TMDL计划安排在武汉东湖水污染控制中应用.docVIP

环境演变研究方法 ——TMDL计划在武汉东湖水污染控制中的应用 摘要：为了改善武汉市东湖的水环境，对东湖污染最大日负荷总量(TMDL)进行了分析研究。根据有关资料，东湖的主要污染为水体富营养化。对水体富营养化影响最大的污染因素是总磷、总氮、COD，因此，选择这3个因素对东湖进行TMDL分析。根据规划，东湖的水质控制目标为Ⅲ类水。分析结果为:东湖所有子湖的总磷污染已经大大超过其承载能力，水果湖、郭郑湖、庙湖和后湖的总氮污染，水果湖、庙湖的COD污染超过了其承载力。针对东湖水质的分析结果，提出了治理东湖水污染的措施。 关键词: 富营养化 污染控制 TDM计划 东湖水污染 1、前言 随着全球水环境污染的日益严重，人体健康和经济社会发展受到严重威胁，世界各国纷纷采取了多种减轻污染、改善水质的措施。美国最大日负荷总量TMDL计划属于国际上水质管理较先进的措施之一。 TMDL（Total Maximum Daily Load，最大日负荷总量）是指“在满足水质标准的条件下，水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量，包括点源和非点源的污染负荷分配，同时要考虑安全临界值和季节性的变化，从而采取适当的污染控制措施来保证目标水体达到相应的水质标准”。其目标是识别具体污染控制单元及其土地利用状况，对单元内点源和非点源污染物的排放浓度和总量提出控制措施，从而引导整个流域执行最好的流域管理计划。 TMDL计划把水资源保护由过去单纯的污染源控制逐渐转变为根据生态健康和生态功能来控制污染。美国许多州已对各自行政区域内的水质受限水体实施了TMDL计划，1996～2006年已达2.2万多个。目前，我国只有少数学者对美国TMDL计划进行了初步研究。 武汉市正在建设两型社会，作为最大的城中湖泊——东湖水质的改善对于城市形象的提升和人民生活环境的改善有着不可取代的作用。因此，实施东湖水质TMDL计划是迫切和必需的。国外的TMDL研究主要以流域为单位，且极少考虑点源污染。鉴于我国与东湖的实际情况，本文将点源污染放在和面源、底泥污染同等重要的地位，通过对监测数据的处理分析，提出东湖TMDL计划，旨在为东湖富营养化工程治理方案的拟定提供参考资料。 2、TMDL简介 2. TMDL计划的定义 TMDL（Total Maximum Daily Load，最大日负荷总量）是指“在满足水质标准的条件下，水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量，包括点源和非点源的污染负荷分配，同时要考虑安全临界值和季节性的变化，从而采取适当的污染控制措施来保证目标水体达到相应的水质标准。 2. TMDL计划的实施过程 TMDL计划研究的基本流程分为5个步骤（图2-1）： (1) 水质受限水体的识别； (2) 选择水质指标，确定指标值； (3) 制定TMDL计划； (4) 控制措施的实施； (5) 效果评估。 2.2.1　水质受限水体的识别水质受限水体是指那些即使实施了一定的水污染控制措施后，仍然无法满足水质目标的水体。TMDL计划的第一步便是对所谓的“问题水体”，即水质受限水体进行识别。 2.2.2　选择水质指标，确定指标值识别要建立TMDL程序的污染物，量化能代表水体污染物的负荷目标。 2.2.3　制定TMDL计划在保证一定水质目标条件下，每日的“降解容量”即指水体每日通过光、物理、化学和生物等自净作用所消耗的污染物的量。其计算公式为: 式中，为平均水面面积；为平均水深；为水体降解系数；为水质控制目标浓度。 式中，为容许的现存和未来点源的污染负荷；为容许的现存和未来非点源的污染负荷；为安全临界值，指污染物负荷与受纳水体水质之间关系的不确定数量，EPA推荐的安全临界值为TMDL的5％～10％。 式中，为水面面积；为底泥释放系数；为底泥平均浓度；为水质控制目标浓度。 3、武汉东湖水的TMDL计划 3.1水质概况 东湖位于武昌东部，是武汉市主城区中最大的湖泊，也是中国最大的“城中湖”。由于长期的城市污水以及生活垃圾入湖，水体面临着生态功能严重退化、富营养化明显的现状。东湖截污工程从20世纪80年代开始启动，截至目前，周边的污水收集与处理系统基本建成，目前只剩少数几个排污口，但水质依然较差。 3.2 TMDL计划 东湖由8个子湖组成本文选取水果湖、郭郑湖、庙湖、汤菱湖、后湖进行TMDL模型的分析计算。 (1) TMDL指标选择 东湖的主要污染情况为富营养化，根据有关文献资料，总磷、总氮为富营养化必不可少的污染指标，而COD是其他污染指标中权重最大的，所以选取总磷、总氮、COD为评价指标。 (2) TMDL的确定 东湖总氮、总磷、COD的降解系数分别取为0.008，0.005，0.015 L/d。东湖的目标水质为Ⅲ类水，根据《国家地表水水质标准(G》Ⅲ类水体总磷、总氮、COD的浓