【摘 要】
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水环境容量是流域水体污染防治与生态环境管理的重要依据,容量大小与其所在水体的水文条件密切相关,具有动态特征。开展流域水体动态性水环境容量的分析研究,为水与环境管理部门实施精准治污、科学治污提供技术支撑,研究具有重要的实践意义。随着国家黄河流域生态保护和高质量发展战略的深入实施,作为黄河最大的一级支流的渭河,近年来其水质总体上能够达到国家Ⅲ类地表水环境质量标准,可以满足渭河入黄河国控断面的考核要求。
【基金项目】
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长安大学2022年中央高校基本科研业务费专项资金自然科学类项目——黄河流域生态地质环境专项重点项目“黄河流域典型水源保护区生态屏障效应研究”（项目编号:300102292903）； 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金项目“基于树轮资料的典型流域水-生态-经济系统演变过程研究”,（编号:SKLLQG1933,2020.1-2021.12）
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水环境容量是流域水体污染防治与生态环境管理的重要依据,容量大小与其所在水体的水文条件密切相关,具有动态特征。开展流域水体动态性水环境容量的分析研究,为水与环境管理部门实施精准治污、科学治污提供技术支撑,研究具有重要的实践意义。随着国家黄河流域生态保护和高质量发展战略的深入实施,作为黄河最大的一级支流的渭河,近年来其水质总体上能够达到国家Ⅲ类地表水环境质量标准,可以满足渭河入黄河国控断面的考核要求。但是,渭河流域地处生态环境脆弱的黄土高原,流经社会经济较发达与人口密集的渭河平原,区域性水生态环境问题比较突出。特别是作为渭河支流的小韦河水体质量目前还处于地表水Ⅴ类水质标准,水污染防治形势依然严峻。本文选择小韦河流域宝鸡段作为研究区域,进行了水环境野外现状调查和多年水质数据分析,确定主要污染因子为COD、NH3-N和TP。兼顾城镇行政区划与流域自然汇水范围及水环境污染问题,将研究区域划分为7个控制单元;以2020年数据为基础,对流域污染源进行分类、分区核算,准确识别出各污染源的贡献占比。然后对小韦河流域宝鸡段干流、排污口进行水体概化,选择一维稳态水质模型,构建起动态性水环境容量计算模型,并确定其模型参数,其中运用水文比拟法和降雨量相关系数分配得到各控制单元逐月平均设计流量。结合各控制单元污染物入河量,先用传统90%保证率最枯月流量为水文条件计算水环境容量,再输入设计月均流量,利用一维动态性水环境容量模型,计算得到各控制单元逐月动态性水环境容量,最后分别基于动态性水环境容量和传统90%保证率最枯月流量水环境容量核定污染物削减量,并进行对比动态分析。主要结论如下:（1）将小韦河流域宝鸡段汇水区域划分为7个控制单元。通过野外调查,水质评价,判断小韦河流域宝鸡段存在的水环境问题,识别出主要污染因子为COD、NH3-N和TP。分类分区核算出小韦河流域宝鸡段污染源主要污染因子COD、NH3-N和TP的入河量,分别为5579.69t/a、876.48t/a、116.66t/a。其中点源污染分别为2148.95t/a、330.04t/a、38.22t/a,贡献率占比40%左右;非点源污染分别为3430.74t/a、546.44t/a、78.44t/a,贡献率占比60%左右;综合判断小韦河流域宝鸡段主要污染源为非点源污染。（2）通过一维动态性水环境容量模型计算,小韦河流域宝鸡段主要污染因子COD、NH3-N和TP动态性水环境容量按月呈现出明显变化。COD在278.76t/m～861.85t/m,NH3-N在38.64t/m～115.84t/m,TP在4.95t/m～15.21t/m。小韦河流域宝鸡段动态性水环境容量主要集中在6～10月份,即丰水期,占比约60%,而全年剩余7个月仅占40%。相比传统90%保证率最枯月流量水环境容量分别增加3641.16t/a、672.71t/a、88.86t/a。其中,各控制单元COD两种容量差距接近3倍,NH3-N两种容量差距超过5倍,TP两种容量差距超过4倍。总体上都是动态性水环境容量远远大于传统90%保证率最枯月流量水环境容量。（3）小韦河流域宝鸡段基于动态性水环境容量核定的污染物削减量按月呈现出动态变化。其中COD仅7月和9月需要削减,范围在-17.29t/m～-92.46t/m,其余10个月均有剩余水环境容量;NH3-N为7月、9月和12月需要削减,范围在-5.18t/m～-15.81t/m,其余9个月均有剩余水环境容量;TP为7月、9月、10月和12月需要削减,范围在-0.88t/m～-5.67t/m,其余8个月均有剩余水环境容量。在基于传统90%保证率最枯月流量水环境容量核定的污染物削减量中,COD、NH3-N、TP需要削减的控制单元分别为6个、7个、7个,而在动态性水环境容量下COD、NH3-N、TP需要削减的为3个、3个、3个。分析表明动态性水环境容量下污染物削减量比传统方法核定污染物削减量更符合实际,对流域水污染精准治理更有指导意义。
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