中小型河流污染物允许负荷量的计算方法

　　摘要：水体受纳污染物后是否就遭受污染，需要用一标准来衡量，即江河水体的最大允许负荷量，它是指在给定的设计水量条件下，达到按用途划分的水域保护区的水质标准所能承纳的污染物最高限量，计算江河水体的允许负荷量是实施水资源保护的前提条件和基础，也是提出污染物控制排放量的必备依据，本篇重点阐述中小型河流允许负荷量的计算方法以及计算过程中涉及到的一些难点问题。

　　关键词：青海大学学报投稿,河流,允许,负荷量,计算方法

　　一、工作步骤和方法：

　　1.基础资料收集

　　计算河流水体水环境容量，必须掌握河流水资源开发利用现状、江河水域现有使用功能及水质保护目标，对河段内的工业、农业、城镇人口分布情况及城市、经济发展规划作全面的调查和了解。

　　2.污染现状调查

　　对尚无监测资料的排污口应进行质与量的监测，监测频次根据实际情况灵活掌握，总体原则应能充分掌握厂矿企业的污水排放量以及污水排放规律，应分生产高峰期、低谷期和平稳期进行实地监测和调查，并与前述各种环节加以比较，得出较为正确合理的结果，对收集到的排污口资料加以分析评价，计算出河段内废水排放总量以及主要污染物的排放量，排污口废水水质评价可采用等标污染指数法，列举出主要污染物及其超标倍数，以便为下一步明确主要控制污染物及控制排放量打下基础。

　　3.河流水质现状评价

　　从切实保护水资源的角度出发，一般情况下计算河段水环境容量时采用保证率为90%的最枯月平均流量作为设计水量，正常情况下不易收集到与此相适应的枯水期水质监测资料，实际工作中可以用近年枯水期的监测资料加以代替，但应作合理性分析，必要时可近似采用流量――浓度关系曲线加以校正。评价标准应执行现行有效的国家地表水环境质量标准，最为简明的评价方法可采用单项指标评价法，确定水质类别及主要污染物(或计算其超标倍数)，也可采用其他与之相适应的评价方法。

　　4.主要控制污染物的选

　　应根据河段内污染物排放量的大小结合河流水域污染特征确定主要控制污染物，不可能面面俱到，对有特殊用水要求的水域应根据实际情况增加控制指标，总体原则应能确保计算河段水质污染势态得到有效控制或明显地改善。

　　5.计算模型的选择及参数识别

　　在枯水期大多数情况下污染物均以岸边点源形式进行入河道，污染物进入河道后在横向上、纵向上、纵深上逐步与河水混合，在建立水质数学模型时应充分考虑河流的自然水文特性，但一般情况下均作概化处理，模型过于复杂既无实际意义也不便于计算，如三维水质数学模型很难通过正常渠道求得明确的解析。污染物在进入河道后一般情况下纵向分散速度远大于横向及纵深扩散速度，特别是在宽深比值较大的河流中极易形成岸边污染带，并逐步向对岸扩散。因此可以根据实际情况划出一定的水面宽度作简化处理。对于浅窄式的小河流可直接近似采用一维水质模型。建立水质数学模型应遵循物质不灭定律，对河段内污染物质的输入、输出及衰减规律作全面了解，在没有充分理由的情况下不能任意增减内容。最常用的一维水质数学模型如下：

　　W=86.4[CN(Q+q)-C0Qexp-kx/v]

　　式中：W―计算河段水环境容量或允许负荷量，kg/d;

　　CN--环境质量标准，mg/L;

　　Q--计算河段设计水量，m3/s;

　　q--计算河段旁侧污水来量或支流汇入设计水量，m3/s;

　　C0--起始断面污染物浓度值，mg/L;

　　X--计算河段长度，m;

　　v--计算河段平均流速，m/s;

　　k--污染物综合自净系数，l/d;

　　综合自净系数K值的确定最为常用的是采用实际监测资料采用如下公式进行计算：

　　K=V/Xln(CA/CB)

　　式中：CA、CB上下断面污染物浓度，mg/L;

　　其它符号意义同前。对于难以降解的污染物质，K=O，即在模型中不考虑降解项，只考虑稀释容量。率定后的K值应加充分识别和验证，避免出现偶然值或与其它水力特性相近的河流相去甚远的情况。

　　二、控制排放量的计算：

　　根据已求得的河段最大允许负荷量与现状排放量相比较，当现状排放量大于最大允许负荷量时应对现状排放量予以削减，削减量应根据各个排污口具体污染物质的排放量权值予以分配，同时应结合当地财务、物力及经济发展速度、治污力度以及改善水环境质量的迫切程度限期或分年份逐步实施。对现状排放量远小于最大允许负荷量且相邻区域又无特用水要求的水域可有效利用环境容量适当发展地方经济，但应注意经济发展与水环境保护相适应的原则。

　　三、存在的问题及对策：

　　在通常情况下计算河段最大允许负荷量均是从最安全角度出发采用较高保证率的最枯月平均流量，而平水期、丰水期江河流量充沛，稀释容量显著增强，难免会出现不能有效利用水环境容量的现象，一定程度上制约了地方经济，应分不同水期，至少大致按照丰水期、平水期、枯水期相同保证率的设计流量分别计算河段最大允许负荷量，才更有利于水资源保护与经济的协调发展。

　　从真正意义上讲，计算河段最大允许负荷量是一项复杂系统工作，涉及多学科领域，亦需投入大量的人力物力。本篇仅对计算方法和工作步骤作了肤浅性和概况性介绍，在实际工作中应根据具体情况加以区别对待并逐步完善。

　　参考文献：

　　[1]方子云.水资源保护工作手册[M].河海大学出版社，2006

　　[2]金传良.水污染物允许排放量的计算方法[M].中国科学技术出版，2006