流域污染負荷解析與環(huán)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(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,上海200433)

流域污染負荷解析與環(huán)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(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,上海200433)

以安徽省太平湖流域為例,運用監(jiān)測、統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及排污系數(shù)法對流域內(nèi)8種污染源的污染排放情況進行全面解析,結(jié)合一維水質(zhì)模型、沃倫威得爾模型以及狄龍模型等水質(zhì)模型的應(yīng)用,在流域水質(zhì)監(jiān)測的基礎(chǔ)上核算了太平湖及主要入湖河流的水環(huán)境容量.結(jié)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(zhèn)和農(nóng)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(xiàn)較為明顯的區(qū)域分布,經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域污染相對較嚴重.在當前水質(zhì)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(huán)境容量,需進行總量控制及削減.

污染負荷；污染源；環(huán)境容量；太平湖流域

流域污染負荷的全面解析及水環(huán)境容量核算是識別流域污染控制優(yōu)先區(qū)域的重要手段,也是污染物總量控制的關(guān)鍵技術(shù)支持.自20世紀70年代以來,我國學(xué)者開始重視流域污染物的解析與水環(huán)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(tǒng)計學(xué)原理構(gòu)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(guān)工作.劉天厚[9]、路雨[10]等構(gòu)建穩(wěn)態(tài)河流水質(zhì)模型,實現(xiàn)了河流水環(huán)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(wěn)態(tài)河流水質(zhì)模型對國內(nèi)眾多河流的環(huán)境容量進行核算;王軍良等[17-20]對湖泊環(huán)境容量常用模型進行了對比研究,并將其應(yīng)用于城中湖、長湖、鏡泊湖、淀山湖等湖泊的水環(huán)境容量核算.結(jié)合已有研究可以發(fā)現(xiàn),當前對于流域污染負荷和水環(huán)境容量的研究相對較獨立,沒有進行有效的結(jié)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(dǎo)性[21].

太平湖位于安徽省黃山境內(nèi),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(tài)環(huán)境保護不僅對安徽省的發(fā)展具有重要的意義,對長江中下游地區(qū)特別是長三角地區(qū)也有著極其重要的生態(tài)安全戰(zhàn)略意義.隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,旅游人口的快速膨脹,太平湖面臨著環(huán)境問題日益凸顯、水體水質(zhì)下降等問題,對區(qū)域的環(huán)境保護和生態(tài)安全構(gòu)成巨大的威脅.因此,合理規(guī)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(huán)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(nèi)已有研究主要集中在湖體微量元素變化特征與遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[22]、湖體營養(yǎng)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(jié)合水環(huán)境容量核算,明確流域污染控制的優(yōu)先區(qū)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(xué)依據(jù),并為流域污染的綜合管理提供技術(shù)支撐.

1 研究區(qū)域概況

太平湖流域位于安徽省黃山市境內(nèi),地處東經(jīng)117°50′～118°21′、北緯30°00′～30°32′之間,流域面積覆蓋整個黃山區(qū)及池州市的七都鎮(zhèn)和陵陽鎮(zhèn),本文研究區(qū)域主要為流域的黃山市境內(nèi),包括9鎮(zhèn)5鄉(xiāng),總面積約為1770km2,人口16.28萬人.研究區(qū)域位于中亞熱帶北部,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),氣候溫和濕潤,雨量充沛;地勢呈現(xiàn)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(qū),緊依太平湖.流域內(nèi)河汊密布,溝壑縱橫,水系發(fā)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(nèi)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(fā)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(shù)如表1所示.

圖1 研究區(qū)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(nèi)主要河流水文參數(shù)Table1 Hydrologic parameters of main rivers in Taiping Lake Basin

全流域水質(zhì)總體良好,根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法(試行)》[27],太平湖符合國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)[28]II類水質(zhì)要求;流域內(nèi)5條河流中秧溪河、舒溪河和清溪河水質(zhì)較好,符合地表水II類標準;浦溪河和麻川河水質(zhì)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(zhì)監(jiān)測、查閱統(tǒng)計年鑒,參考國內(nèi)相關(guān)研究[3-8],選取化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)3種主要污染物,對流域內(nèi)的工業(yè)污染、垃圾滲濾液污染、餐飲旅游污染、城鎮(zhèn)生活污染、農(nóng)村生活污染、化肥農(nóng)藥污染、畜禽養(yǎng)殖污染和水產(chǎn)養(yǎng)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(yè)污染M1、垃圾滲濾液污染M2、旅游餐飲污染M3和城鎮(zhèn)生活污染M4,面源污染主要包括農(nóng)村生活污染M5、化肥農(nóng)藥污染M6、畜禽養(yǎng)殖污染M7和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染M8.其中工業(yè)污染、垃圾滲濾液污染和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染根據(jù)黃山區(qū)污染源普查資料獲取,旅游餐飲污染、城鎮(zhèn)生活污染、農(nóng)村生活污染、化肥農(nóng)藥污染和畜禽養(yǎng)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(shù),具體取值見表4;Ai為第i種類型污染源的面積或數(shù)量.數(shù)據(jù)來自黃山區(qū)2012年統(tǒng)計年鑒以及實際統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù),其中畜禽養(yǎng)殖統(tǒng)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(jù)黃山區(qū)統(tǒng)計年鑒,截至2011年底,黃山區(qū)共有床位數(shù)8483個、餐位數(shù)10205位,其中星級賓館21個,床位5298個根據(jù)《太平湖生態(tài)環(huán)境保護總體方案》(2013)[29],黃山區(qū)星級賓館的年平均入住率為50.7%,一般賓館和農(nóng)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(fēng)景區(qū)景點周邊).Ri為第i種污染源污染物去除量,主要指城鎮(zhèn)生活污染源,根據(jù)黃山區(qū)污水廠相關(guān)統(tǒng)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(shù),根據(jù)《太湖流域水環(huán)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(nèi)污染物入湖總量,t/a.

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

2.2 流域水環(huán)境容量核算

以河流或湖泊作為計算單元,以水環(huán)境功能區(qū)作為水質(zhì)約束的節(jié)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(qū)河流和水庫的相應(yīng)水質(zhì)模型,對太平湖流域的水環(huán)境容量現(xiàn)狀進行分析.

2.1.1 河流水環(huán)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(fā)生變化,橫向和垂向的污染物濃度梯度可以忽略,流域內(nèi)現(xiàn)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(zhì)模型[10,35]計算2011年太平湖流域5條主要河流的水環(huán)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(jù)黃山區(qū)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),選用河流上游基本未受流域污染的基準斷面監(jiān)測濃度進行計算;cs為相應(yīng)的水環(huán)境質(zhì)量標準,mg/L,依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838-2002)》[28]中相關(guān)要求,確定麻川河和浦溪河執(zhí)行Ⅲ類標準,秧溪河、舒溪河和清溪河執(zhí)行Ⅱ類標準;k為綜合降解系數(shù),d-1,查閱國內(nèi)相關(guān)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(shè)計流量,m3/s,設(shè)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(huán)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(nèi)污染物僅發(fā)生衰減反應(yīng)且負荷一級反應(yīng)動力學(xué),參考總結(jié)國內(nèi)相關(guān)研究[15-20,37],針對有機污染物和營養(yǎng)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(yīng)的水環(huán)境質(zhì)量標準,mg/L,太平湖的水質(zhì)標準為Ⅱ類,Δt為枯水時段,為90d.

式中:M出為營養(yǎng)鹽年出湖總量,t/a; M入為營養(yǎng)鹽年出入湖總量,t/a.

3 結(jié)果與討論

3.1 太平湖流域污染負荷解析

根據(jù)計算,2011年太平湖流域內(nèi)各污染源主要污染物入湖情況見表3和圖1.2011年,流域內(nèi) 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(zhèn)生活污染>農(nóng)村生活污染>畜禽養(yǎng)殖污染>化肥農(nóng)藥污染>旅游餐飲污染>工業(yè)污染>水產(chǎn)養(yǎng)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(nóng)村生活污染占比39.75%,城鎮(zhèn)生活污染占比35.65%,其次為畜禽養(yǎng)殖污染和化肥農(nóng)藥污染,其他污染源排放量較少.流域 TP入湖量為51.63t/a,農(nóng)村生活污染、城鎮(zhèn)生活污染和化肥農(nóng)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(zhèn)生活污染和農(nóng)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(nóng)藥污染.

結(jié)合流域現(xiàn)狀分析,流域內(nèi)城鎮(zhèn)管網(wǎng)覆蓋率低,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)已有分散性處理設(shè)施規(guī)模小,處理流程不規(guī)范,不能達到排放標準.農(nóng)村面積廣大,雖然大多數(shù)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(jīng)管道直接排入河流,對流域水質(zhì)造成了極大的危害.流域內(nèi)化肥農(nóng)藥過度使用,平均化肥施用量高達450～600kg/hm2.規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖處理設(shè)施缺失,畜禽糞便綜合利用率低,大多數(shù)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(nèi)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(jīng)黃山區(qū)東部鄉(xiāng)鎮(zhèn),一來流經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)較多,二來區(qū)政府和主要的旅游景點都位于東部區(qū)域,因此該區(qū)域經(jīng)濟相對較為發(fā)達,人口相對密集,城鎮(zhèn)化程度高,工業(yè)及服務(wù)業(yè)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(xiāng)鎮(zhèn)城鎮(zhèn)化程度低,經(jīng)濟較為落后,人口密度較低,基本無工業(yè)企業(yè).

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(qū)工業(yè)主要集中在浦溪河流域,全區(qū)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(yè)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(zhèn)生活污染和農(nóng)村生活污染貢獻率最大,其次為工業(yè)污染、垃圾滲濾液污染和畜禽養(yǎng)殖污染,各占10%左右.對于 NH3-N,最主要的污染源為城鎮(zhèn)生活和農(nóng)村生活,其次為畜禽養(yǎng)殖,其它污染相對較少;除城鎮(zhèn)生活和農(nóng)村生活源外,化肥農(nóng)藥污染對 TP污染貢獻較大,流域內(nèi)大部分的城鎮(zhèn)區(qū)域污水基本納入管網(wǎng),因此城鎮(zhèn)生活污染有所控制.

麻川河流域流經(jīng)的湯口鎮(zhèn)、譚家橋鎮(zhèn)和三口鎮(zhèn)均處于黃山風(fēng)景區(qū)周邊,旅游經(jīng)濟發(fā)達,城鎮(zhèn)化程度較高,城鎮(zhèn)生活污染為流域主要的問題.麻川河流經(jīng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)最多,土地面積廣大,流域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖業(yè)較多,故化肥農(nóng)藥和畜禽養(yǎng)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(zhèn)化程度較低,流域內(nèi)面源污染嚴重,最主要來自農(nóng)村生活污染.

3.3 流域各區(qū)縣污染負荷解析

對黃山區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同污染源污染物排放總量進行統(tǒng)計,計算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(xiāng)鎮(zhèn)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(nèi)污染物排放情況在空間上呈現(xiàn)比較明顯的區(qū)域性分布,市中心區(qū)如甘棠鎮(zhèn)、仙源鎮(zhèn)等區(qū)域污染負荷最大,臨近黃山風(fēng)景區(qū)耿城鎮(zhèn)、湯口鎮(zhèn)和三口鎮(zhèn)以及太平湖北面的新華鄉(xiāng)、新豐鄉(xiāng)和永豐鄉(xiāng)污染相對較嚴重,其他區(qū)域的污染相對較輕.結(jié)合太平湖流域現(xiàn)狀分析,中心城區(qū)及黃山風(fēng)景區(qū)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口較為密集,且經(jīng)濟相對發(fā)達,單位面積的污染排放量大;太平湖風(fēng)景區(qū)北面農(nóng)村人口密集,包括生活、農(nóng)田和畜禽養(yǎng)殖在內(nèi)的農(nóng)村污染較為嚴重.流域西部區(qū)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(yè)污染源的分布和污染物排放情況,流域內(nèi)共有28家重點工業(yè)污染源,主要集中在太平湖北側(cè)以及黃山風(fēng)景區(qū)北側(cè)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),但甘棠鎮(zhèn)的工業(yè)污染占區(qū)內(nèi)工業(yè)污染總量的80%,主要原因在于該區(qū)域有2家釀酒公司,其產(chǎn)生的污染物量遠遠超出其他類型的工業(yè)企業(yè).

從點源和面源污染角度來講,甘棠鎮(zhèn)和湯口鎮(zhèn)的COD和NH3-N污染主要來自點源排放,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要來源于面源;流域內(nèi)的 TP主要來源于面源,其中農(nóng)村生活污染占有相當大的比重.甘棠鎮(zhèn)為黃山區(qū)政府所在地,也是黃山區(qū)工業(yè)園區(qū)和污水處理廠、垃圾填埋場的所在地,基礎(chǔ)設(shè)施相對比較完善,污水基本經(jīng)過污水管網(wǎng)集中排放.但垃圾填埋場產(chǎn)生的滲濾液未經(jīng)處理排放,為該地區(qū)造成極大的危害.湯口鎮(zhèn)位于黃山風(fēng)景區(qū)南大門,在旅游業(yè)的帶動下,整體經(jīng)濟水平較高,城鎮(zhèn)化程度也相對較高,同時與旅游相關(guān)的住宿、餐飲業(yè)發(fā)達.湯口鎮(zhèn)的應(yīng)盡快修建污水處理設(shè)施,規(guī)范化餐飲賓館等的污水排放,削減污染物.對于流域內(nèi)其他鄉(xiāng)鎮(zhèn),需要著重控制農(nóng)村生活、畜禽養(yǎng)殖、化肥農(nóng)藥等面源污染,從而控制流域內(nèi)污染物的排放.

3.4 流域水環(huán)境容量核算

對流域內(nèi)河流、湖泊的水環(huán)境容量進行核算,結(jié)果如表4、表5所示.流域內(nèi)5條主要入湖河流的 COD水環(huán)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(huán)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(huán)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(zhì)目標下,各河流均保有一定的環(huán)境容量;對比入河污染物總量和流域水環(huán)境容量,浦溪河和秧溪河流域NH3-N指標的環(huán)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(guān)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(zhì)整體良好,滿足II類水質(zhì)要求,其各項指標均保有一定環(huán)境容量.

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

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

對比流域內(nèi)污染排放情況和納污能力可發(fā)現(xiàn),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(huán)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(zhì)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(jié)水控源,加強污染控制 開展工業(yè)節(jié)水,推廣再生水利用和清潔生產(chǎn)技術(shù),減少污染物排放量;開展工業(yè)企業(yè)排污口綜合整治工程,改造污染防治設(shè)施,保障工業(yè)廢水達標排放.

3.5.2 強化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 加快城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)的建設(shè)進度,擴大已有污水處理廠服務(wù)半徑,提升處理標準;促進集中型污水處理設(shè)施建設(shè),提高污水集中處理率;建設(shè)垃圾滲濾液處理設(shè)施,控制垃圾滲濾液污染排放.

3.5.3 開展農(nóng)村環(huán)境綜合整治 建設(shè)人工濕地、氧化塘等分散型污水處理設(shè)施,收集農(nóng)村生活污水,治理非規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染,控制化肥農(nóng)藥施用,削減農(nóng)村污染.

3.5.4 實施河湖濱岸緩沖帶生態(tài)修復(fù)工程 恢復(fù)河岸、湖岸的植被,建設(shè)生態(tài)護坡和水源涵養(yǎng)林,攔截污染物,削減污染物入河(湖)量.

4 結(jié)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(zhèn)生活污染和農(nóng)村生活污染為流域內(nèi)的主要污染問題;流域內(nèi)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(xiàn)狀污染仍在流域河流、湖泊的承載能力范圍內(nèi).在未來的污染控制策略中,浦溪河流域應(yīng)以控制點源污染為主;其他河流流域重點控制城鎮(zhèn)生活污染和農(nóng)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(nèi)的氨氮和總磷污染物排放的管理控制.

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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(tài)學(xué).

2013-11-08

環(huán)境保護部《良好湖泊生態(tài)環(huán)境保護專項》基金項目;復(fù)旦大學(xué)“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(tài)文明建設(shè)指標體系構(gòu)建研究(13AZD075)”

* 責(zé)任作者, 教授, xrxrwang@fudan.edu.cn