[发明专利]基于环境容量的污染源排污许可量分配方法

说明书

本发明公开了一种基于环境容量的污染源排污许可量分配方法，包括以下操作步骤：步骤1：数据采集；步骤2：建立污染物输入与水质响应关系；步骤3：建立环境容量模拟模型，计算环境容量；步骤4：建立环境容量分配模型，将水环境容量分配至各污染源。本发明综合考虑污染源污染负荷贡献率、GDP产值、承担的就业人口数量、排污强度、河流特征等因素，确定流域污染源排污许可量，对流域水环境管理有着重要的意义。

技术领域

本发明属于水环境工程技术领域，特别提供一种基于环境容量的污染源排污许可量分配方法。

背景技术

我国实施的排污许可分配包含两方面：基于目标总量的排污许可分配及基于水质改善的排污许可分配。目前已经核发的排污许可证，是基于目标总量的排污许可分配，与水环境质量未直接关联或响应，是以行业排放标准、地方排放标准为基础，确定许可的排放浓度及排放量限值，未充分考虑流域水环境质量状况、水功能目标及其他水环境管理要求。

发明内容

为了支持“水十条”达标方案的实现，提升流域水环境科技管理能力，本发明公开了一种基于环境容量的污染源排污许可量分配方法，同时考虑断面水质达标、不同类型控制单元差异化管理等因素，并充分考虑了污染源的经济、环境、社会属性，为流域水环境精细化管理奠定基础。

本发明的技术方案是：基于环境容量的污染源排污许可量分配方法，包括以下操作步骤：

步骤1：数据采集；

步骤2：建立污染物输入与水质响应关系；

步骤3：建立环境容量模拟模型，计算环境容量；

步骤4：建立环境容量分配模型，将水环境容量分配至各污染源。

在步骤1中，调查与收集流域的水文、水力、水质资料，包括流速、流量、水位及污染因子的浓度值；同时收集流域内的排污口、支流、取水口及污染源资料，包括污水治理技术、排放量、排污去向和方式、污染物排放浓度、污染源GDP产值、污染源承载就业人数、污染源水资源使用量，取水量及取水方式。

在步骤2中，结合水文条件和上下游水质限制条件进行污染物输入与水质响应计算，其表达式如下：

C_ij＝a_ij×W_j

式中，C_ij为污染源j排放的污染物量在水质断面i处形成的浓度，量纲为mg/L；a_ij为第j个污染源在第i个控制断面的响应系数(mg·s/L·g)，可由水质模拟计算得到；W_j为第j个污染源的污染排放量(g/s)。

在步骤3中，环境容量的计算以污染物排放量最大为目标，表达式为：

目标函数：

约束方程：

式中，M为环境容量(t/a)；W_j为第j个污染源的污染排放量(g/s)，n为污染源的数量；a_ij为第j个污染源在第i个控制断面的响应系数(mg·s/L·g)，可由水质模拟计算得到；Bi为第i个控制断面的背景浓度(mg/L)；S_i为第i个控制断面的水质目标(mg/L)。

在步骤4中，建立点源排污许可量分配模型，确定各污染源分配系数；选取污染源的就业人口承载量、GDP产值、污染物排放量多个参数作为评价指标，采用专家咨询的方式进行对各指标进行赋权，综合计算各污染源的分配系数，最终确定各污染源排污许可量，表达式为：