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1、湖泊污染负荷计算方法,水体富营养化,一、入湖污染负荷及其计算,1、点源污染负荷及其计算,2、非点源污染负荷及其计算,3、流域入湖污染负荷及其计算,二、主要污染物允许入湖负荷量,三、主要污染物削减负荷量,一、入湖污染负荷及其计算,1、点源污染负荷及其计算,包括工业污染源和生活污染源,1.1 工业污水量计算,1.1.1 实测法,a 、流速仪测定： 水深大于30cm、流速不小于0.05m/s。,(1-1),b 、浮标法：对于非满流下水管道，向废水中投加浮标，观测其流速。,(1-2),(0.3-1.0m深普通污水K=0.550.75;深水草污水渠K=0.450.65;宽浅污水渠K=0.80.9),c
2、、容积法：适用于小流量和间歇性排放。,(1-3),1.1.2 根据用水量推算,无固定污水排放口，难以实测时：,1.2 工业污染源负荷量计算,工业污染源负荷量计算有实测法、物料平衡法和单位负荷法,工艺过程,1.3 生活污染源负荷量计算,比较可靠地方法是实测法，在生活污水排放口采样分析污染物成分、浓度并测量流量。测量方法与工业污染相同。,在无条件进行实测排水量时，可参照下面两种方法估计：,应用,公式,在缺乏资料或不具备条件时，可采用单位负荷法估算污水的总负荷量。即通过调查确定每人每日排污量，再乘以人口数，计算污水总负荷。,2、非点源污染负荷及其计算,非点源污染负荷定量化有两种途径：,对受纳水体所接
3、受的污染物量进行观测、分析和计算，推算汇水区域污染物输出量。,对非点源污染物输出的主要过程（降雨、地表径流等）的模拟，计算污染物输出量。,根据土地利用类型分为城镇地表径流和非城镇地表径流。（单位负荷法和模拟法）,2.1城镇地表径流污染负荷,a 、单位负荷法：分别计算各土地类型单位面积单位时间产生的污染负荷，再求和。,（1-4）,年负荷污染物浓度参数：,人口密度参数F：,Dp-人口密度（人/km2）,b 、模拟法：为了获得准确的污染物负荷量，常采用模型模拟污染物输出过程,常用模型有雅林方程和萨特冲刷函数。,模型,雅林方程,萨特冲刷函数,公式,积分,2.2非城镇地表径流污染负荷,主要指：农田、牧场
4、、林区、矿山等土地类型的地表径流。,a 、单位负荷法,样区污染负荷量：,综合区年流失污染量：,b 、模拟法：,对水文循环的模拟（非点源污染形成与水文循环的早期阶段和初期阶段地表径流有关）。,方法,集中参量法,分散参量法,优缺点,过程,将集水面积分成性质相近、面积较小的单元，各单元分别模拟，然后将各单元结果相加，得出总的输出结果。,c 、估算法：,准确性要求不高，或无法直接获取污染物量时，通过采用某些与污染物产生量有关而又易得的数据资料进行估算。,例如农田地表径流：,农业主要污染源：农药、化肥、泥沙和动物排泄物。分别按以下估算。,结合土地面积与侵蚀模型估算。产生率由实测或实验所得。,每人每天产生
5、BOD75g，总固体250g 。,3、流域入湖污染负荷及其计算,根据排放方式不同，入湖污染物分两类：直接排放和间接排放。,考虑全流域污染负荷对湖泊水质的影响，把湖体作为一个封闭水域。计算负荷量。,3.1、地表径流入湖污染负荷,入湖地表径流指入湖的河道径流和间歇性溪沟，以及不流入河网的坡面的区间径流的总和。,在缺少实验资料时，采用径流系数等值图和该区域监测的径流浓度计算：,3.2、地下径流入湖污染负荷,指直接流入湖泊的地下水。,地下径流入湖污染物浓度为：,地下径流量可以通过：选择与区内自然地理条件相似（水文地址、气象、地貌等），具有长期实测资料的流域作参考，由单位面积径流量和区间面积。求出区间入
6、湖地下径流；采用地下水运动方程，计算地下水量；由水量平衡方程来求。,地下径流污染物浓度：通过打井等途径，采集井水进行水质化验。,3.3、湖面降水入湖污染负荷,由降水量和降水中污染物浓度计算出。,降水年总负荷量，为各次降水污染负荷量之和。,3.4、湖面降水入湖污染负荷,湖面水体区域安装n个降尘采样器，一年内收集采样器内粉尘12次，测其重量，分析污染物成分。将n个采样器求出的平均值作为湖泊的降尘污染负荷。,3.5、船舶运输产生的入湖污染负荷,指水面航行的各类船只向湖泊排放的各类污染物：石油类、生活污水类、生活及其他固体垃圾类等。,估算,3.6、养殖投饵的污染负荷,指人工投放饵料与养殖产生的水体污染
7、负荷。,以网箱养鱼为例。,水体负荷量为：,源负荷量=总投饵量饵料中TN(TP)含有率鱼类增加重量鱼类TN(TP)含有率,饵料中TN(TP)含有率，通过对饵料实测得到；鱼类TN(TP)含有率，一般去25%和0.22%。,3.7、厂矿、宾馆排放污染负荷,沿湖厂矿、宾馆排放的入湖污染负荷为废水重量与平均浓度的乘积。,二、主要污染物允许入湖负荷量,湖泊允许负荷量是实行湖泊污染物总量控制的依据。,1、计算湖泊允许负荷量技术要点,1.1、建立湖泊水质浓度与其影响因素之间的定量关系,a 、制作水质模型：通过现场调查和实验，制定出湖泊水质模型。,b、应用通用水质模型：无条件建立水质模型地区，应用通用模型，实测
8、资料验证，推出湖泊允许负荷依据。,c 、建立经验相关：由实测资料建立湖泊水质浓度与影响因素相关曲线。,1.2、确定湖泊水质标准和设计水请。,1.3、计算湖泊允许负荷量。,2、湖泊允许负荷量计算模型,2.1、营养盐允许负荷量经验模型：,在均匀浓度条件下，湖泊容积稳定时，可根据学者Vollenweidor 提出的大湖总磷浓度模型方程求得的经验模型来计算湖泊N、P营养盐的允许负荷量。下表给出不同学者提出的水质模型和允许负荷量模型。,TN、TP 水质模型和允许负荷量计算模型,2.2、有机物的允许负荷量模型：,由湖泊物质平衡，写出有机物的水质模型方程：,为保持湖泊任何时间有机物浓度不超过水质标准，则,有机物负荷量为：,三、主要污染物削减负荷量,将为达到一定的水质目标，最小应削减的污染物负荷量称为污染物应削减负荷量。污染控制方案实际可削减的污染物负荷量称为污染物可削减负荷量。,污染物应削减负荷量表示为：,当污染物可削减负荷量大于污染物应削减负荷量时，则可以达到水质目标。,
