淺談河流污染物綜合衰減系數(shù)的確定方法

劉洪燕代巍

（1.河南省環(huán)境工程評估中心，河南鄭州 450000；2.鄭州大學(xué)環(huán)境技術(shù)咨詢工程公司，河南鄭州 45000）

淺談河流污染物綜合衰減系數(shù)的確定方法

劉洪燕1代巍2

（1.河南省環(huán)境工程評估中心，河南鄭州 450000；2.鄭州大學(xué)環(huán)境技術(shù)咨詢工程公司，河南鄭州 45000）

河流中污染物的綜合衰減系數(shù)是計算水環(huán)境容量、建立水質(zhì)模型以及反應(yīng)河流水質(zhì)污染變化情況的重要參數(shù)之一，其確定的合理性及可靠性直接關(guān)系到河流的水環(huán)境容量和納污能力計算的正確與否。本文通過查閱文獻資料，主要概述河流COD、氨氮綜合衰減系數(shù)的確定方法，從而為研究河流COD、氨氮的降解規(guī)律提供科學(xué)依據(jù)。

河流；COD；氨氮；綜合衰減系數(shù)

1 綜合衰減系數(shù)的含義

污染物在進入河流后，隨著河流的運送輸移，污染物的濃度會發(fā)生變化，其變化的快慢主要是由污染物的性質(zhì)和河流對污染物的削減決定的。河流中污染物綜合的衰減系數(shù)是研究河流水質(zhì)污染變化、計算水環(huán)境容量及納污能力的重要參數(shù)，在區(qū)域排污總量控制計劃的制定、總量負(fù)荷指標(biāo)的科學(xué)分配、控制計劃執(zhí)行過程的管理等工作中發(fā)揮了重要作用[1]。同時，綜合衰減系數(shù)也是進行河流預(yù)測的重要參數(shù)。污染物綜合衰減系數(shù)反應(yīng)了污染物在輸移過程中受水文、水力、化學(xué)、物理、地理、生物化學(xué)、氣候、地質(zhì)及氣象等因素綜合作用的結(jié)果，河流中污染物的衰減系數(shù)受其本身的穩(wěn)定性、粒徑以及水深、流速、粗糙度、坡度等的影響。

河流中存在的污染物很多，性質(zhì)復(fù)雜，但經(jīng)常使用COD、氨氮的濃度確定河流污染物含量。本文通過查閱相關(guān)文獻資料，研究河流COD、氨氮綜合衰減系數(shù)的確定方法。

2 綜合衰減系數(shù)的影響因素

國內(nèi)外專家的研究成果表明，河流綜合衰減系數(shù)的影響因素主要有污染物性質(zhì)及聯(lián)合作用的影響、污染物初始濃度的影響、微生物性質(zhì)的影響、水力特征的影響、懸浮固體的影響、溫度的影響、pH值的影響等，同時也受到水體中溶解濃度的影響。

3 綜合衰減系數(shù)的確定方法

根據(jù)水利部《全國水資源保護技術(shù)大綱》，綜合衰減系數(shù)的確定方法主要有分析借用法、經(jīng)驗公式法和實測法[2]三種。

實測法包括實驗室測定法和現(xiàn)場實測法，主要采用物理模型率定法，即通過物理模型試驗的反復(fù)研究測試，模擬、率定水質(zhì)模型相關(guān)參數(shù)（如沉降或再懸浮系數(shù)、擴散次數(shù)等）；也可以采用示蹤劑法，即向水體投放示蹤物質(zhì)，追蹤測定其濃度變化，據(jù)以計算所需要的各環(huán)境水力參數(shù)。理論上講，實測法所得到的綜合衰減系數(shù)更接近河流中污染物削減的實際情況，但實測法要求較高且數(shù)據(jù)的獲得需要較長的時間。故本文主要研究分析如何運用借用法及經(jīng)驗公式法確定河流的綜合衰減系數(shù)。

3.1 分析借用法

目前，國內(nèi)有較多的專家學(xué)者致力于河流污染物綜合衰減系數(shù)的研究，主要有:寇曉梅等[3]通過同步監(jiān)測水文、水質(zhì)資料，利用一維水質(zhì)模型進行模擬計算，獲得一組COD的綜合衰減系數(shù)，經(jīng)對比分析與識別，確定了漢江陜西段COD綜合衰減系數(shù)的合理估值為0.187d-1；云飛等[4]對黃河寧夏段COD的降解規(guī)律進行了室內(nèi)模擬實驗研究，得出COD的室內(nèi)削減系數(shù)為0.200d-1；陳炎等[5]提出在多閘壩河流上，利用枯水期斷面COD同步監(jiān)測數(shù)據(jù)測算COD衰減系數(shù)的方法，用該方法測算河南省轄淮河流域部分河流COD綜合衰減系數(shù)為0.080-0.304d-1；馬耀光等[6]通過分析涇河下游枯水期可降解污染物的自凈特征，建立河流點源排污和側(cè)向污染物均勻補排條件下的水質(zhì)衰減模型，確定涇河下游在極枯流量期可降解有機物COD的衰減系數(shù)為0.091d-1；萬金保等[7]在根據(jù)對樂安河的同步監(jiān)測資料，采用完全混合系統(tǒng)水環(huán)境容量計算公式，對水質(zhì)降解系數(shù)進行了率定，計算了樂安河COD的環(huán)境容量。

根據(jù)對收集資料的分析統(tǒng)計，我國部分河流氨氮、COD的綜合衰減系數(shù)見表1、表2。

表1 我國部分河流NH3-N綜合衰減系數(shù)

表2 我國部分河流COD綜合衰減系數(shù)

由表1、表2可知，我國河流NH3-N的綜合衰減系數(shù)為0.105～0.350d-1、COD的綜合衰減系數(shù)為0.009～0.470d-1。

3.2 經(jīng)驗公式法

根據(jù)《河南省重要河湖水功能區(qū)納污能力核定和分階段限制排污總量控制方案實施細(xì)則》中COD和NH3-N的綜合衰減系數(shù)公式：

式中：u為河段河流流速。

采用此法也可以獲得河流COD、氨氮的綜合衰減系數(shù)。

4 結(jié)語

根據(jù)以上所論述的分析借用法及經(jīng)驗公式法可初步判定河流COD、氨氮的綜合衰減系數(shù)，從而為研究河流的水環(huán)境現(xiàn)狀及水環(huán)境容量提供依據(jù)。但因河流本身的實際情況差別很大，用這兩種方法判定河流污染物的綜合衰減系數(shù)有一定的誤差性，只能作為參考的數(shù)據(jù)進行使用。如若有條件建議使用實測法確定河流的綜合衰減系數(shù)，以保證數(shù)據(jù)更加合理可信。

[1]夏青.流域水污染物總量控制.[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[2]水利部水政水資源司，水資源保護管理基礎(chǔ)[M].北京，中國水利水電出版社，1996.

[3]寇曉梅.漢江上游有機污染物COD綜合降解系數(shù)的實驗確定[J].水資源保護，2005，21（5）：31-33.

[4]云飛，李燕等.黃河寧夏段COD及氨氮污染動態(tài)分布模擬探討[J].寧夏大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2005，26（3）：283-286.

[5]陳炎，孟西林等.淮河流域多閘壩河流COD綜合削減系數(shù)測算[J].重慶環(huán)境科學(xué)，2002，24（3）：83-85.

[6]馬耀光等.涇河下游可降解污染物的自凈特征[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2003，21（1）：126-128.

[7]萬金保等.樂安河COD環(huán)境容量的研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，26（5）：805-807.

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