备、信息表达一致；系统性要求全国地表水环境容量核定工作各类数据相互匹配、相互照应；报告中图表数据要与数据分析相结合，数据结论要与计算方法、关键参数选择相结合。 各省（自治区、直辖市）地表水环境容量核定技术报告应包括如下内容：报告名称 ╳╳╳省（自治区、直辖市）地表水环境容量核定技术报告
第一章总论 1.1工作过程 列出本次工作的组织机构、技术组成员及分工、时间进度等情况，应附联系方式，说明省、市、县工作分工和相互衔接情况。 附各省结合本地实际编制的水环境容量核定实施方案、各省组织审查情况、有关文件等。 介绍本省内有关水环境容量核定的前期工作积累情况及其有关数据。 1.2 工作内容 叙述基本的工作思路，列出技术路线，并分步骤说明相应的工作重点及技术要求。 对影响计算结果关键的技术环节应特别说明，包括基础数据的收集、处理过程，模型选择、计算的依据等。 1.3 主要结论 对控制单元划分、水质评价、污染源调查、水环境容量测算、剩余环境容量等分别做出结论。 1.4 问题与建议 对容量测算过程、环境容量测算结果、容量总量控制方案等技术、管理方面提出建议。 第二章区域背景 2.1 自然环境 主要内容应包括： （1）地理位置：毗邻省市、所属的流域分区、辖区土地面积、各市区面
水环境容量计算
水环境容量计算 水环境容量是水体在环境功能不受损害的前提下所能接纳的污染物最大允许排放量。分为稀释容量（稀E ）和自净容量（自E ）两部分： 稀释容量： ()r b Q C S E ?-?=4.86稀 式中：稀E －稀释容量，kg/d S －水质标准，mg/L ； b C －河流背景浓度，mg/L ； r Q －河流流量，m 3/s 。 自净容量： ??? ? ??-?-u kl t e SQ E 8640014.86＝自 式中：自E －自净容量，kg/d S －水质标准，mg/L ； t Q －河流流量+废水流量，m 3/s ； l －河段长度，m ； k －综合衰减系数，1/d ； u －河流流速，m/s 。 水环境总容量：自稀E E E += 本次选取环境总量控制因子为COD 、NH 3-N 和TP 。 根据规划要求，区内生产废水和生活污水达标排放后进入园区新建的污水处理厂集中处理，处理达标后，尾水排入兴隆河。污水处理厂排入兴隆河的污水总共为1.2万t/d 。污水厂污染物排放浓度COD 为60mg/l 、NH 3-N 为8（15）mg/l 。 本次评价选取兴隆河排污口下游约4000m 河段计算环境容量。 地表水环境容量计算参数选取见表1。
表1 地表水环境容量计算参数选取表 水环境承载能力分析 （1）背景浓度 背景浓度选取排污口附近断面现状监测浓度平均值：COD 17mg/L、氨氮0.63mg/L、TP 17mg/L。 （2）计算结果 水环境容量计算结果见表2： 表2 地表水环境容量计算结果单位：kg/d （3）水环境承载能力分析 50％水环境容量可用于接纳本区域排污量。 根据计算结果进行分析，必要时提出解决方案。
益阳市水环境容量核定分析报告
益阳市水环境容量核定分析报告 益阳市环境保护局 二OO四年七月
目录 第一章总论 第二章污染源调查 第三章水环境容量计算 第四章水环境容量核定成果利用
第一章总论 一、水环境容量核定工作过程与情况 1、工作背景 改善水环境质量是我国环境保护的主要任务之一。实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施。我国对水污染物排放总量控制先后经过了浓度控制和目标总量控制，现已逐渐进入容量排放总量控制阶段。浓度控制和目标总量控制没有建立水污染物排放量和水体水质之间的对应关系，即按照水体水质保护目标，水污染物排放总量需要控制的水平，也没有解决水污染物排放量的分配问题。这两个问题的解决，必须在水环境容量核定的前提下，进行容量总量控制。 2、工作目标 本次水环境容量核定的工作目标为：通过污染源水陆对应关系以及水污染物排放的分类调查，通过建立污染源与水环境质量的输入响应关系，通过模型正向模拟，得到全河段符合不同区域水质目标要求的水环境容量，校核、分析、确定水环境功能区、河流、流域、行政区域不同层次的水环境容量，为管理提供科学基础和技术平台，为总量分解和排污许可证发放奠定基础，为制定水环境保护各专业规划提供依据。 3、工作过程 根据国家环保总局和省局的统一安排，我市从2003年11月
在全市全面开展了水环境容量核定工作。 3.1 成立市水环境容量核定工作领导小组，组成如下： 组长：罗文 副组长：余德涵 成员：熊明民邓智明李桂更粟剑斌 3.2 2003年11月6日至7日，市环保局选派3名技术人员参加了省局组织的水环境容量核定工作培训，各区（县）市环保局也各选派1名业务骨干参加了培训。通过培训，明确了水环境容量核定工作思路和方法，为全面、准确完成该项工作任务奠定了基础。 3.3 各区（县）市环保局完成基本表格数据调查，摸清各类污染源的排放去向和排放量，将基础数据上报市环保局。 3.4 市环保局校验并最终确定各类源强系数和入河系数，对各区（县）市环保局上报基本表格进行校核后，进行汇总和计算，将结果上报省局。 3.5 根据省局确定的容量计算模式和参数，市环保局完成全市容量计算和核定（其中洞庭湖水系容量由省局统一计算核定），并编写水环境容量分析报告。 二、区域水资源和水环境现状背景 1、水系概况 益阳市有大小溪河293条，流经市内最长的河流是资水，自西南蜿蜒向东北经安化、桃江、益阳市区至甘溪港注入洞庭湖，
水环境容量计算方法
水环境容量计算方法 中国环境规划院李云生 2004.5 ?基本涵义 ?计算模型 ?计算步骤 ?校核方法 第一部分水环境容量的基本涵义 容量涵义 技术指南中的概念定义 ?在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量，称作水环境容量。 ?从上述定义可知，水环境容量主要决定于三个要素：水资源量、水环境功能区划和排污方式。 要素之一：水资源量 ?从某种意义上讲，水资源量是水环境容量基础； ?为了确保用水安全，水环境容量计算采用的是较高保证率的水文设计条件； ?并不是所有的水资源量都用来计算环境容量。 要素之二：水环境功能区 ?水环境功能区划体现人们对水环境质量的需求，反映了人们对水资源的态度：开发、利用或保护。 ?已划分水环境功能区的水域，要从时间、空间两个方面规范功能区达标标准； ?未划分水环境功能区的水域可不进行容量计算；若考虑计算，按较高功能标准进行（II类）。 要素之三：排污方式 ?排污口沿河（或其他水体）位置布设，对河流整体水环境容量影响较大； ?排污口排放方式（岸边或中心，浅水或深水），对局部的污染物稀释混合影响很大； ? ? 第二部分水环境容量的计算模型 ?1、流域概化模型 ?2、水动力学模型 ?3、污染源概化模型 ?4、水质模型 1、流域概化 ?将天然水域（河流、湖泊水库）概化成计算水域，例如天然河道可概化成顺直河道，复杂的河道地形可进行简化处理，非稳态水流可简化为稳态水流等。水域概化的结果，就是能够利用简单的数学模型来描述水质变化规律。同时，支流、排污口、取水口等影响水环境的因素也要进行相应概化。若排污口距离较近，可把多个排污口简化成集中的排污口。 2、水动力学模型 ?最枯月设计条件
大气环境容量测算模型简介(环发[2003]141号)
附件二： 大气环境容量测算模型简介 说明：本部分内容是“重点城市大气环境容量核定工作方案”中提到的各推荐模型的简介，主要目的是为了使各城市了解各模型的功能和基本原理，同时，了解如选用该模型，都需要准备哪些输入数据，以便各城市根据本市的实际情况，提前准备。 第一部分大气扩散烟团轨迹模型 1 大气扩散烟团轨迹模型简介 该模型由国家环境保护总局环境规划院开发。 烟团扩散模型的特点是能够对污染源排放出的“烟团”在随时间、空间变化的非均匀性流场中的运动进行模拟，同时保持了高斯模型结构简单、易于计算的特点，模型包括以下几个主要部分。 1.1 三维风场的计算 首先利用风场调整模型，得到各预测时刻的风场，由于烟团模型中释放烟团的时间步长比观测间隔要小得多，为了给出每个时间步长的三维风场，我们采用线性插值的方法，利用前后两次的观测风场内插出其间隔时间内各个时间步长上的三维风场，内插公式如下： [] ()t t t n n i t V t V t V V i ? - =? - + = 1 21 2 1 ) ( ) ( ) (
式中： V(t 1)、V(t 2)—分别为第1和第2个观测时刻的风场值； t ?—烟团释放时间步长； n —为t 1、t 2间隔内的时间步长数目； V i —表示t 1、t 2间隔内第i 个时间步长上的风场值。 1.2 烟团轨迹的计算 位于源点的某污染源，在t 0时刻释放出第1个烟团，此烟团按t 0时刻源点处的风向风速运行，经一个时间步长t ?后在t 1时刻到达P 11，经过的距离为D 11，从t 1开始，第一个烟团按P 11处t 1时刻的风向风速走一个时间步长，在t 2时刻到达P 12，其间经过距离D 12，与此同时，在t 1时刻从源点释放出第2个烟团，按源点处t 1时刻的风向风速运行，在t 2时刻到达P 22，其经过的距离为D 22，以此类推，从t 0时刻经过j 个t ?，到t j 时刻共释放出了j 个烟团，这时，这j 个烟团的中心分别位于Pij ，i=1，2，…j ，设源的坐标为（Xs ，Ys ，Zs(t)），Zs(t)为t 时刻烟团的有效抬升高度，Pij 的坐标为（Xij ，Yij ，Zij ），u 、v 分别为风速在X 、Y 方向的分量，则有如下计算公式： t 1时刻： 2 11211111001100110011)()()](,,,[)](,,,[)](,,,[s s s s s s s s s s s s s s Y Y X X D D t t Z Y X t W Z Z t t Z Y X t V Y Y t t Z Y X t U X X -+-==??+=??+=??+= t 2时刻： 2222222222112211221122211122111211121121111111111121111111111211111111112)()()](,,,[)](,,,[)](,,,[)()(],,,[],,,[],,,[s s s s s s s s s s s s s s Y Y X X D D t t Z Y X t W Z Z t t Z Y X t V Y Y t t Z Y X t U X X Y Y X X D D D D t Z Y X t W Z Z t Z Y X t V Y Y t Z Y X t U X X -+-==??+=??+=??+=-+-+=+=??+=??+=??+=
环境统计年报分析报告与填报说明
山西华青活性炭集团有限公司2014年度环境统计 分 析 报 告 山西华青活性炭集团有限公司 2015年1月4日
企业名称：山西华青活性炭集团有限公司报告编写人员：贺守印、赵义春、白俊生企业分管环保负责人： 企业法定代表人：
概述 本报告是针对我公司2014年生产时所排放的废气中含有的二氧化硫、烟（粉）尘、固体废物等一系列的污染物以及污染物的治理设施数量、建设投资、设计处理量、实际处理量、设备处理运行率、年运行费用，同2013年产排污量进行对比分析。
一、企业基本概况及本年生产情况 1、基本情况 山西华青活性炭集团有限公司成立于2004年，地处“煤都”—大同，是一家专门从事煤质活性炭研究、开发、生产、销售、应用和技术服务的高新技术企业。公司拥有两个活性炭分公司和一个技术研发服务子公司，现有职工382人，其中工程技术人员108人，从事研究开发的科技人员56人，拥有一支结构合理的各类技术人员组成的专业技术团队。现拥有总资产1.5亿元，占地面积153000平方米。年生产煤质压块活性炭2.5万吨，包括水处理炭、气体净化炭、脱硫脱硝专用炭、精制炭、脱色炭等六大系列五十多个品种。“华青集团”牌和“华青”牌系列煤质活性炭作为优质吸附剂和催化剂载体，具有吸附性能强，孔结构合理，灰分低，机械强度高，使用寿命长，易于再生等特点，被广泛应用于自来水深度净化、空气净化、尾气治理、脱色精制等领域，是一种典型的绿色环保新材料。 产品广泛用于饮用水、工业废水、地下水处理、溶剂回收、食品、饮料、食用油加工、空气净化等。 公司拥有自营进出口资格，产品主要出口日本、韩国、欧、美等国家和地区。
环境容量
1．面积法 游人容量的计算公式为： 瞬时容量＝空间面积/单位规模指标 日容量＝瞬时容量×日周转率 年容量＝日容量×年可游天数 计算结果见下表： （1）按风景名胜区各区分类面积计算 东湖风景名胜区游人容量计算表一 东湖风景名胜区游人容量计算表二 2．线路法 到规划期末（2020年），东湖风景名胜区的游览性道路总面积约238240平方米，按人均占有道路面积10平方米计，计算结果见下表： 按游览道路总面积计算： 东湖风景名胜区游人容量计算三
分析并满足该地区的生态允许标准、游览心理标准、功能技术标准等因素而确定。并应符合下列规定： 1.生态允许标准应符合表3.5.1的规定； 2.游人容量应由一次性游人容量、日游人容量、年游人容量三个层次表示。 (1) 一次性游人容量(亦称瞬时容量)，单位以“人/次”表示； (2)游人容量，单位以“人次/日”表示； (3)游人容量，单位以“人次/年”表示。 3.游人容量的计算方法宜分别采用：线路法、卡口法、面积法、综合平衡法，并将计算结果填入表3.5.1.1： 表3.5.1.1 游人容量计算一览表(1) 游览用地名称(2) 计算面积(m2) (3) 计算指标(m2/人) (4) 一次性容量(人/次) (5) 日周转率(次) (6) 日游人容量(人次/日) (7) 备注 4.游人容量计算宜采用下列指标：(1)线路法：以每个游人所占平均道路面积计，5-10m2/人。(2)面积法：以每个游人所占平均游览面积计。其中：主景景点：50-100m2/人(景点面积)；一般景点：100-100m2/人(景点面积)；浴场海域：10-20m2/人(海拔0~-2以内水面)；浴场沙滩：5-10m/人(海拔0~+2m以内沙滩)。
水环境容量计算方法研究及应用
水环境容量计算方法研究及应用 赵君 (河海大学，江苏 南京 210098) E-mail:zsmzyq@https://www.docsj.com/doc/9e9877059.html, 摘要：一维稳态条件下计算水环境容量的3种方法，即段首控制方法、段尾控制方法和功能区段尾控制方法。本文通过分析比较各方法的优劣及其相互联系，针对曹娥江支流--长乐河的具体情况,采用段首控制对其水环境容量进行计算，系统地将各方法的物理含义及其适用奈件推广到实际中。计算结果证明了方法的可靠性。 关键词:水环境容量；段首控制；段尾控制；功能区段末控制 1 计算方法 1．1基本概念和方程 水环境容量是在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量，称作水环境容量。水环境容量具有资源性、区域性、系统性、发展需要性四个基本特征,其大小主要与水域特性、环境功能要求、污染物质以及排污方式有关，这些因素直接影响入流污染物的稀释能力以及污染物质在水体中的时空分布。由于河流具有对污染物质的稀释、输移、降解能力，因此河流环境容量可分为以下三个组成部分： 输移容量：污染物在水体中随水流的对流运动产生的输移量,它只与水力要素和水质目标有关，因此输移容量是有限的不可再生的。较大的输移容量并不代表较大的允许排放量。对保守物质来说，河段总的环境容量只由输移容量组成。 稀释容量：当水体本底水质浓度低于水质标准时，由于对流及扩散作用，使排入的污染物逐步均匀分布到整个水体，其浓度达到标准浓度的限值时，水体所增加的污染物容量。稀释容量在数量上等于标准浓度时的输移容量与本底浓度时输移容量的差值，也称差值容量。 自净容量：由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量称为自净容量。自净容量是反映水体对污染物的自净能力，也称同化容量。自净容量是水环境容量中最重要的组成部分，河流水环境容量的计算关键在于自净容量的计算。它是可不断再生的量。 河流是我国最常见、最基本的纳污水域。河流的水环境容量占在我国的很大的比重。污染物进入河流后，在一定范围内经过平流输移、纵向离散和横向混合后达到充分混合，或者根据水质管理的精度要求，允许不考虑混合过程而假定在
河流、湖泊、水库、湿地水环境容量计算模型
水环境容量计算模型 1）河流水环境容量模型 水环境容量是在水资源利用水域内，在给定的水质目标、设计流量和水质条件的情况下，水体所能容纳污染物的最大数量。按照污染物降解机理，水环境容量W 可划分为稀释容量W 稀释和自净容量W 自净两部分，即： W W W =+稀释自净 稀释容量是指在给定水域的来水污染物浓度低于出水水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量。自净容量是指由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量。 河段污染物混合概化图如图。根据水环境容量定义，可以给出该河段水环境容量的计算公式： 图 完全混合型河段概化图 0()i si i i W Q C C =-稀释 i i si i W K V C =??自净 即：0()i i si i i i si W Q C C K V C =-+?? 考虑量纲时，上式整理成： 086.4()0.001i i si i i i si W Q C C K V C =-+?? 其中： 当上方河段水质目标要求低于本河段时：0i si C C = 当上方河段水质目标要求高于或等于本河段时：00i i C C =
式中：i W —第i 河段水环境容量（kg/d ）； i Q —第i 河段设计流量（m 3/s ）； i V —第i 河段设计水体体积（m 3）； i K —第i 河段污染物降解系数（d -1）； si C —第i 河段所在水功能区水质目标值（mg/L ）； 0i C —第i 河段上方河段所在水功能区水质背景值 （mg/L ）,取上游来水浓度。 若所研究水功能区被划分为n 个河段，则该水功能区的水环境容量是n 个河段水环境容量的叠加，即： 1n i i W W ==∑ 01131.536()0.000365n n i si i i i i i i W Q C C K V C ===-+??∑∑ 式中：W —水功能区水环境容量（t/a ）； 其他符合意义和量纲同上。 2）湖泊、水库水环境容量计算模型 有机物COD 、氨氮的水环境容量模型： 在目前国内外的研究中，多采用完全均匀混合箱体水质模型来预测水库水体长期的动态变化，即将水库视为一个完全混合反应器时，有机物的容量计算模型可以用水体质量平衡基本方程计算。水库中有机物容量模型如下： C t kV S t C t Q t C t Q dt dc c out in in )()()()()(V(t)++?-?= 假设条件：水量为稳态，出流水质混合均匀。 式中：V(t)——箱体在t 时刻的水量，m 3； dt dc ——箱体水质参数COD 、氨氮的变化率； )(t Q in ——t 时刻水库的入流水量，m 3/a ； )(t Q out ——t 时刻水库的出流水量，m 3/a ；
关于废气污染物排放量计算的简易计算法
关于废气污染物排放量计算的简易计算法 一、燃煤 1、燃煤烟尘排放量的估算计算公式为：耗煤量（吨）X煤的灰分（%）X灰分中的烟尘（%）X（1-除尘效率%）烟尘排放量（吨）=—————— 1- 烟尘中的可燃物（%）其中耗煤量以1吨为基准，煤的灰分以20%为例，具体可见《排污收费制度》P115页；灰分中的烟尘是指烟尘中的灰分占燃煤灰分的百分比，与燃烧方式有关，以常见的链条炉为例，15%-25%，取20%；除尘以旋风除尘为例，取80%；烟尘中的可燃物一般为15%-45%，取20%， 则1吨煤的烟尘排放量=1X20%X20%X（1-80%）/1-20%=0.01吨=10千克 如除尘效率85%，1吨煤烟尘排放量=7.5千克 如除尘效率90%，1吨煤烟尘排放量=5千克 2、燃煤SO2排放量的估算 计算公式： SO2排放量（吨）=2X0.8X耗煤量（吨）X煤中的含硫分（%）X(1-脱硫效率%) 其中耗煤量以1吨为基准，煤中的含硫分为1.5%， 则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1.5%=0.024吨=24千克 其中煤中的含硫分为1%， 则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1%=0.016吨=16千克 3、燃煤NOX排放量的估算： 计算公式： NOX排放量（吨）=1.63X耗煤量（吨）X（燃煤中氮的含量X燃煤中氮的NOX转化率% 0.000938） NOX排放量（吨）=1.63X耗煤量（吨）X（0.015X燃煤中氮的NOX转化率% 0.000938）其中耗煤量以1吨为基准，燃煤中氮的含量=1.5% 燃煤中氮的转化率=25%, 具体可见《排污收费制度》P122页 则1吨煤的NOX排放量=1.63X1X(0.015X25% 0.000938)=0.00764吨=7.6千克 根据国家环保总局编著的《排污申报登记实用手册》“第21章第4节NOX、CO、CH化合物排放量计算”，燃煤工业锅炉产生的NOX的计算公式如下： GNOX=B X FNOX GNOX：——NOX排放量，千克； B——耗煤量，吨 FNOX——燃煤工业锅炉NOX产污排污系数，千克/吨 燃煤工业锅炉NOX产污排污系数，千克/吨 二、燃油 1、燃油SO2排放量的估算 计算公式：
水环境容量估算
根据《规划环境影响评价技术导则 总纲》（HJ 130-2014），规划环评应“在充分考虑累积环境影响的情况下，动态分析不同规划时段可供规划实施利用的资源量、环境容量及总量控制指标”。本章就上述内容展开分析。 14.1 环境容量分析 14.1.1 水环境容量估算 《规划环境影响评价技术导则 总纲》（HJ 130-2014）中未详细给出环境容量的计算方法，故本次评价参考《开发区区域环境影响评价技术导则》（HJ /T 131-2003）附录B 的2.4条和2.5条，采用水质模型建立污染物排放和受纳水体水质之间的输入响应关系，并应考虑多点排污的叠加影响，以受纳水体水质按功能达标为前提，估算其最大允许排放量。 14.1.1.1 估算指标 按照各级环境保护规划，国家将化学需氧量（COD ）、氨氮（NH 3-N ）作为水污染物总量控制指标，因此本次水环境容量估算的指标也定为上述两项。 14.1.1.2 控制单元划分及其所对应的环境功能区划 水环境容量计算的控制单元一般是在综合考虑混合过程段长度及重点污染源排放口、大型水工构筑物、水质控制断面等因素的基础上进行划分。河流岸边排污的混合过程段长度计算采用如下公式： ()()()2 1 0065.0058.06.04.0gHI B H Bu a B L +-= 式中：L ——混合过程段的长度，m B ——河流宽度，m H ——平均水深，m I ——平均坡度，无量纲 u ——平均流速，m /s a ——排放口到岸边的距离，m
根据其水文参数，滃江干流枯水期岸边排放污染物情况的混合过程段长度计算结果如表14.1-1所示。 表14.1-1滃江干流岸边排放污染物情况的混合过程段长度计算一览表 清远华侨工业园的废水排放受纳水体最终均为滃江。根据调查，园区附近的滃江干流上主要建有3座低水头径流式水电站，分别为红桥水电站、英华水电站及狮子口水电站；此外，大镇水汇入口处为滃江干流的水质交界断面，该断面上游江段的水质控制目标为Ⅲ类，其下游江段的水质控制目标为Ⅱ类。清远华侨工业园内的东华镇污水处理厂排污口位于滃江一级支流虾公坑，规划建设的英华污水处理厂和五石污水处理厂排污口均拟设于省道347线跨江大桥至英华水电站之间的江段附近。根据上述情况，本次水环境容量估算的控制单元定为以下5段： （1）滃江干流自红桥水电站至省道347线跨江大桥之间的江段，河流长度约为6.3 km（因前述计算出的混合过程段长度约为4.6 km，故以下计算中本单元长度取为4.6 km），末端断面水质控制目标为Ⅲ类。 （2）滃江干流自省道347线跨江大桥至英华水电站之间的江段，河流长度约为4.5 km，末端断面水质控制目标为Ⅲ类。 （3）滃江干流自英华水电站至虾公坑汇入口之间的江段，河流长度约为4.9 km（因前述计算出的混合过程段长度约为4.6 km，故以下计算中本单元长度取为4.6 km），末端断面水质控制目标为Ⅲ类。 （4）滃江干流自虾公坑汇入口至大镇水汇入口之间的江段，河流长度约为3.4 km，末端断面水质控制目标为Ⅱ类。 （5）滃江干流自大镇水汇入口至楣头（该处有跨滃江桥梁）之间的江段，河流长度约为5.4 km（因前述计算出的混合过程段长度约为4.6 km，故以下计算中本单元长度取为4.6 km），末端断面水质控制目标为Ⅱ类。
1、A-P值法在大气环境容量测算中的应用__徐大海
城市大气污染物（以SO 2为例）排放总量控制A-P 值法简介 一、采用A-P 值法确定总量控制区允许排放总量时所需的资料 1．总量控制区面积S 2．总量控制区内的功能分区的面积S i 3．功能分区的控制浓度（标准浓度限值）C i 二、采用A-P 值法确定总量控制区允许排放总量（万吨/年）的步骤 1． 根据总量控制区所在地区，按GB/T13201-91表1查取总量控制系数A 值（取中值） 2． 按功能分区的控制浓度（标准年平均浓度限值）C i 3． 确定各个功能区总量控制系数A i 值 i i C A A ?= 4． 确定各个功能区允许排放总量： S S A Q i i ai = 5. 根据总量控制区所在地区，按GB/T13201-91表1查取低源分担率α值,确 定各个功能区低矮源(面源)允许排放总量： ai bi Q Q ?=α 6． 计算总量控制区允许排放总量a Q 和低矮面源允许排放总量b Q ∑==n i ai a Q Q 1，∑==n i bi b Q Q 1 7． 如果计算出的a Q 值小于上级部门的指令允许排放总量，则在总量控制区内就使用该a Q 值可以继续采用A-P 值法确定总量控制区内各个功能分区内的点源允许排放量，也可以在该市的辖区内适当增加控制区面积（即增加新的开发区）以使A-P 值法计算的a Q 值与指令总量接近，但是不得超过指令值。 8． 如果计算出的a Q 值大于上级部门的指令允许排放总量，则在总量控制区内用下式计算出A 值后，再从本节第3条向下继续计算。 ∑==n i i i S S C Q A 1)/(指令
用该a Q 值可以继续采用A-P 值法确定总量控制区内各个功能分区内的点源允许排放量， 三、采用A-P 值法确定总量控制区内各个功能分区内的点源允许排放量的步骤 1． 根据总量控制区所在地区，按GB/T13201-91表1查取总量控制系数P 值 2． 按以下公式计算各个功能区内所有点源的初始允许排放量（吨/小时） 2610e i pii H C P Q ???=- e H -点源的有效高度（烟囱的实体高度加上抬升高度）, 这里C i 用标准日平均浓度限值 3． 按点源的实体高度分类为低架源（排气筒高度小于30米）、中架源（排气筒高度大于或等于30米但小于100米）、高架源（排气筒高度大于或等于100米） 4． 在功能分区内，将属于中架源的点源初始允许排放量相加，并乘以8760小时得到中架源的年初始允许排放总量Q mi ，并用（万吨/年）表示 5． 计算各个功能分区内的点源调整系数βi m i bi ai i Q Q Q /)(-=β 如果1>i β，则取1=i β 6． 在总量控制区内，将属于中架源的点源初始排放量相加，并乘以8760小时得到中架源的年初始允许排放总量Q m ；将属于高架源的点源初始排放量相加，并乘以8760小时得到高架源的年初始允许排放总量Q c ,二者都用（万吨/年）表示。 7． 计算总量控制区内的点源调整系数β )/()(c m b a Q Q Q Q +-=β 如果1>β，则取1=β 8． 再按以下公式计算各个功能区内所有点源的最终允许排放量（吨/小时） i pii e i i pi Q H C P Q ββββ??=?????=-2610 四、列出总量控制区和各个功能分区的允许排放总量、低矮面源允许排放总量和各个点源的允许排放量清单 五、将城市大气污染物排放总量控制A-P 值法试用于控制pm10时，低源分担率α值在长江以北可适当放宽到0.4,在长江以南可适当放宽到0.5 城市大气污染物（以SO 2为例）排放总量控制A-P 值法简介结束。
环境统计复习提纲
《环境统计》复习题 第一章绪论 1.1 何谓环境统计？我国环境统计工作是从哪年开始的？ 用数字反映并计量人类活动引起的环境变化和环境变化对人类的影响.1980 1.2 一个国家的环境统计应包括哪几方面内容？ 土地、自然资源、能源、人类居住区和污染 1.3 环境统计的任务和特点是什么？由哪些机构负责监督和实施？ 任务：1：要有及时、正确、全面、系统地反映有关环境情况的数字资料。 2：对环境质量状况的发展变化及其趋势，自然资源综合利用和保护情况进行监督。 3：反映环境保护事业发展的规模，速度及其与各部门的相互比例关系。 宣传教育群众，提高对环境保护工作的认识，并为群众参加环境管理，开展创造“清洁工厂”，“清洁城市”等活动提供资料。 环境统计的方位涉及面广，综合性强；环境统计的研究对象界于社会和自然之间，技术性强。 各省、自治区环保局（司）；各地市环保局（处）；各县乡环保局 国家环境保护部 各部委、环保司；各企业环保科 1.4 何谓环境统计指标和指标体系？环境统计指标分哪几类？ 环境统计指标：反映实际存在的某一环境总体现象的数量概念和具体数值。 指标=标志+数值+单位eg.某电厂全年度废水总排量560万吨 环境统计指标体系：把一系列相互联系的环境统计指标结合起来形成的体系。 环境统计指标分类：数量指标；质量指标；实物指标；价值指标 第二章环境统计方法 2.1 环境统计工作分哪几个阶段？ 环境统计调查，环境统计资料的整理，环境统计分析 2.2 我国现行的环境统计报表分哪几类？基本环境统计报表共有多少种表？ 基本统计报表和专业统计报表 1.环境统计基层报表（共7表） 2.环境统计综合报表（共10表） 3.环境统计专业报表（共25表）
环境统计主要计算方法
工业污染物排放统计方法 工业企业环境统计工作中对废气、废水和固体废物及所含污染物产生量、排放量的计算通常采用三种方法，即实测法、物料衡算法和产排污系数法。 1、实测法 实测法是通过监测手段或国家有关部门认定的连续计量设施，测量废气、废水的流速、流量和废气、废水中污染物的浓度，用环保部门认可的测量数据来计算各种污染物的产生量和排放总量的统计计算方法。 G=KC i Q 式中：G——污染物产生量或排放量； Q——介质流量； C i——介质中i污染物浓度； K——单位换算系数。 浓度和流量的单位不一致时，单位换算系数K取不同的值。废水中污染物的浓度单位常取mg/L，系数K取10-3；废气中污染物的浓度一般取mg/L，系数K取10-6。 实测法的基础数据主要来自于环境监测站。监测数据是通过科学、合理地采集样品、分析样品而获得的。监测采集的样品是对监测的环境要素的总体而言，如采集的样品缺乏代表性，尽管测试分析很准确，不具备代表性的数据也毫无意义。监测样品的代表性由以下环节来决定：（1）采样点的布设。应充分考虑采样点的代表性，满足概率随机性的要求，尽量减少主观误差。废水污染物的监测要求，一类污染物一律在各车间或车间处理设施排放口取样监测；二类污染物在企业各个废水排放口取样监测。 （2）采样时问和频率。应根据监测的目的及监测组分的时间变化而定。污染源的监测频率要求一年监测2～4次，每次间隔时间不得少于1个月；一般监测两次(在正常生产条件下)，上半年和下半年各监测一次。 （3）样品的完整性。数据的完整性取决于采集到的样品的完整性，只有对所有采样点采集到的全套样品进行监测分析，才能得到完整的监测数据。 （4）监测数据的可比性。要使监测数据具有可比性，常采用的办法是使用标准样品(又称标准物质)和国家认可的环境监测分析方法。使用国家级标准样品可以使监测结果在很大范围内准确可比，使用国家认可的环境监测分析方法可减少系统误差，增加监测数据之间的可比性。 因受现有监测技术和监测条件的约束，实测法有一定的局限性。这主要是目前除了重点污染源有比较准确的监测数据外，其他多数非重点污染源不能得到有效的监测；而且很多重点污染源还未实现连续监测，监测结果的代表性有待提高。 例某炼油厂年排废水2万t，废水中废油浓度C油为500mg/L，COD浓度C COD为300mg/L，水未处理直接排放。计算该厂废油和COD的年排放量。 解：G油＝K C油Q ＝10-6×500×2×104 ＝10（t） G COD＝K C COD Q ＝10-6×300×2×104 ＝6（t） 例某冶炼厂排气筒截面0.4m2，排气平均流速12.5m/s，实测所排废气中SO2平均浓度12mg/m3，
A值法测算理想大气环境容量的方法
A 值法测算理想大气环境容量的方法 一、前言 从“九五”开始，我国开始实行《全国主要污染物排放总量控制计划》，这是我国环境保护的一项重大举措，也是保证实现环境保护目标的客观需要。为了更合理地制定总量控制目标和控制战略，使有限的大气环境容量资源得到合理的利用，促进城市大气污染物排污许可证制度的落实，为“十一五”城市环境保护规划提供技术支持，国家环保总局要求以城市为单位开展大气环境容量测算工作。 A-P 值控制法是以GB/T3840-91《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》为依据，对区域大气污染进行宏观总量控制的一种方法。它首先利用基于箱模型的A 值法计算出控制区的某种污染物的理想容量，然后，采用P 值法，在区域内所有污染源的排污量之和不超过上述容量的约束条件下，确定出各个点源的允许排放量。显然，A-P 值法是一种地区系数法，其最大特点是简单易行，只要给出控制区总面积及各功能区面积，再根据当地总量控制系数就能很快算出该面积上的允许排放总量。本次湖南省8个非重点城市统一采用A-P 值法中的A 法进行各城市的理想环境容量测算。 二、A 值法的计算公式 A 值法计算公式如下： S S C C A Q i b n i si ) (1 -= ∑ =
式中： Q—污染物年允许排放总量限值，即理想大气容量，104t/a； A—地理区域性总量控制系数，104km2/a； S—控制区域总面积，km2； —城市第I个分区面积，km2； S i —第I个区域某种污染物的年平均浓度限值，mg/m3； C si —控制区的本地浓度。 C b 三、几个概念的说明 1、控制区的确定 每个城市要应用A值法分别计算城市控制区和城区控制区的大气环境容量。城市控制区和城区控制区确定原则如下： 1）城市控制区： 覆盖全市行政区范围的，包括城市所辖所有县和区。 2）城区控制区： 城区控制区范围主要依据城市规划建成区确定的区域；考虑部分城市城郊正在建设或已发展成为工业园区，为加强统筹管理，也可合并到城区控制区。 2、I类、II类、III类A值控制区 根据国家所作的规定，为满足本次A值法测算理想环境容量的要求，将控制区分别划分为I类、II类、III类A值控制区，其确定原则如下：
废气污染物排放量计算的简易计算法
废气污染物排放量计算的简易计算法 一、燃煤 1、燃煤烟尘排放量的估算计算公式为： 燃煤烟尘排放量（吨）=耗煤量（吨）X煤的灰分（%）X灰分中的烟尘（%）X（1-除尘效率%）烟尘排放量（吨）/ 1- 烟尘中的可 燃物（%） 其中耗煤量以1吨为基准，煤的灰分以20%为例，具体可见《排污收费制度》P115页；灰分中的烟尘是指烟尘中的灰分占燃煤灰分的百分比，与燃烧方式有关，以常见的链条炉为例，15%-25%，取20%； 除尘以旋风除尘为例，取80%；烟尘中的可燃物一般为15%-45%， 取20%， 则1吨煤的烟尘排放量=1X20%X20%X（1-80%）/1-20%=0.01吨 =10千克 如除尘效率85%，1吨煤烟尘排放量=7.5千克 如除尘效率90%，1吨煤烟尘排放量=5千克 2、燃煤SO2排放量的估算计算公式： SO2排放量（吨）=2X0.8X耗煤量（吨）X煤中的含硫分（%）X(1-脱硫效率%) 其中耗煤量以1吨为基准，煤中的含硫分为1.5%， 则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1.5%=0.024吨=24千克
其中煤中的含硫分为1%， 则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1%=0.016吨=16千克 3、燃煤NOX排放量的估算计算公式：： NOX排放量（吨）=1.63X耗煤量（吨）X（燃煤中氮的含量X 燃煤中氮的NOX转化率% 0.000938） NOX排放量（吨）=1.63X耗煤量（吨）X（0.015X燃煤中氮的NOX转化率% 0.000938） 其中耗煤量以1吨为基准，燃煤中氮的含量=1.5% 燃煤中氮的转化率=25%, 具体可见《排污收费制度》P122页 则1吨煤的NOX排放量=1.63X1X(0.015X25% 0.000938)=0.00764吨=7.6千克 根据国家环保总局编著的《排污申报登记实用手册》“第21章第4节NOX、CO、CH化合物排放量计算”，燃煤工业锅炉产生的NOX 的计算公式如下： GNOX=B X FNOX GNOX：——NOX排放量，千克；B——耗煤量，吨；FNOX——燃煤工业锅炉NOX产污排污系数，千克/吨
地表水水环境容量计算方法回顾与展望_董飞
第25卷第3期 2014年5月水科学进展ADVANCES IN WATEＲSCIENCE Vol．25，No．3May ，2014 地表水水环境容量计算方法回顾与展望 董飞1，2，刘晓波1，2，彭文启1，2，吴文强 1，2（1．中国水利水电科学研究院水环境研究所，北京100038； 2.流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京100038） 摘要：为厘清中国地表水水环境容量计算方法演变历史，探讨计算方法发展趋势，在系统调研大量水环境容量研 究文献基础上，详细梳理水环境容量从概念引入到研究至今的过程，归纳出中国地表水水环境容量研究过程中产 生的五大类计算方法：公式法、模型试错法、系统最优化法（线性规划法和随机规划法）、概率稀释模型法和未确 知数学法。解析了各类方法的基本思路、产生过程及应用进展，评述了各类方法的优缺点及适用范围。通过与国 外水环境容量计算方法的比较，基于水环境系统复杂性及中国水资源管理特点与应用需求，认为中国应强化对概 率稀释模型法、未确知数学法及随机规划法等3种方法的研究和改进。 关键词：地表水；水环境容量；计算方法；概率稀释模型；系统最优化；未确知数学 中图分类号：TV131，X143；G353.11文献标志码：A 文章编号：1001- 6791（2014）03-0451-13收稿日期：2013- 10-11；网络出版时间：2014-04-10网络出版地址：http ：//https://www.docsj.com/doc/9e9877059.html, /kcms /detail /32.1309.P.20140410.0950.010.html 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51209230）；水体污染控制与治理科技重大专项（2013ZX07501- 004）作者简介：董飞（1983—），男，山东淄博人，博士研究生，主要从事流域容量总量控制理论与方法等研究。 E-mail ：dongfei99999@https://www.docsj.com/doc/9e9877059.html, 通信作者：彭文启，E- mail ：pwq@https://www.docsj.com/doc/9e9877059.html, 环境容量是环境科学的基本理论问题之一，是环境管理的重要实际应用问题之一［1］。水环境容量是环 境容量的重要组成部分，是容量总量技术体系的核心内容之一。随着中国水环境管理体系从浓度控制、目标 总量控制向容量总量控制的转变，实现流域水质目标管理 ［2］与水功能区限制纳污红线管理［3］，水环境容量理论及计算方法研究的重要性更加凸显。 早在20世纪70年代后期，随着环境容量概念的引入，中国学者即开始了对水环境容量的研究［4］。在经 过短时期的对水环境容量基本概念的强烈争论后，迅速实现从基本理论到实际应用，从定性研究到定量化计 算的转变［5］；同时注重吸收欧美等国的研究成果［6］。随着研究的不断深入，特别是水环境数学模型应用及 计算机技术的不断进步，逐渐形成了公式法 ［7］、系统最优化法［5］、概率稀释模型法［6］、模型试错法［8］等计算方法，盲数理论等不确定性数学方法也引入其中［9］。在地表水方面，水环境容量计算中所用的水环境数学模型从Streeter- Phelps 简单模型［5］发展到WASP 、Delft 3D 等大型综合模型软件［10］，计算区域从河段、河流发展到河口、湖库、河网、流域［11］，计算维数从一维发展到二维和三维［12］，计算条件从稳态发展到动 态［13］，所针对的污染物从易降解有机物、重金属发展到营养盐等［7］。近年来，常见关于水环境容量总体研究进展的文献 ［14-15］，然而未有专门系统论述水环境容量计算方法研究进展的文献；同时，文献中通常将中国水环境容量计算方法分为3类或4类 ［8，10］，笔者认为这难以对水环境容量计算方法作全面概括，本研究旨在弥补这一不足。以地表水水环境容量为重点，兼顾海洋水环境容量，大量调研中外文献，系统研究中国在地表水水环境容量计算方面从起步到当前的各种方法；同时对照欧美国家的计算方法，对中国地表水水环境容量计算方法进行重新归类。在解析各类计算方法研究及应用情况的基础上，对各类计算方法的优缺点及适用范围作了评述。在比较分析国内外计算方法特征的基础上，结合各类计算方法对复杂水环境系统的适应性及中国水资源管理特点对水环境容量计算的需求，对中国今后地表水水环境容量计算方法的发展趋势作了展望。DOI:10.14042/https://www.docsj.com/doc/9e9877059.html,ki.32.1309.2014.03.020
【CN109783980A】基于大气环境容量、环境质量及污染排放量制定大气污染物减排方案的方法【专利
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910118354.9 (22)申请日 2019.02.16 (71)申请人 河南省环境保护科学研究院 地址 450000 河南省郑州市金水区顺河路1 号 (72)发明人 袁彩凤 时翔明 李祥华 肖军仓 张志 张清敏 王凯丽 张晓果 王婧 (74)专利代理机构 北京卓恒知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 11394 代理人 张权 (51)Int.Cl. G06F 17/50(2006.01) G01N 33/00(2006.01) (54)发明名称基于大气环境容量、环境质量及污染排放量制定大气污染物减排方案的方法(57)摘要本发明涉及基于大气环境容量、环境质量及污染排放量制定大气污染物减排方案的方法，本发明以污染物排放在线监测数据、环境质量在线监测数据以及基于WRF模型计算机程序化计算出的大气环境容量数据为基础核算大气污染物减排量，并最终生成大气污染物减排方案，并且由于WRF模型可以计算预报未来一周内气象参数，可以据此预报一周内的大气环境容量，因此使用本发明技术方案的方法，可在重污染天气到来之前提前制定减排方案，并可制定时间精度为1小时的短期污染物减排方案，使得区域内的大气污染减排方案处于动态控制，更加适用短期减排方案的制定，完美契合可持续发展战略的部署，将破坏降到最低， 适合推广应用。权利要求书3页 说明书7页 附图20页CN 109783980 A 2019.05.21 C N 109783980 A
1.基于大气环境容量、环境质量及污染排放量制定大气污染物减排方案的方法，其特征在于，分为以下几个步骤： 第一：计算污染物排放量数据：污染源排放污染物浓度、排气量等数据由安装在排气口的传感器记录并传输至服务器，建立相应数据库，由数据库中获取所需参数从而计算出污染物排放量数据，计算公式如下： M h ＝ρh ×V h ，式中：M h 污染源每小时污染物排放量，单位：千克；ρh 每小时污染物排放平均浓度，单位：千克/立方米；V h 每小时污染物排放体积，单位：立方米； 第二：基于WRF模型计算污染物大气环境容量：基于WRF模型的计算机程序化计算大气环境容量的方法，计算步骤如下： 步骤一：计算某一选定区域W污染物的大气环境容量，选定所要计算区域中心坐标为北纬A，东经B，边长为X*Y的范围，计算时间长度为K年L月M日0时-23时，根据公式： δ＝[0.006918-0.399912cos θ0+0.070257sin θ0-0.006758cos2θ0+0.000907sin2θ0-0.002697cos3θ0+0.001480sin3θ0]×180/π，式中：θ0＝360d n /365, deg；δ—太阳倾角，deg；d n —一年中日期序数，0，1，2……，364，得出所要计算区域K年L月M日的太阳倾角δ； 步骤二： 将步骤一中求得的太阳倾角代入公式： 式中：h 0—太阳高度角，deg；—当 地纬度，deg；t—北京时间，h；λ—当地纬度，deg；计算区域中心坐标为：北纬A，东经B，得出0时-23时各个时间段内对应的太阳高度角h 0，根据太阳高度角可知：K年L月M日昼间为c -d 时，夜间为g -h时，e -f时； 步骤三：查询地面气象sam文件得出网格点中心坐标为：北纬A，东经B，0时-23时各个时间段内对应的总云量/低云量； 步骤四、由太阳高度角h 0、总云量/低云量、以及昼夜情况查询太阳辐射等级表得出所要计算区域中心坐标为：北纬A，东经B，0时-23时各个时间段内对应的太阳辐射等级； 步骤五：将以上数据参数由WRF模型运算完成输出所要计算区域点中心坐标为：北纬A，东经B，0时-23时各个时间段内的风速U、干沉降速率Ud、降水速率R； 步骤六：由太阳辐射等级与风速的对应关系，查询大气稳定度等级表得出计算区域点中心坐标为：北纬A，东经B，0时-23时各个时间段内的大气稳定度等级； 步骤七：结合地区序号表确定计算区域点中心坐标为：北纬A，东经B，所处的地区序号，并且结合大气稳定度等级查询我国不同地区和在不同大气稳定度等级下所对应的as/bs数值，求得计算区域点中心坐标为：北纬A，东经B，0时-23时各个时间段内对应的as/bs数值； 步骤八：综合计算区域点中心坐标为：北纬A，东经B，0时-23时各个时间段内对应的风速以及0时-23时各个时间段内对应的as/bs数值，求得网格点中心坐标为：北纬A，东经B，地转参数f以及0时-23时各个时间段内对应的大气混合层厚度H； 步骤九： 大气环境容量Q的表达式表示为： 权 利 要 求 书1/3页2CN 109783980 A