流域污染負荷解析與環境容量研究
——以安徽太平湖流域為例

李 響,陸 君,錢敏蕾,王祥榮,樊正球,王壽兵

(復旦大學環境科學與工程系,上海200433)

流域污染負荷解析與環境容量研究
——以安徽太平湖流域為例

李 響,陸 君,錢敏蕾,王祥榮*,樊正球,王壽兵

(復旦大學環境科學與工程系,上海200433)

以安徽省太平湖流域為例,運用監測、統計數據以及排污系數法對流域內8種污染源的污染排放情況進行全面解析,結合一維水質模型、沃倫威得爾模型以及狄龍模型等水質模型的應用,在流域水質監測的基礎上核算了太平湖及主要入湖河流的水環境容量.結果表明,2011年,太平湖流域污染物入湖量為:COD3863.75t/a, NH3-N410.24t/a, TP51.63t/a;城鎮和農村生活污染為太平湖流域的主要污染源,約占流域入湖污染物總量的60%;麻川河和浦溪河流域的污染最嚴重;流域污染物的排放在空間上呈現較為明顯的區域分布,經濟發達區域污染相對較嚴重.在當前水質目標下,太平湖仍有相當大的可用容量;浦溪河、秧溪河和舒溪河流域的氨氮和總磷排放量接近環境容量,需進行總量控制及削減.

污染負荷；污染源；環境容量；太平湖流域

流域污染負荷的全面解析及水環境容量核算是識別流域污染控制優先區域的重要手段,也是污染物總量控制的關鍵技術支持.自20世紀70年代以來,我國學者開始重視流域污染物的解析與水環境容量核算方面的工作,并開展了廣泛的研究.郝芳華等[1-4]運用統計學原理構建了流域非點源污染負荷估算模型,并在黃河流域和松濤水庫流域進行了驗證;閆麗珍等[5-8]在太湖、海河、淀山湖和贛江等流域開展了污染負荷解析的相關工作.劉天厚[9]、路雨[10]等構建穩態河流水質模型,實現了河流水環境容量的定量評價,并提出多種計算方法;Wang等[11-16]運用一維穩態河流水質模型對國內眾多河流的環境容量進行核算;王軍良等[17-20]對湖泊環境容量常用模型進行了對比研究,并將其應用于城中湖、長湖、鏡泊湖、淀山湖等湖泊的水環境容量核算.結合已有研究可以發現,當前對于流域污染負荷和水環境容量的研究相對較獨立,沒有進行有效的結合,對流域污染負荷的合理分配、水資源的綜合管理缺乏指導性[21].

太平湖位于安徽省黃山境內,水域總面積為97km2,庫容量占全國淡水湖泊水資源蓄水總量的1.21%.太平湖流域的水體生態環境保護不僅對安徽省的發展具有重要的意義,對長江中下游地區特別是長三角地區也有著極其重要的生態安全戰略意義.隨著經濟社會的快速發展,旅游人口的快速膨脹,太平湖面臨著環境問題日益凸顯、水體水質下降等問題,對區域的環境保護和生態安全構成巨大的威脅.因此,合理規劃流域水體的污染負荷、控制流域污染物總量是太平湖流域環境保護工作的重中之重.

作為典型的深水型人工湖,目前太平湖流域內已有研究主要集中在湖體微量元素變化特征與遷移轉化規律[22]、湖體營養型評價[23]以及生物多樣性[24-26]等方面,缺乏對流域納污能力及污染負荷的定量化研究.本文旨在從多角度開展太平湖流域污染源的全面解析,結合水環境容量核算,明確流域污染控制的優先區域及重點控制對象,為流域污染物的總量控制與削減分配提供科學依據,并為流域污染的綜合管理提供技術支撐.

1 研究區域概況

太平湖流域位于安徽省黃山市境內,地處東經117°50′～118°21′、北緯30°00′～30°32′之間,流域面積覆蓋整個黃山區及池州市的七都鎮和陵陽鎮,本文研究區域主要為流域的黃山市境內,包括9鎮5鄉,總面積約為1770km2,人口16.28萬人.研究區域位于中亞熱帶北部,屬亞熱帶季風濕潤氣候區,氣候溫和濕潤,雨量充沛;地勢呈現為南高北低,南為黃山北麓,地勢高俊,山陵縱橫;北為丘陵地區,緊依太平湖.流域內河汊密布,溝壑縱橫,水系發育良好.

太平湖多年平均入湖徑流量為23.83億m3,平均出湖徑流量為23億m3,豐、平、枯水期平均庫容為15.5億m3、13億m3和10.7億m3.流域內有5條主要入湖河流,即麻川河、浦溪河、秧溪河、舒溪河和清溪河(圖1),5條河流均發源于黃山山脈,由南向北匯入太平湖,總匯水面積1878.3km2.主要河流水文參數如表1所示.

圖1 研究區位置及水系分布Fig.1 Location and water system of the study area

表1 太平湖流域內主要河流水文參數Table1 Hydrologic parameters of main rivers in Taiping Lake Basin

全流域水質總體良好,根據《地表水環境質量評價辦法(試行)》[27],太平湖符合國家《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)[28]II類水質要求;流域內5條河流中秧溪河、舒溪河和清溪河水質較好,符合地表水II類標準;浦溪河和麻川河水質較差,總體保持在III類.

2 研究方法

2.1 流域污染負荷解析

針對太平湖流域的具體情況,通過水質監測、查閱統計年鑒,參考國內相關研究[3-8],選取化學需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)3種主要污染物,對流域內的工業污染、垃圾滲濾液污染、餐飲旅游污染、城鎮生活污染、農村生活污染、化肥農藥污染、畜禽養殖污染和水產養殖污染的排放量和實際入湖(河)量進行核算.

點源污染主要有工業污染M1、垃圾滲濾液污染M2、旅游餐飲污染M3和城鎮生活污染M4,面源污染主要包括農村生活污染M5、化肥農藥污染M6、畜禽養殖污染M7和水產養殖污染M8.其中工業污染、垃圾滲濾液污染和水產養殖污染根據黃山區污染源普查資料獲取,旅游餐飲污染、城鎮生活污染、農村生活污染、化肥農藥污染和畜禽養殖污染的入湖量運用公式(1)計算.

式中:Mi為第 i種污染源排入湖泊(河流)的污染物總量,t/a;αi為第i種污染源排放系數,具體取值見表4;Ai為第i種類型污染源的面積或數量.數據來自黃山區2012年統計年鑒以及實際統計調查數據,其中畜禽養殖統一折算成豬當量進行計算,折算公式為50只雞(鴨)=1頭豬,3只羊=1頭豬,1頭牛=0.2頭豬.對于旅游餐飲污染,根據黃山區統計年鑒,截至2011年底,黃山區共有床位數8483個、餐位數10205位,其中星級賓館21個,床位5298個根據《太平湖生態環境保護總體方案》(2013)[29],黃山區星級賓館的年平均入住率為50.7%,一般賓館和農家樂的年平均入住率為20%(主要集中在太平湖景點和黃山風景區景點周邊).Ri為第i種污染源污染物去除量,主要指城鎮生活污染源,根據黃山區污水廠相關統計資料獲取,COD、NH3-N和 TP的去除量分別為508.24、36.94和4.19t/a. fi為第i種污染源污染物入湖系數,根據《太湖流域水環境綜合治理總體方案》(2008)[30]選取,具體取值見表2.

流域入湖污染總量通過公式(2)計算.

式中:M為流域內污染物入湖總量,t/a.

表2 太平湖流域污染源排污系數及入湖系數Table2 Discharge coefficients and loss rates in Taiping Lake Basin

2.2 流域水環境容量核算

以河流或湖泊作為計算單元,以水環境功能區作為水質約束的節點條件,以流域污染物排放總量作為輸入條件,選取適合黃山區河流和水庫的相應水質模型,對太平湖流域的水環境容量現狀進行分析.

2.1.1 河流水環境容量模型 太平湖流域5條主要入湖河流,自然徑流量均較小,污染物濃度僅在河流縱向上發生變化,橫向和垂向的污染物濃度梯度可以忽略,流域內現存的大小排污口分布較均勻,選用污染源概化的一維河流水質模型[10,35]計算2011年太平湖流域5條主要河流的水環境容量.

公式見式(3)～式(5).

式中:c0為基準斷面污染物的本底濃度,mg/L,根據黃山區水質監測數據,選用河流上游基本未受流域污染的基準斷面監測濃度進行計算;cs為相應的水環境質量標準,mg/L,依據《地表水環境質量標準(GB3838-2002)》[28]中相關要求,確定麻川河和浦溪河執行Ⅲ類標準,秧溪河、舒溪河和清溪河執行Ⅱ類標準;k為綜合降解系數,d-1,查閱國內相關文獻[5,12,14,36],采用類比法確定,具體取值為:COD0.24d-1,NH3-N0.15d-1,TP0.02d-1;u為河流斷面的平均流速,m/s; Q為河段設計流量,m3/s,設計流量和流速采用最枯月95%保證率情況下的流量和流速計算; l為計算河段的長度,m; l1為集中概化點距下游斷面的距離,m,本研究取l1=0.5l.

2.2.2 湖泊水環境容量模型 太平湖多年平均入湖徑流量與出湖徑流量基本相等,可將太平湖視為完全混合的盒式模型,不考慮外源和漏損,湖泊內污染物僅發生衰減反應且負荷一級反應動力學,參考總結國內相關研究[15-20,37],針對有機污染物和營養鹽分別選取湖泊、水庫的沃倫威得爾模型和狄龍模型進行核算.

式中:V為枯水期湖泊平均庫容,m3;Qout為出湖徑流量,選用95%保證率下的入湖流量,即多年平均入湖徑流量的68.5%進行計算;cs為相應的水環境質量標準,mg/L,太平湖的水質標準為Ⅱ類,Δt為枯水時段,為90d.

式中:M出為營養鹽年出湖總量,t/a; M入為營養鹽年出入湖總量,t/a.

3 結果與討論

3.1 太平湖流域污染負荷解析

根據計算,2011年太平湖流域內各污染源主要污染物入湖情況見表3和圖1.2011年,流域內 COD的污染負荷達3863.75t/a,各污染源對COD污染的貢獻依次為:城鎮生活污染>農村生活污染>畜禽養殖污染>化肥農藥污染>旅游餐飲污染>工業污染>水產養殖污染>垃圾滲濾液污染.NH3-N負荷量為410.24t/a,生活污染貢獻最大,其中農村生活污染占比39.75%,城鎮生活污染占比35.65%,其次為畜禽養殖污染和化肥農藥污染,其他污染源排放量較少.流域 TP入湖量為51.63t/a,農村生活污染、城鎮生活污染和化肥農藥污染分別占28.17%、27.69%和24.81%,為主要污染來源.綜合考慮3種污染物,可知目前城鎮生活污染和農村生活污染為太平湖流域目前面臨的主要污染問題;當前面源污染排放量約占流域污染排放總量的2/3;對于TP,還需著重控制化肥農藥污染.

結合流域現狀分析,流域內城鎮管網覆蓋率低,各鄉鎮已有分散性處理設施規模小,處理流程不規范,不能達到排放標準.農村面積廣大,雖然大多數居民均建立了化糞池對污水進行簡單處理,但處理水平遠遠不夠,生活污水不經管道直接排入河流,對流域水質造成了極大的危害.流域內化肥農藥過度使用,平均化肥施用量高達450～600kg/hm2.規模化畜禽養殖處理設施缺失,畜禽糞便綜合利用率低,大多數污染物直接排放入河.

表3 太平湖流域各污染源污染物入湖量(t/a)Table3 The amount of pollutants for different sources in Taiping Lake Basin (t/a)

圖2 太平湖流域各污染源入湖污染負荷Fig.2 Proportions of pollution loading for different sources in Taiping Lake Basin

3.2 5條主要入湖河流污染負荷解析

對2011年流域內5條主要河流分污染物、污染源進行污染物入河總量核算,如圖3所示.5條河流的污染嚴重程度依次為:麻川河>浦溪河>秧溪河>舒溪河>清溪河.麻川河和浦溪河主要流經黃山區東部鄉鎮,一來流經鄉鎮較多,二來區政府和主要的旅游景點都位于東部區域,因此該區域經濟相對較為發達,人口相對密集,城鎮化程度高,工業及服務業占比較高.秧溪河、舒溪河和清溪河的污染程度較低,這3條河流周邊鄉鎮城鎮化程度低,經濟較為落后,人口密度較低,基本無工業企業.

圖3 不同河流流域各污染源的入河情況Fig.3 The amount of pollutants for different rivers and different sources

黃山區工業主要集中在浦溪河流域,全區唯一的垃圾填埋場也位于此,因此浦溪河幾乎匯集了整個太平湖流域的工業污染和垃圾滲濾液污染,與其他流域相比,浦溪河流域的污染來源更為廣泛.對于 COD,城鎮生活污染和農村生活污染貢獻率最大,其次為工業污染、垃圾滲濾液污染和畜禽養殖污染,各占10%左右.對于 NH3-N,最主要的污染源為城鎮生活和農村生活,其次為畜禽養殖,其它污染相對較少;除城鎮生活和農村生活源外,化肥農藥污染對 TP污染貢獻較大,流域內大部分的城鎮區域污水基本納入管網,因此城鎮生活污染有所控制.

麻川河流域流經的湯口鎮、譚家橋鎮和三口鎮均處于黃山風景區周邊,旅游經濟發達,城鎮化程度較高,城鎮生活污染為流域主要的問題.麻川河流經的鄉鎮最多,土地面積廣大,流域內畜禽養殖業較多,故化肥農藥和畜禽養殖污染均比其他流域多.

對于秧溪河、舒溪河和清溪河這3個流域,城鎮化程度較低,流域內面源污染嚴重,最主要來自農村生活污染.

3.3 流域各區縣污染負荷解析

對黃山區各鄉鎮不同污染源污染物排放總量進行統計,計算各鄉鎮COD、NH3-N和TP的排放負荷以及各污染源的排污貢獻率,如圖4所示.

圖4 太平湖流域各鄉鎮污染物排放強度分布Fig.4 Spatial distribution of pollutant discharge intensity in different regions

從流域污染負荷看來,太平湖流域內污染物排放情況在空間上呈現比較明顯的區域性分布,市中心區如甘棠鎮、仙源鎮等區域污染負荷最大,臨近黃山風景區耿城鎮、湯口鎮和三口鎮以及太平湖北面的新華鄉、新豐鄉和永豐鄉污染相對較嚴重,其他區域的污染相對較輕.結合太平湖流域現狀分析,中心城區及黃山風景區周邊鄉鎮人口較為密集,且經濟相對發達,單位面積的污染排放量大;太平湖風景區北面農村人口密集,包括生活、農田和畜禽養殖在內的農村污染較為嚴重.流域西部區域由于位置偏僻,面積廣大,人口分布相對稀疏,污染負荷相對較小.

綜合工業污染源的分布和污染物排放情況,流域內共有28家重點工業污染源,主要集中在太平湖北側以及黃山風景區北側部分鄉鎮,但甘棠鎮的工業污染占區內工業污染總量的80%,主要原因在于該區域有2家釀酒公司,其產生的污染物量遠遠超出其他類型的工業企業.

從點源和面源污染角度來講,甘棠鎮和湯口鎮的COD和NH3-N污染主要來自點源排放,其他鄉鎮主要來源于面源;流域內的 TP主要來源于面源,其中農村生活污染占有相當大的比重.甘棠鎮為黃山區政府所在地,也是黃山區工業園區和污水處理廠、垃圾填埋場的所在地,基礎設施相對比較完善,污水基本經過污水管網集中排放.但垃圾填埋場產生的滲濾液未經處理排放,為該地區造成極大的危害.湯口鎮位于黃山風景區南大門,在旅游業的帶動下,整體經濟水平較高,城鎮化程度也相對較高,同時與旅游相關的住宿、餐飲業發達.湯口鎮的應盡快修建污水處理設施,規范化餐飲賓館等的污水排放,削減污染物.對于流域內其他鄉鎮,需要著重控制農村生活、畜禽養殖、化肥農藥等面源污染,從而控制流域內污染物的排放.

3.4 流域水環境容量核算

對流域內河流、湖泊的水環境容量進行核算,結果如表4、表5所示.流域內5條主要入湖河流的 COD水環境容量依次為:麻川河>清溪河>浦溪河>秧溪河>舒溪河;NH3-N的水環境容量以麻川河最高為390.73t/a,清溪河和浦溪河其次,秧溪河最低;TP的水環境容量依次為:麻川河>清溪河>浦溪河>舒溪河>秧溪河.在當前水質目標下,各河流均保有一定的環境容量;對比入河污染物總量和流域水環境容量,浦溪河和秧溪河流域NH3-N指標的環境容量占用率達到98%以上,幾乎無剩余納污能力,需要重點關注;舒溪河NH3-N占用率也高達73%,未來存在超標可能;秧溪河和舒溪河可新增的 TP污染物量低于5.0t/a,污染物增加空間較小,需加強控制;其他河流的各項污染指標均有一定的納污空間.太平湖水質整體良好,滿足II類水質要求,其各項指標均保有一定環境容量.

表4 太平湖流域主要入湖河流水環境容量匯總Table4 Water environmental capacity of main rivers in Taiping Lake Basin

表5 太平湖水環境容量匯總Table5 The amount of water environmental capacity in Taiping Lake Basin

對比流域內污染排放情況和納污能力可發現,麻川河流域的污染物排放量最多,但其納污能力在5條河流中也最高,仍保有相當大的可利用容量;反之,舒溪河的污染物排放量低,其環境容量也較低.分析其原因在于麻川河的流量大,其對于污染物的稀釋消解作用較大;而舒溪河的水質目標要求較高,因此其納污能力也較低.

3.5 太平湖流域污染管控措施

3.5.1 節水控源,加強污染控制 開展工業節水,推廣再生水利用和清潔生產技術,減少污染物排放量;開展工業企業排污口綜合整治工程,改造污染防治設施,保障工業廢水達標排放.

3.5.2 強化基礎設施建設 加快城鎮污水收集管網的建設進度,擴大已有污水處理廠服務半徑,提升處理標準;促進集中型污水處理設施建設,提高污水集中處理率;建設垃圾滲濾液處理設施,控制垃圾滲濾液污染排放.

3.5.3 開展農村環境綜合整治 建設人工濕地、氧化塘等分散型污水處理設施,收集農村生活污水,治理非規模化畜禽養殖污染,控制化肥農藥施用,削減農村污染.

3.5.4 實施河湖濱岸緩沖帶生態修復工程 恢復河岸、湖岸的植被,建設生態護坡和水源涵養林,攔截污染物,削減污染物入河(湖)量.

4 結語

2011年,太平湖流域污染物入湖量為:COD3863.75t/a, NH3-N410.24t/a, TP51.63t/a,城鎮生活污染和農村生活污染為流域內的主要污染問題;流域內麻川河流域的污染排放情況最為嚴重,需要對污染物進行總量控制和削減.分析表明,除浦溪河、秧溪河和舒溪河的部分指標外,現狀污染仍在流域河流、湖泊的承載能力范圍內.在未來的污染控制策略中,浦溪河流域應以控制點源污染為主;其他河流流域重點控制城鎮生活污染和農村生活污染;同時需要加強浦溪河、秧溪河和舒溪河這3個流域內的氨氮和總磷污染物排放的管理控制.

[1] 郝芳華,楊勝天,程紅光,等.大尺度區域非點源污染負荷計算方法 [J]. 環境科學學報,2006,26(3):375-383.

[2] 程紅光,岳 勇,楊勝天,等.黃河流域非點源污染負荷估算與分析 [J]. 環境科學學報,2006,26(3):384-391.

[3] 鄭東海,王 凌,曾紅娟,等.松濤水庫流域非點源污染負荷模擬模型 [J]. 環境科學學報,2009,29(6):1311-1320.

[4] 武曉峰,李 婷.流域內污染負荷分布的評價模型研究——以密云縣蛇魚川小流域為例 [J]. 中國環境科學,2011,31(4):680-687.

[5] 閆麗珍,石敏俊,王 磊.太湖流域農業面源污染及控制研究進展 [J]. 中國人口.資源與環境,2010,20(01):99-107.

[6] 邱 斌,李萍萍,鐘晨宇,等.海河流域農村非點源污染現狀及空間特征分析 [J]. 中國環境科學,2012,32(3):564-570.

[7] 王壽兵,錢曉雍,趙 鋼,等.環淀山湖區域污染源解析 [J]. 長江流域資源與環境,2013,22(3):331-336.

[8] 胡鋒平,侯 娟,羅健文,等.贛江南昌段污染負荷及水環境容量分析 [J]. 環境科學與技術,2010,33(12):192-195.

[9] 劉天厚,施為光.沱江水環境容量及水質管理規劃探討 [J].環境科學,1987,9(01):12-15.

[10] 路 雨,蘇保林.河流納污能力計算方法比較 [J]. 水資源保護,2011,27(4):5-9.

[11] Wang Tao, Zeng Weihua, He Mengchang. Study of the Seasonal Water Environmental Capacity of the Central Shaanxi Reach of Wei River [J]. Procedia Environmental Sciences,2012,13:2161-2168.

[12] Li Yingxia, Qiu Ruzhi, Yang Zhifeng, et al. Parameter determination to calculate water environmental capacity in Zhangweinan Canal Sub-basin in China [J]. Journal of Environmental Sciences,2010,22(6):904-907.

[13] Yao Yi-jun, Yin Hai-long, Li Song. The computation approach for water environmental capacity in tidal river network [J]. Journal of Hydrodynamics Ser. B,2006,18(3):273-277.

[14] 曾 勇,王西琴.浙江西苕溪水環境容量模型與參數靈敏度分析[J]. 中國環境科學,2010,30(12):1627-1632.

[15] 張曉斌,張建國,白繼中.汾河水環境容量計算及特征分析 [J].水資源與水工程學報,2010,21(02):135-138.

[16] 李 珊,周孝德,李 靖.太子河流域水環境容量研究 [J]. 水資源與水工程學報,2011,22(05):111-114.

[17] 王軍良,方志發.城中湖水環境容量計算和對策研究 [J]. 環境科學與技術,2008,31(01):129-132.

[18] 王 鈧,盧進登,梁雄兵,等.基于總磷的長湖水環境容量核算[J]. 環境科學與管理,2009,34(06):43-47.

[19] 潘保原,付海全,馬 云,等.鏡泊湖水環境容量與水污染防治對策研究 [J]. 環境科學與管理,2011,36(11):27-29.

[20] 王壽兵,馬小雪,張韋倩,等.上海淀山湖水環境容量評估 [J]. 中國環境科學,2013,33(6):1137-1140.

[21] 張文志.采用一維水質模型計算河流納污能力中設計條件和參數影響分析 [J]. 中國西部科技(學術),2007(13):43-45.

[22] 何 巖,佘中盛,閻百興,等.安徽太平湖水體環境中元素的地球化學特征 [J]. 地理科學,1994,14(02):157-164.

[23] 況琪軍,夏宜琤.太平湖水庫的浮游藻類與營養型評價 [J]. 應用生態學報.1992,3(02):165-168.

[24] 劉保元,梁小民.太平湖水庫的底棲動物 [J]. 湖泊科學,1997,9(03):237-243.

[25] 趙 斌.外源添加營養對安徽太平湖水庫藻類增殖影響的研究[J]. 湖泊科學,1996,8(02):125-132.

[26] 王立龍,陸 林,戴建生.太平湖國家濕地公園生態保育區草本植物區系及其在不同干擾下的多樣性動態 [J]. 自然資源學報,2010,25(08):1306-1319.

[27] 環境保護部辦公廳.地表水環境質量評價辦法(試行) [Z].2011-03-09.

[28] GB3838-2002 地表水環境質量標準 [S].

[29] 安徽省人民政府辦公廳.太平湖生態環境保護總體方案 [Z].2013-01-22.

[30] 國家發展和改革委員會.太湖流域水環境綜合治理總體方案[M].2008.

[31] 國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室.第一次全國污染源普查城鎮生活源產排污系數手冊 [Z].2008-03.

[32] 國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室.第一次全國污染源普查畜禽養殖業源排放系數手冊 [Z].2009-02.

[33] 中國環境規劃院.全國水環境容量核定基數指南 [Z].2003-09.

[34] 國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室.第一次全國污染源普查農業污染源肥料流失系數手冊 [Z].2009-02.

[35] 于 雷.河流水環境容量計算方法不安全因素分析 [D]. 北京:中國環境科學研究院,2007:10-12.

[36] 郭 儒,李宇斌,富 國.河流中污染物衰減系數影響因素分析[J]. 氣象與環境學報,2008,24(01):56-59.

[37] 陳丁江,呂 軍,沈曄娜,等.飲用水水源保護區河流水環境容量計算模型 [J]. 環境科學,2008,29(09):2437-2440.

Study on pollution loading and water environmental capacity in watershed—A case study of Taiping Lake Basin,Anhui Province, China.

LI Xiang, LU Jun, QIAN Min-lei, WANG Xiang-rong*, FAN Zheng-qiu, WANG Shou-bing
(Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai200433, China). China Environmental Science,2014,34(8)：2063～2070

The study of pollution loading and water environmental capacity is one of the key issues in water environment, water resources management and allocation in watershed. A comprehensive analysis of water pollution loading and environment capacity was conducted in this paper by taking a case study of Taiping Lake Basin, Anhui Province, China. Based on monitoring and statistic data as well as discharge coefficient method, different sources of water pollution were analyzed. Three models, including simplified one-dimension model, Vollen welder model and Dillion model, were used to estimate water environmental capacity of Taiping Lake and other major rivers. Results indicated that3863.75tons of COD,410.24tons of NH3-N and51.63tons of TP was discharged into Taiping Lake in2011. Water pollution was mainly contributed by urban and rural domestic sewage, accounting for about60%. Machuan River and Puxi River were more seriously polluted than other rivers in Taiping Lake Basin. The spatial analysis of pollutant discharge suggested that developed regions had relatively higher pollution loading. While Taiping Lake still has large pollutant carrying capacity according to the current water quality management target, the discharge of NH3-N and TP in Puxi River, Yangxi River and Shuxi River were nearly reach the limit. Therefore, the total quantity control of pollutants should be taken in the future.

t：pollution loading；pollution sources；environmental capacity；Taiping Lake Basin

X524,X703.5

：A

：1000-6923(2014)08-2063-08

李 響(1991-),女,山東淄博人,碩士研究生,主要研究方向為城市生態學.

2013-11-08

環境保護部《良好湖泊生態環境保護專項》基金項目;復旦大學“985”三期項目“Climate Chnge and Urban Growth”;國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07102);”基于PSR模式的城市生態文明建設指標體系構建研究(13AZD075)”

* 責任作者, 教授, xrxrwang@fudan.edu.cn