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[硕士论文] 谢润婷
水资源利用与保护 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:水环境污染,是影响我国经济发展和人民生活的突出问题,南方地区流域水质富营养化现象更是屡见不鲜。随着对点源污染的控制力度加大,非点源引起的水环境问题日益凸显。在非点源污染治理与控制实践中,如何将非点源的污染过程及其控制目标定量化是最基础和最关键的一步,也是本领域当前的研究热点和难点。
  本文以浙江省东部的长乐江流域作为研究对象,于2007年1月至2012年12月,对长乐江流域干流和支流的6个监测断面进行连续逐月的水质监测,并在对流域水环境质量进行综合评价的基础上,采用LOADEST模型对监测期间的每日污染物负荷量进行模拟并估算流域污染物年均负荷,计算流域剩余水环境容量并分析其动态变化特征;根据流域的实际污染特征和各支流的水环境容量的余缺情况,针对性地提出了流域污染物的削减控制方案。
  主要结论如下:
  1.监测期间长乐江流域综合水质从上游到下游逐渐变差,空间变化比较均匀和平缓,而时间变化非常大,具有典型的非点源污染为主的水质变化特征,河流水质变化主要受气候和人为活动等因素的影响。COD和干流NH4+-N一般可满足Ⅰ类水标准,支流的NH4+-N浓度基本在Ⅱ类水范围内,TP大致处于Ⅱ类和Ⅲ类水标准之间,而TN浓度全程全年超过了2.0 mg·L-1。因此,该流域存在较大的污染风险,主要问题是TN富营养化的非点源污染控制。
  2.长乐江流域是雨水径流补给型的河流,流域月均流量与降雨量呈显著线性正相关(R2=0.7362,p<0.01);空间上,随着流域面积的增加,河流流量从上游到下游依次递增,多年平均值从最上游测点的1.98m3/s增加到流域出口的13.08m3/s;时间上,3~8月位于高流量区,且在6月份的多年日均流量达到最大(49.5m3/s);9月至次年2月多位于中、低流量区,最低日流量一般出现在1月,多年平均日流量最低值为8.61 m3/s。
  3.在一定的水质标准下,水环境容量是水体水量的函数。但对于非点源污染为主的河流,沿河汇入的径流既是河流水量增加水源,同时也是主要污染源。长乐江流域TN年均负荷为1469.6 t·a-1,负荷量与流量呈显著线性正相关(r=0.92**)。因此,非点源污染为主的河流,实际水环境容量并不一定随河流水量的增加而增加。本文采用剩余水环境容量(即理论水环境容量与实际水体负荷量的差值),来表征非点源污染河流的实际水环境容量变化。结果表明,长乐江流域全年TN水环境容量为826.92 t·a-1,并且存在着显著的季节性变化。长乐江出口断面剩余水环境容量与河流水量呈非线性负相关(y=-0.0015x2-0.0804x-0.1211;R2=0.564),表明实际水环境容量随着河流径流量的增加而降低。
  4.长乐江流域TN负荷的季节分布特征为:夏季(6-8月)的TN负荷占全年负荷的比例位于30%~40%,是一年中氮素流失的高峰阶段。其次是春季(3-5月)和冬季(12-2月),所占TN年均负荷比例依次为21.4%~28.68%、20.99%~30.45%,秋季的TN年均负荷比例为16.31%~18.88%。
  5.根据计算所得的水环境容量和流域污染源特征,得出了长乐江流域污染物入河量控制方案和投(排)放削减量控制方案。流域TN现状入河量总削减量为642.68 t·a-1,流域内化肥农药施用、畜禽养殖与农村生产生活的年投(排)放削减量分别为1481.8 t·a-1、318.16 t·a-1和417.32 t·a-1。郯源江和崇仁江是需要重点削减的子流域。
[硕士论文] 潘真真
人文地理 重庆师范大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,随着经济社会的快速发展、人口增长,加之极端气候的日趋频繁,水资源短缺、水环境破坏、水生态恶化、洪涝灾害频发等水问题愈发突出。贵州具有山多坡陡谷深、养殖水域水面小,水产品自给能力低;喀斯特地貌强烈发育、地表水渗漏严重、水环境易污染、难治理、“工程性”缺水突出等特点。水生态足迹是衡量一个区域水资源利用状况及水生态所承受压力的有效工具,因此,本文以生态足迹为基础对贵州省水生态足迹进行研究,以期为西南喀斯特地区及贵州省水资源、水环境的可持续开发利用与保护管理提供理论参考依据及借鉴意义。
  针对现有水生态足迹理论及其模型存在的缺陷与不足,在前人研究的基础上,本文提出了水生态系统供给及净化服务功能的水生态足迹概念与模型,将其划分为生物生产和非生物生产的水生态足迹两部分,建立水产品、水资源、水环境三类账户,在此基础上以2000-2014年的贵州省为例分别对省域和各市(州)进行计算分析,结果表明:
  (1)在生物生产-水产品账户中,贵州省人均水产品生态足迹总体呈上升的趋势;生态承载力波动变化较小,波动范围为0.0053~0.0071hm2/人;水产品呈生态赤字状态,且其生态压力较大。
  (2)在非生物生产-水资源账户中,贵州省人均水资源生态足迹整体呈逐渐上升的趋势,个别年份略有波动,但波动范围不大;生态承载力则呈明显波动的趋势;水资源处于生态盈余状态,且其生态压力较小。
  (3)在非生物生产-水环境账户中,水环境生态压力主要来源于氮污染,2000-2010年水污染生态足迹变化不大,2011-2014年波动较大,历年生活水污染账户值均大于工业;生态承载力呈波动变化的趋势,水环境处于生态赤字状态,且其生态压力较高。
  (4)2000-2014年贵州省各市(州)人均水产品生态足迹变化态势基本一致,除个别年份波动较大外,大部分研究时段波动较小;水产品生态足迹整体呈集聚状且从西至东增大空间分布格局,位于足迹值较大(>0.01hm2/人)等级的地区集中于黔东南、黔南、黔西南等,位于足迹值较小(0-0.005hm2/人)等级的地区集中于黔西地区。
  2000-2014年各市(州)人均水资源生态足迹总体呈波动增长的趋势,规律性不明显。水资源生态足迹整体上呈现出黔南、黔东南、黔北逐渐增长之后又下降,黔东北不变,黔西变化较小的空间分布格局,位于足迹值较小(0.05-0.08hm2/人)等级的地区主要集中于黔西南、黔西北、黔东北,位于足迹值较大(0.08-0.1hm2/人、>0.1hm2/人)等级的地区主要集中于黔南、黔东南和黔北。
  2000-2014年贵州省各市(州)人均水污染生态足迹整体呈波动变化的趋势,尤其以2010-2014年波动较为明显。水污染生态足迹呈不均衡的空间分布格局,2000-2010年大部分地区位于足迹值较小(0-0.15hm2/人)的等级,2014年大部分地区位于足迹值较大>0.25hm2/人的等级,各市(州)生态环境恶化严重。
  (5)将改进后模型的省域计算结果与现有模型计算结果进行比较可知:基于生态系统服务的水生态足迹账户核算更为全面;不考虑均衡因子和水资源生态承载力公式中的产量因子,并以最大水生态压力指数来评价区域水生态系统所承受的压力状态具有合理性,更能准确反映贵州水生态的实际情况。
[硕士论文] 张斯思
环境工程 合肥工业大学 2017(学位年度)
摘要:本研究在分析“引江济淮”工程涡河段水动力及水体污染特点的基础上,应用MIKE11水质模型的水动力模块(HD)、降雨径流模块(NAM)和对流扩散模块(AD)建立了研究区域的水质模型,用于掌握河流COD和氨氮的分布状况,结合稀释流量比m值法计算动态水环境容量,并对河流点源截污、污水厂升级改造等方案进行了水质改善效果预测。研究内容及主要结论如下:
  (1)应用MIKE11模型的NAM模块建立研究区域的降雨-径流模型,并将HD模块和NAM模块耦合运算,对2013年研究河段的水深和流量进行模拟,输入地表储水层最大含水量、壤中流汇流时间和河床糙度等参数,并采用涡阳闸和蒙城闸断面的实测数据对模型参数进行率定。模拟结果显示:水深的Re、R2和Ens分别为3.30%、0.990和0.984;流量的Re、R2和Ens分别为9.8%、0.969和0.997;模拟误差较小,能够为研究河段的水质模拟提供较准确的水动力条件。
  (2)基于HD和NAM模块所计算的水动力条件,应用AD模块模拟研究河段的水质,输入纵向扩散系数和衰减系数等参数,并采用义门大桥和岳坊大桥断面的实测数据对模型参数进行率定。模拟结果显示:义门大桥断面COD模拟误差为13.7%,氨氮模拟误差为14.7%;岳坊大桥断面COD模拟值误差为14.2%;氨氮模拟值误差为16.1%;污染物浓度的模拟值能反映出实际的变化规律。
  (3)研究提出MIKE11模型结合稀释流量比m值法计算河流水环境容量。通过MIKE11模型模拟得到的浓度作为m值法中计算单元上游来水污染物的浓度,由此结合MIKE11水质模型和m值法计算研究河流的动态水环境容量。计算结果表明:基于MIKE11模型的m值法计算环境容量来分析河流水体环境容量的动态特性是可行的;与传统的一维模型相比,呈现出明显的动态变化。结论认为,此方法分析污染物在横断面均匀混合的河流水环境容量的动态特性是可行的。
  (4)应用MIKE11所构建的水质模型对点源污染治理进行效果预测。模拟结果表明:截污是改善“引江济淮”工程涡河段水质的关键,可降低约18.9%~36.8%的COD入河负荷,13.9%~26.3%的氨氮入河负荷;提高污水厂的处理能力是改善水质的有效措施,可削减15.0%的COD和10.8%的氨氮污染;综合处理措施优于单一措施,通过截污、提高污水厂的处理能力和排放标准可以使86%以上的河段达到Ⅳ类水体要求。本研究可为河流综合治理工程决策提供借鉴和依据。
[硕士论文] 何晓玲
安全工程 江苏大学 2016(学位年度)
摘要:随着我国经济迅速的发展和城乡一体化政策的推动,大气环境安全的问题也就日益突显出来,成为人们关注的一个焦点。根据我国现在的国情,我国面临的大气环境安全问题主要有大气污染物排放总量大、浓度不达标、能源消耗多以及机动车保有量逐年增加等问题,这些会严重危害人类生存的大气环境,对人身安全也会产生威胁,因此,大气环境承载力的计算评估问题亟待解决。
  本文对镇江市的自然环境和社会经济概况进行详细分析,接着确定大气环境安全功能区,然后对镇江市的气象资料进行收集整理分析,主要对气象资料中的风速、风向、低云量、总云量、降水量等进行详细分析。对镇江市的污染源排放情况进行调查分析,先分析污染排放现状,从点源、线源、面源三个方向对污染源的排放情况进行具体分析:点源分行业调查、按行政区域调查和企业调查三类进行分析;线源主要分析机动车和船舶;面源主要从秸秆焚烧面和燃料燃烧面进行分析。用修正A值法和ADMS-Urban模型结合线性规划模型两种方法计算镇江市SO2、NOx、PM10这三种污染因子在各个行政区四季的环境容量,对比分析计算结果,可知这两种方法计算结果相差不大,说明修正A值法能满足镇江市大气环境安全评估要求,所以本文利用修正A值法的计算结果计算来计算大气环境承载力,并对大气环境承载进行安全性分析。
  通过对镇江市各个行政区的大气环境承载力分析可知:镇江市的句容市、丹阳市和扬中市大气环境均是处于高承载的状态,而丹徒区的SO2、NOx呈现出中等承载状态,PM10处于高承载;润州区SO2处于中等承载状态,NOx和PM10临界超载;京口区SO2、NOx处于严重超载状态,PM10处于中等承载;镇江新区SO2、NOx处于超载状态,PM10处于中等承载。文章最后针对镇江市各行政区域SO2、NOx、PM10这三种污染因子提出相应的解决措施。
[硕士论文] 程玲洁
环境工程 华中科技大学 2016(学位年度)
摘要:水环境承载力是指在某一时期、某种状态下,某区域水环境对人类活动的支持能力。研究水环境承载力评价指标体系和量化方法,有利于人类生产生活和水环境的协调发展,同时对科学制定水环境保护管理决策有重要的意义。
  对于我国量大面广的村镇地区,由于水污染导致的水资源短缺和区域环境的污染已经和正在成为我国亟待解决的综合性环境问题。科学、正确进行村镇水承载能力评价,是保证村镇水资源可持续利用减轻水污染导致的村镇环境问题的重点工作,也是村镇水环境研究的重要内容。
  本研究以海南省澄迈县福山镇为研究对象,通过实地调研、部门走访和资料查阅等方式,获得了大量数据。
  本研究运用调研所获得的数据,基于PSR评价模型,对福山镇的水环境进行压力、状态和响应分析,压力分析结果表明福山镇的人口密度同比不大,但人口增长率正迅速增快,随着经济的发展,福山镇的用水量也在不断增长;福山镇水环境的状态指标主要有年均降水量、CODcr排放负荷等9项指标,分析的结果表明福山镇的CODcr排放负荷等环境状态指标处于上升状态;福山镇应对水环境压力指标做出的响应包括镇建成区污水处理率、环境投资占GDP百分比等指标,调研和分析结果都表明福山镇的污水处理情况正在逐年改善,2014年建成区污水处理率已达到83%。
  在分析的基础上,研究建立了福山镇水环境承载力评价指标体系,运用该指标体系,选择AHP和多指标综合评价法构建水环境承载力评价模型。根据模型,本研究对福山镇2011-2014年的水环境承载力进行了计算。研究表明2011年和2012年,福山镇的水环境承载力等级为弱承载,2013年承载等级上升为可承载,到2014年,已达到良好承载的状态。
[硕士论文] 黄成
环境工程 中国农业科学院 2016(学位年度)
摘要:自改革开放以来,人们对于畜禽产品的需求量不断提升,致使我国畜禽养殖业步入快速发展的轨道。但是畜禽养殖业在快速发展的同时,也带来了日益严重的资源环境问题。天津市是环渤海地区的经济中心,随着城市规模日益扩大和小城镇建设快速推进,天津市耕地资源日趋紧缺,导致可用于消纳畜禽粪污的空间不断缩小。同时多数畜禽养殖场(区)已处于城市或城镇的近郊,其排放的恶臭气体也严重影响了周围居民的日常生活。天津市处于半干旱地区,近年来大力发展规模化养殖业,规模化养殖场对水资源的大量需求,导致大量的养殖废水进入地表水体,对天津市脆弱的水资源环境系统造成负面影响。
  对天津市畜禽养殖资源环境承载力的研究,能够指导天津市畜禽养殖业合理布局规划,对促使畜禽养殖业的可持续发展具有重要的意义。因此本文通过研阅大量关于畜禽养殖资源环境承载力的文献资料,引用超效率 DEA模型和人工神经网络模型对天津市畜禽养殖资源环境承载力进行了综合研究。主要得出以下结论:
  1.确定了研究系统的边界,并结合天津市畜禽养殖业资源环境状况和畜禽养殖业规划,选取了15个评价指标。最终建立基于超效率DEA模型的天津市畜禽养殖资源环境承载力评价指标体系。
  2.天津市畜禽养殖资源环境承载力2003年至2005年呈现下降趋势。2006年至2008年由于禽流感疫情,导致畜禽养殖业排污强度下降,承载力上升。随着疫情的消失和养殖量的增加以及耕地面积的减少,天津市畜禽养殖资源环境承载力开始下降。2010年之后由于养殖量增速减缓和林地面积、利润率以及粮食总产量等的增加,畜禽养殖资源环境承载力呈现缓慢下降的趋势。
  3.利用软件NNTool,以2003年~2012年15个评价指标归一化后的数值标作为输入向量,以对应的畜禽养殖资源环境承载力评价值作为输出向量。利用BP网络,构建了天津市畜禽养殖资源环境承载力仿真预测模型。
  4.在规划情景下,2015年天津市畜禽养殖资源环境承载力有一定程度的提升。但是预计“十三五”期间天津市畜禽养殖资源环境承载力均低于2015年水平。因此“十三五”期间天津市仍需改善畜禽养殖业资源环境状况。
  5.在对现状承载力分析和情景预测分析的基础上,提出了改善天津市“十三五”期间畜禽养殖资源环境状况的建议和意见。
[硕士论文] 王庆鹤
环境科学 贵州大学 2016(学位年度)
摘要:河道作为流域系统的一部分,具有净化水体、营养物质输送、水路运输、生态保护等功能。前期都柳江的研究表明,天然河道由“深潭-急流-河滩”系统结构单元构成,并随着河流向上下游延伸,该基本结构单元不断重复出现,研究还认识了“深潭-急流-河滩”系统基本结构形态结构和河流水质自净功能、底质污染物释放关系理论模型。然而,“深潭-急流-河滩”系统基本结构单元在其他河流是否也普遍存在,以及该系统与水质、底质的关系还需进一步研究,为最终建立天然河流“深潭-急流-河滩”系统基本结构单元流域生态功能模型提供基础资料。因此,本次研究在赤水河上、中、下游河段,通过野外调查证明赤水河也存在“深潭-急流-河滩”系统基本结构单元基础上,选取上、中、下游9个急流-深潭-河滩系统单元,对不同水期深潭和急流水质指标进行测定,分析河道形态结构变化与河流水质的关系,并测定深潭、急流、河滩底质中营养盐和重金属污染状况,分析“急流-深潭-河滩”系统中不同结构成分营养盐和重金属含量的变异性,实验室静态模拟不同环境影响因子条件下底质氮磷内源污染释放特征,评价底质重金属污染状况。结果表明:
  (1)赤水河各水质指标均表现为:枯水期>平水期>丰水期。其中总氮(TN)、硝酸盐氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)在不同采样时期均表现为:深潭>急流。总氮在深潭中平均浓度为0.43mg/L,在急流中平均浓度为0.41mg/L;硝酸盐氮在深潭中平均浓度为0.17mg/L,在急流中平均浓度为0.13mg/L。氨氮在深潭中平均浓度为0.108mg/L,在急流中平均浓度为0.089mg/L。总磷(TN)、化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、五日生化需氧量(BOD5)在不同采样时期均表现为:急流>深潭。总磷在深潭中平均浓度为0.018mg/L,在急流中平均浓度为0.027mg/L;化学需氧量在深潭中平均浓度为15.72mg/L,在急流中平均浓度为30.32mg/L;溶解氧在深潭中平均浓度为6.59mg/L,在急流中平均浓度为6.91mg/L;五日生化需氧量在深潭中平均浓度为1.54mg/L,在急流中平均浓度为1.84mg/L。通过对赤水河上、中、下游水体3个采样时期进行水质分析,结果表明赤水河各采样点水质指标均能达到地表水II类标准以上。
  (2)在室内模拟不同环境条件对底质氮磷释放的结果表明:①上覆水营养程度低有利于底质氮磷释放。当上覆水为原河水时,深潭总氮的平均释放速率为28.86mg/m2/d,总磷的平均释放速率为0.986mg/m2/d。急流总氮的平均释放速率为45.465mg/m2/d,总磷的平均释放速率为0.493mg/m2/d;当上覆水为蒸馏水时,深潭总氮的平均释放速率为31.7mg/m2/d,总磷的平均释放速率为1.214mg/m2/d。急流总氮的平均释放速率为38.35mg/m2/d,总磷的平均释放速率为1.01mg/m2/d。②避光条件下有利于底质氮磷释放。在光照条件下,深潭总氮的平均释放速率为23.36mg/m2/d,总磷的平均释放速率为0.979mg/m2/d。急流总氮的平均释放速率为21.41mg/m2/d,总磷的平均释放速率为0.815mg/m2/d;在避光条件下,深潭总氮的平均释放速率为31.46mg/m2/d,总磷的平均释放速率为1.16mg/m2/d。急流总氮的平均释放速率为24.3mg/m2/d,总磷的平均释放速率为1.14mg/m2/d。
  (3)赤水河“深潭-急流-河滩”系统5种重金属含量由大到小依次表现为:Zn>Cu>Pb>As>Hg。通过综合污染指数(P)评价表明赤水河处于微污染到轻度污染状态;赤水河流域5种重金属潜在生态风险较低,除个别位于城镇的采样点外,流域没有明显的重金属污染;地累积指数方法(Igeo)表明5种重金属无污染频率介于67.54%~87.28%,可见赤水河流域底质受重金属污染较少,保留了河流底质原背景的特征。
  综上所述,赤水河具备明显的“深潭-急流-河滩”系统基本结构单元,“深潭-急流-河滩”系统基本结构单元的不断重复出现,对河流水质指标、底质污染物释放具有显著影响,河流形态结构的多样性和复杂性对提高河流水体的自净能力,改善河流环境具有重要的生态意义。天然河流深潭-急流-河滩系统结构与功能关系为退化河流生态修复提供了理论依据。
[硕士论文] 陆静芳
环境科学 沈阳理工大学 2016(学位年度)
摘要:双台子河位于辽河下游河段,本文在水生态功能分区的基础上,以双台子河为研究区,以控制单元为基础,通过对双台子河进行水环境问题诊断和识别、水环境容量计算,实行容量总量控制。本文主要研究内容和结果如下:
  根据盘锦市监测站提供的2013年常规断面监测数据,以及根据双台子河水质现状进行补充监测,数据主要根据2013年补充监测数据,采用单因子指数法进行评价进行水质评价。其中,常规监测设5个监测断面,主要对COD、氨氮两个评价因子进行水质评价;补充监测设10个监测断面,选取COD、氨氮、TP、TN、BOD五个评价因子,并利用2014、2015年水质数据进行校核。结果表明:从超标情况来看,枯水期>平水期。枯水期造成双台子河水质污染的主要指标依次为TN、TP、COD、氨氮、BOD等。平水期造成水质污染的主要指标依次为TN、TP、氨氮、COD、BOD等。一统河、螃蟹沟、清水河监测断面平水期和枯水期污染严重,其余断面在枯水期污染最为严重
  通过对双台子河污染源进行调查、统计,点源污染负荷根据2013年环境统计数据以统计法进行核定,面源污染负荷根据水文分割法进行核定。污染负荷核定结果为:COD污染负荷入河量为4884.81 t/a,占总污染物总量的90.60%:氨氮污染负荷入河量为272.33 t/a,占总污染物总量的9.40%;面源污染负荷COD污染负荷入河量为7385.73 t/a,占96.14%,氨氮污染负荷入河量为296.35 t/a,占3.86%。
  通过采用一维稳态水质模型运用系统最优化方法,以规划求解方式计算50%保证率水文条件下COD、氨氮水环境容量,应用TMDL方法对污染负荷进行分配,制定出合理分配原则做出盘锦段最优污染负荷总量分配方案,为其容量总量控制及产业布局提供科学依据。COD、氨氮环境容量计算结果分别为40211.21 t/a、1533.96 t/a,分配结果分别为9986.99 t/a、356.73 t/a。
  根据水生态功能分区的水质目标要求计算出的水环境容量,对点源以排污许可的方式进行容量总量控制。双台子河盘山县控制单元、市辖区控制单元、大洼县控制单元COD环境容量分别为4617.69 t/a、2584.53 t/a、2458.70 t/a;氨氮环境容量分别为137.03 t/a、102.15 t/a、97.05 t/a。
[硕士论文] 董益飞
环境工程 扬州大学 2016(学位年度)
摘要:环境容量是区域社会经济发展的限制性因素,在可持续发展和协调发展的要求下,区域社会经济发展对环境的影响必须要被限制在环境容量或环境承载能力范围之内,否则就会引起环境质量下降或生态环境质量退化。因此,水环境容量研究是编制区域社会经济发展规划,特别是水环境保护规划的一项重要基础工作。
  本文在水质目标提高的基础上,对仪征市水环境质量和污染源现状进行较全面的调研和分析,选取、建立适当的水质数学模型,对仪征市主要河流进行水环境容量计算,并对水环境总量控制及内河污染削减措施进行研究分析。考虑水质目标的改变,对仪征市水环境容量进行新的核算,对总量控制及环境管理具有积极的意义。
  根据河流水文特性,不同河流选定满足其适用条件的水质模型,其中长江仪征段参考已有成果,选用一、二维联解的非稳态水量水质数学模型;内河根据不同河流表现出的不同水文特性以及排污口差异,对各河流进行一维稳态模型的推导和求解。
  长江仪征段由Ⅲ类水标准提高到Ⅱ类,对两个排污口计算环境容量;主要内河除按现状水质目标计算环境容量外,也按照提高至Ⅲ类水标准计算。此外,还考虑实康污水处理厂排污口上移情况,计算长江两个排污口合并为一个排污口后的环境容量。
  长江仪征段有两个排污口,计算结果表明,由Ⅲ类水标准提高到Ⅱ类后,污染带长为1000m、800m和500m时,COD的环境容量分别为11344 t/a、10134 t/a和7900t/a;氨氮的环境容量分别为377.7t/a、337.4t/a和263.1t/a;实康污水厂排污口上移,两个排污口合并为一个排污口后,污染带长2000m、1000m和800m时,COD的环境容量分别为8504t/a、5970 t/a和5334 t/a;氨氮的环境容量分别为282.7t/a、198.8t/a和177.6t/a。
  本文对仪征市内河现有的主要排污口进行概化,得到概化排污口。以10%、25%、50%、75%和90%五种不同流量保证率核算水环境容量,仪征市内河COD总环境容量分别为124975.9t/a、69358.34t/a、23320.44t/a、6849.03t/a、3309.38t/a;氨氮总环境容量分别为8882.79t/a、4934.61t/a、1665.77t/a、495.18t/a、242.16t/a。内河水质提高到Ⅲ类标准后,在90%流量保证率下,仪扬河、胥浦河、龙河、沿山河和仪城河的COD总环境容量分别为2652.96t/a、341.53t/a、165.68t/a、50.63t/a、98.58t/a;氨氮的总环境容量分别为188.30t/a、32.57t/a、13.61t/a、6.52t/a、1.16t/a。
  2014年,仪扬河、胥浦河、龙河、沿山河和仪城河的COD剩余环境容量分别为389.47t/a、-533.03t/a、-81.33t/a、-120.55t/a、89.26t/a;氨氮的剩余环境容量分别为-85.15t/a、-12.97t/a、2.63t/a、3.39t/a、-0.27t/a;2020年,仪扬河、胥浦河、龙河、沿山河和仪城河的COD剩余环境容量分别为980.45t/a、-307.66t/a、-11.86t/a、-161.48t/a、90.96t/a;氨氮的剩余环境容量分别为-51.72t/a、-31.74t/a、-0.22t/a、3.09t/a、-0.75t/a。
  从剩余环境容量计算结果来看,大部分内河的剩余环境容量已经出现负值,说明在现状污染物排放条件下,河流水质已经被污染,超过水环境功能区划中的水质标准。若要使剩余环境容量为负值的水环境功能区水质达标,就应削减现状污染物的排放量。
  本文与相关文献相比,考虑了污染源的变动及水质目标的改变,重新进行水污染控制单元的划分及污染源现状调查分析。在此基础上,计算得到的水环境容量更小,COD环境容量减少了9421.92t/a,氨氮环境容量减少了267.48t/a,并核算了长江排污口合并后的环境容量为排污口合并前的75%,表明对环境保护和污染整治有了更严格的要求。
  本文利用此次水环境容量的计算结果,从环境容量角度分析仪征市未来COD和氨氮的发展空间。根据水环境容量和现状排放量的差值分析内河需要削减污染物的量,研究内河污染物削减措施,提出相关的污染防治措施和环境管理要求。并研究分析仪征市近阶段实施的活水工程能否满足内河水质要求,有效改善河流环境,对进一步做好活水工程运转工作具有积极的意义,为切实保护好仪征市河流水环境提供科学的依据。
[硕士论文] 邵润蛟
环境工程 内蒙古大学 2015(学位年度)
摘要:随着呼和浩特市地区社会经济发展和城市化进程的加快,工农业、生活用水量和废污水排放量不断增加,部分流域水体污染问题突出,水环境保护压力沉重,水质型缺水问题日益凸显,种种问题已成为严重制约社会经济可持续发展和影响人民身体健康的重要因素。科学的估算水环境容量不仅可为区域项目环评和环境基础设施建设提供参考数据,为地区产业结构调整和优化布局提供环境支持,还可以为流域上下游间实施污染物排放总量控制、排污许可证制度和排污权交易等现代环境管理制度提供重要的科学依据。
  本文结合呼和浩特市境内近年来水体水质监测数据及2010年污染源普查动态更新数据,分析主要水污染物排放现状和总量控制现状;评估区域水环境现状和水环境功能区达标情况;结合水功能区水文水资源情况,获得工业、生活点源和农业、畜禽养殖业面源污染源分布及对应到水环境功能区的排污量,依据水功能区水质目标和计算水文条件下水功能区设计流量(流速)及功能区长度等特征资料,以行政区边界为依据,划分计算单元不跨越行政区,应用一维水质模型分析计算水环境功能区水体的水环境容量,进而得到呼和浩特市行政区剩余水环境容量。
  计算结果表面,呼和浩特市行政区内的化学需氧量和氨氮环境容量分别为7902吨和237吨,但由于呼和浩特市总化学需氧量和氨氮入河量分别为8420吨和508吨,因此剩余环境容量均已超载,化学需氧量剩余容量超载量为518吨;氨氮剩余容量超载量为271吨。计算结果对于实现呼和浩特市从浓度总量控制向容量总量控制的转变,统筹产业集群科学分工,推进城市的可持续发展和区域水环境质量保护具有积极的意义。
[硕士论文] 董一博
水利工程 河北工程大学 2015(学位年度)
摘要:水是生命之源,是社会发展与人类生活必须的资源。伴随我国社会经济的飞速发展,水资源开发利用量不断增长,废污水排放量也不断增加,由于水体所能容纳的污染物总量是有限的,超过一定限度必将导致水体自净等一系列既定功能的丧失。目前,过量的废水排入水环境当中,导致我国多数河流水质无法达标,2011年,在控制河流污染、实行最严格水资源管理制度之际,准确界定水环境容量是合理利用水体自净能力,科学控制污染物排放总量,有效治理水环境的关键技术。
  浑太河发源于辽宁省东部,主要由浑河、太子河构成,流域面积约2.54万km2,流经辽宁省9市25县区,是辽宁省重要的工业、农业及政治文化分布区。浑太河在保障区域水资源供给的同时接纳了来自抚顺、沈阳、本溪和辽阳四个地区大量的工业、农业及城镇生活废污水,部分河段入河污染物总量超过了该河段水环境容量,致使浑太河总体水质呈现V类水水平,水环境问题导致多数水功能区难以保障功能目标。
  本文以浑太河为研究区域,在水功能区分区的基础上,针对浑太河水环境问题,以及区域特性,归纳总结和对比分析国内外水环境容量方法的,耦合线性规划法和水动力与水质模型计算了浑太河水环境容量,具体研究内容和成果如下:
  1、在查阅大量国内外文献基础上,系统总结归纳了公式法、模型试错法、线性规划法、概率稀释模型法、盲数理论法的优缺点,使用情况,针对浑太河实际情况,选用线性规划法对区域水环境容量进行计算。
  2、在精确剖析浑太河不同空间、不同要素的水质评价结果的基础上,考虑排污口对控制断面的关键,创新性的将水动力水质模型与线性规划法进行耦合计算了研究区域的水环境容量。
  3、基于上述耦合方法,计算得出在设计水文条件下的浑太河COD的水环境容量为24756t/a,氨氮水环境容量为1528t/a。
  4、通过对比上述结果与浑太河现状入河排放量和分析浑太河各功能区水环境变化对比,验证浑太河水环境问题的严重性。并对比15年前《流域综合规划》,本研究的COD与氨氮水环境容量远小于综合规划计算的相应成果,核心原因是本研究方法基于每个水功能区内排污口分布计算每一个排污口以下河段水环境容量,而每一个排污口以上河段是该排污口无法利用的水环境。而本研究更加符合最严格水资源管理制度下不再新增入河排污口的管理政策,可为今后流域入河排污总量控制提供科学依据。也为其流域的水环境容量研究提供了借鉴。
[硕士论文] 冯小娟
环境工程 西安建筑科技大学 2015(学位年度)
摘要:随着人类的进步和社会的发展,人类社会不断走向文明,同时也引发了人口剧增,环境恶化,资源短缺等的一系列问题,人们开始反省自我和对外在资源环境的思考,因而资源环境承载力成为了研究思考的对象,因为它能客观真实的反映人类社会、资源环境之间的相互依存关系,处理好它们之间的关系将会保障人类的持续发展。以延安市新区(北区)二期规划为实例,结合该研究区域的自然环境概况和社会环境状况等相关内容,从单要素(土地资源、水资源、水环境、大气环境)出发,选取适合的量化计算方法及实际监测数据,对不同要素的资源环境承载力进行量化分析计算,
  本研究主要内容包括:⑴从生态系统角度分析该区域的土地资源承载力,体现了土地资源的自然生产力和生态系统多样性所表现的土地资源承载力的稳定性,实现了土地资源承载力从定性到定量的综合应用,很好地体现出土地资源承载力的价值意义之所在。⑵对水资源承载力选用了相对承载指数法的量化计算方法,从近期、中期、远期分别计算分析,并针对分析出的问题采用某些工程措施,长远考虑该规划区域中水资源的供应需求状况,为该区域的可持续发展做好了长远规划。⑶水环境分为地表水和地下水,该规划区水环境质量监测中地下水环境各项指标正常且未受污染,因而只针对地表水环境承载力进行了量化分析计算,随着规划的不断实施,地表水环境受到人类活动增加的影响,地表水环境承载力成为规划实施的主要环境制约因素,在规划区配套建设中水回用设施,提高水的循环利用,使得地表水质量达到标准。⑷大气环境质量的监测结合选取的量化计算方法,分析评价大气环境承载力达到相应标准,同时在二期规划实施期间以及建成后分别提出一些改善大气环境的合理化建议,确保该规划区域的大气环境承载力达标。
[硕士论文] 陈彦希
环境科学与工程 哈尔滨工业大学 2015(学位年度)
摘要:长期以来哈尔滨市经济增长主要依赖能源的消耗,能源消费结构以煤炭为主,煤炭消耗具有经济增长和污染物的排放的双重属性。如何可以在经济发展的同时又不会对环境质量产生太大的影响,这需要确定该区域大气环境中所能容纳的污染物的最大负荷,大气环境容量的测算应运而生。
  本文依据哈尔滨市环境质量特征将容量测算分为采暖期及非采暖期,分析采暖期及非采暖期哈尔滨市大气污染特征、污染源布局对哈尔滨市大气环境质量的影响、并依据不同污染源对环境质量影响的程度采用科学的方法对各个污染源的排放量进行削减,将削减后的排放量整合后得到哈尔滨市的大气环境容量。基于修正 A值法对哈尔滨市理想环境容量进行测算,基于多源模型法及平权法对哈尔滨市实际环境容量进行测算,基于优化方法对哈尔滨市规划环境容量进行测算。
  理想环境容量的测算用来确定哈尔滨市大气环境最大自净能力。理想环境容量不考虑污染源布局,利用箱式模型,分别得出平流输送、干沉积、湿沉积以及化学转化对污染物产生的清除量,可以对较大区域内环境容量进行测算,因此理想环境容量的数值可以作为区域内污染物控制的边界条件,其中 SO2理想容量为排放量的3.65倍、NO2为2.27倍、PM10为2.33倍。
  实际环境容量的测算中以哈尔滨市现有的污染源排放布局为基础,以控制点处的污染物浓度不超过浓度控制目标为约束进行计算。实际环境容量的大小取决于污染源的布局,在污染源布局确定的基础上确定污染源最大允许排放的污染物量。本课题研究在哈尔滨市现有污染源布局条件下,污染源所能排放的污染物总量,结合现有污染物排放量对其进行削减,其中 SO2、NO2全市范围不需削减,市辖区范围需削减1.19万吨/年、3081.22吨/年,PM10全市范围需削减0.97万吨/年。
  在分析哈尔滨市污染物排放现状及环境质量现状后,对污染源布局、排放进行调整,在规划污染源布局下得出的满足大气环境质量要求的哈尔滨市大气污染物的最大允许排放量。规划环境容量也是在污染源布局确定的基础上所得出的污染源最大允许排放的污染物量。本课题依据分析得出的哈尔滨市环境质量及污染现状,调整污染源布局,并通过计算获得调整布局后的各污染源所产生的污染物允许排放总量,并与实际环境容量进行对比,在进行调整后,容量可增加2.7%-15.9%。
[硕士论文] 卢小燕
自然地理学 哈尔滨师范大学 2015(学位年度)
摘要:作为哈尔滨市区生活生产排放污水的受纳水体,沿松花江哈尔滨江段分布着多家处理哈市市政排污和企业排污的污水处理厂以及其它排污口,其污染负荷对该江段的水质有重要影响,因此,制定合理控制沿江排污企业污染物排放的总量分配方案意义重大。本研究选取基于水环境容量的水污染物总量分配类型,采用WASP7.3模型试错法模拟计算目标年2015年松花江哈尔滨江段5个控制单元河段的水环境容量,借鉴美国TMDL水质管理模式衍生出的最大季度污染负荷理念进行“流域-概化后各控制单元河段”水污染物的总量分配,进而在综合环境基尼系数法和等比例分配法的基础上对2015年各辖区及各污染源(工业源)水体污染物削减量或还可纳污总量进行二次分配。
  本研究主要内容包括:⑴在水质模型验证阶段的验证结果在合理范围内,采用WASP7.3模型试错法模拟计算2015年松花江哈尔滨江段5个控制单元河段的水环境容量,结果为:2015年松花江哈尔滨江段COD、NH3-N年水环境容量分别为490030.18t/a、47972.83 t/a;1~4季度COD季度水环境容量分别为36551.15t/季、124173.74t/季、237879.72t/季、91425.62t/季;1~4季度NH3-N季度水环境容量分别为4316.95t/季、9463.47t/季、23781.00t/季、10411.83t/季。⑵在2015年1~4季度松花江哈尔滨段各控制单元河段COD、NH3-N两种水质指标的水环境容量模拟计算结果的基础上,计算出了2015年1~4季度各控制单元河段的污染负荷总量,即最大季度污染负荷值。结果表明:2015年COD、NH3-N的最大季度负荷基本上呈现3季度>2季度>4季度>1季度的变化规律;2~4季度各控制单元河段均还有可纳污量,而1季度在段1和段3两种水质污染物的污染负荷均超出了相应的水环境容量。⑶在各控制单元河段水污染物总量分配的基础上,采用等比例分配法进行各辖区及各排污企业的二次分配,同时,选用基尼系数法来评价二次分配的公平性。计算的各环境基尼系数均小于0.2,因此,按文中所确定的分配权重对各辖区及各排污企业COD、NH3-N需削减总量或还可纳污总量进行等比例分配,分配均合理,具有较强公平性。
[硕士论文] 柯晶
环境工程 武汉理工大学 2015(学位年度)
摘要:由于梯级电站开发、南水北调中线工程以及引江济汉工程对汉江干流水动力条件、水文参数和水质多方面的影响,汉江水质下降趋势的风险加大。本文以汉江中下游地表水环境为研究对象,以流域水文水质数据、大型水利工程、流域污染源资料及社会发展资料等为基础数据,基于河流水质数学模型,应用河流二维水质模型对汉江中下游干流进行了模拟容量计算,得出汉江中下游流域的理想环境容量。然后在污染源调查与分析的基础上,考虑面源污染物入河负荷和点源污染物入河负荷后,确定最大允许排放量。并结合研究区域的自然地理及社会发展状况,提出了该流域水污染物排放总量控制具体削减量和相关治理措施。主要结果如下:
  通过对汉江中下游流域污染源调查结果分析可以得出:该流域主要受非点源的排污影响,各污染源的COD排放总量中仅非点源污染排放占比达到了45.37%,其次是规模化畜禽养殖占比26.36%,畜禽养殖业的发达地区包括枣阳和襄州的污染物产生量最大;氨氮污染排放总量中非点源污染排放占比达到了68%,高于点源排放总和;农村生活污染源中COD与氨氮的入河量占非点源污染源入河量的一半以上,以农业人口相对来说较多的枣阳、天门和仙桃等地区的农村生活污水产生量为最大。城镇生活源中COD和氨氮的入河量均占总入河量的50%左右,成为污染物入河量的主力军,已高于工业污染源各因子的入河量。
  本研究选取 COD、氨氮作为汉江中下游流域的水环境容量计算因子,汉江干流采用二维水质模型计算,考虑混合区水环境容量。计算结果显示:2012年丹江口大坝-龙王庙江段的COD水环境容量总量为8.69万吨,氨氮水环境容量总量为2891.36吨。从控制单元的角度来看,白家湾-余家湖控制单元的COD的水环境容量为2.95万吨,占干流总容量的33.99%,氨氮的水环境容量为1425.47吨,占干流总容量的49.30%,该控制单元仍需要进行污染物的削减,COD的削减率为6.72%,氨氮的削减率为45.66%;余家湖-郭安控制单元受到上游来水的水质压力和此控制段的污染负荷使得此段出现了较为严重的超标现象,COD的削减率为28.64%,氨氮的削减率为27.00%。从区域角度来看,2012年该流域所承纳的COD暂时能够满足总量控制要求,各行政区的现状排放量也均不超过最大允许排放量;汉江中下游流域污染物收纳水体氨氮的剩余容量已为负值,丹江口市、汉川市和武汉市的最大允许排放量大于现状排放量,有一定的剩余容量,襄阳市、荆门市、天门市、仙桃市和潜江市的现状排放量均远超过功能区原有的承受能力,特别是襄阳市,氨氮的现状排放量超过最大允许排放量50%以上。根据容量模拟计算结果,并结合汉江中下游产业布局与污染源调查结果,提出具体的削减比例和具有针对性的环境容量利用的相关措施。
[硕士论文] 张家璇
林业 安徽农业大学 2015(学位年度)
摘要:土地利用变化是人类社会活动的集中体现,土地生态系统的结构和功能的变化与土地利用变化息息相关。湿地是全球三大生态系统之一,在人口爆炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。1986年被列为国家重点水禽自然保护区,1988年被编入《亚洲重要湿地名录》。因此,研究升金湖湿地土地利用变化及其生态承载力具有重要的学术意义和现实意义。本文选择升金湖湿地作为研究区域,结合 RS、GIS技术,提取1986、1995、2000、2004和2011年土地利用类型信息,建立不同时期土地利用数据库;研究升金湖近二十六年土地利用及景观格局变化。基于生态足迹模型,测算升金湖不同时期生态足迹,并运用生态承载力模型评价升金湖生态承载力,最后结合 SPSS软件分析土地利用变化与生态承载力的响应关系。主要研究结果如下:
  (1)升金湖湿地保护区各地类面积中耕地的面积减少最多,减少了13.81%;水域的面积最多,增加了5.52%。1995-2000年间动态度较大的有园地、交通用地;2000-2004年间动态度较大的有草地、未利用地、林地;2004-2011年间,园地、未利用地的动态度的变化较大。2000-2004年和2001-2011年,土地利用程度增加;表明该时期土地利用处于发展时期。反之1995-2000年土地利用程度下降;表明该时期的土地利用出去衰退期。但是,从整体1986-2011年看,土地利用程度变化量是呈衰退趋势的。结构信息熵由1986年的0.9增加到1995年的1.31,再下降到2004年的1.15,再增加到2011年的1.41;景观斑块破碎化程度及斑块形状不规则化加重;
  (2)改进生态足迹模型,评价不同时期升金湖生态承载力状况:人均生态足迹增长0.31 hm2/人;人均生态承载力增长0.29 hm2/人,生态赤字表现为先增大后降低的趋势;近年来,升金湖生态环境较好,但不够稳定。
  (3)利用spss软件拟合出升金湖土地利用变化与生态承载力变化的线性回归方程,结果显示二者变化趋势较为一致,且土地利用变化对生态承载力具有促进作用。生态承载力与珍惜鸟类的种群数量表现为正相关关系。
  升金湖的土地利用程度综合指数变化与生态承载力高度线性相关。同时,土地利用综合指数越大,生态承载力的变化越大;反之,生态承载力随之变化。说明升金湖土地利用综合指数与生态承载力呈正相关关系。
[硕士论文] 经卓玮
土地资源管理 安徽农业大学 2015(学位年度)
摘要:资源环境承载力研究是近年来国内外的研究热点之一,自我国《全国主体功能区规划》的印发以及生态文明建设提出之后,资源环境承载力于十八届三中全会被正式写入《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》,即要“建立资源环境承载力监测预警机制”。
  资源环境承载力监测预警机制的建立前提是科学评价研究区域资源环境承载能力。开展本课题研究,有利于全面系统地了解安徽省资源环境承载力现状,从而统筹规划安徽省资源环境,在一定资源环境承载力范围内进行合理开发利用;也有利于缓解安徽省资源环境与社会经济之间的矛盾,在保护资源环境的同时,促进安徽省社会经济发展,提高人民生活水平。
  本文首先简要阐述了课题的研究背景,分析了研究安徽省资源环境承载力的重要意义,并系统综述了国内外资源承载力、环境承载力以及资源环境承载力的相关研究进展,提出了本文的研究内容与技术路线以及可能的创新与不足。
  其次,梳理了资源环境承载力的相关理论知识。在对资源环境承载力的概念和内容进行概括了之后,分别分析了资源环境承载力与可持续发展理论、资源环境承载力与主体功能区和资源环境承载力与生态文明建设之间的关系,认为展开对本文的研究符合当今国家社会发展要求;又从资源环境和社会发展两个角度综合分析了安徽省资源环境的承载现状,从土地、水、矿产的资源利用、区域发展、管理制度、社会结构、财政、社会观念等几个方面总结了目前在安徽省资源环境承载中所存在的问题。为后文构建安徽省资源环境承载力综合评价体系提供了参考价值。
  第三,依据上文的基础理论研究、安徽省资源环境承载现状与问题分析,从自然资源承载、社会经济承载、环境承载三个方面,选取了30个评价指标,构建了安徽省资源环境承载力评价体系,是文本的研究重点。并以合肥市作为实证分析,对2009-2013年合肥市资源环境承载力进行综合评价分析。在评价的过程中,根据安徽省主体功能区规划要求对合肥市的发展定位对各评价指标打分,利用层次分析(AHP)模型和Excel计算相应权重,最终综合计算出了研究区域评价结果。评价结果表明:
  (1)整体而言,合肥市资源环境承载力由中等降至较弱,呈下降趋势,其中在2010-2011年间下降较快,2013年稍有好转;(2)从各指标的相互影响上来看,合肥市资源环境承载力下降的主要是由于自然资源承载和环境承载能力于2009-2013年处于下降趋势,分别由中等和强降为较弱,改善资源环境方面需要引起足够重视,而2009-2013年合肥市的社会经济承载能力总体上为上升趋势,由之前的较弱上升至中等,较符合合肥市在安徽省主体功能区规划中的发展定位。
  根据合肥市资源环境承载力综合评价结果,从机制、经济、人口等方面提出了合理的监测评价对策建议,以改善安徽省资源环境承载力、促进安徽省未来可持续发展。包括:一、宣传教育,促进社会各层观念转变;二、统筹规划,创建安徽省资源环境监测数据共享机制;三、信息透明,完善安徽省资源环境承载力现状公示机制;四、联防联控,完善安徽省环境保护责任追究机制;五、权益维护,完善安徽省资源环境承载力补偿机制;六、弹性管理,完善安徽省资源环境承载力奖励机制;七、控制人口,提升安徽省城镇化水平和质量;八、人才建设,积极吸收、培养专业人才;九、阈值设定,创建安徽省资源环境承载力预警机制。
[硕士论文] 刘茵
水文学及水资源 西安理工大学 2015(学位年度)
摘要:2011年中央一号文件明确提出,要坚决实施最严格的水资源管理制度,建立水功能区限制纳污制度,确立水功能区限制纳污红线.要顺利实施水功能区限制纳污管理,首先,要确定河流的纳污能力,纳污能力计算的模型较多,也各有优缺点,因此,对已有模型进行改进,以便更好的应用于实际是一个有意义的工作;其次,水功能区限制纳污的管理源头是用水户.中间环节是环保部门和城市水务,末端控制才是限制入河废污水排放,牵扯的利益相关者众多,须得到全社会的积极参与和支持才能顺利实施。因此,本文建立了改进的纳污能力计算模型,并提出了考虑经济、社会、环境等因素的水污染物负荷分配方法,主要研究内容如下:
  (1)河流纳污能力计算模型研究。在传统的排污概化模型的基础上,考虑了取水口取水,并对取水口进行概化,建立了新模型。采用新模型计算了清河干流陕西段重点水功能纳污能力,并与国际模型计算结果进行对比分析,验证了新模型的可靠性和合理性。
  (2)建立兼顾公平和效益的水污染物负荷分配方法。在基于基尼系数的水污染物负荷分配模型的基础上,考虑效益原则,建立了多目标的水污染物负荷分配模型,并采用多目标粒子群算法进行模型求解。
  (3)对渭河干流陕西段进行纳污能力仿真计算和水污染物负荷仿真分配。以渭河干流陕西段为实例,综合利用现代信息化技术,软件开发技术,快速搭建了河流纳污能力计算及水污染物控制仿真系统,实现了河流纳污能力计算和水污染物负荷分配;并对比分析了等比例分配方法的分配方案和新方法得到的分配方案,验证了新方法的合理性和实用性,为限制废污水排放管理提供了技术支持。
[硕士论文] 武春芳
环境科学与工程 太原理工大学 2014(学位年度)
摘要:环境容量反映生态环境对污染物的纳污能力,环境承载力反映生态环境对人类社会经济活动的承受能力。随着环境问题的不断涌现,衡量人类可持续发展程度的环境容量和环境承载力的相关研究亦成为环境领域研究热点。区域容载力是将环境容量和环境承载力结合研究的一个新概念,其大小反映环境系统结构与区域活动的协调程度,是判断区域可持续发展的重要因素。鉴于目前国内有关利用GIS技术实现容载力模糊评价的相关报道较少,本次研究结合GIS技术与模糊数学自身优点,尝试性应用GIS技术实现区域容载力的模糊评价,提出了GIS与模糊数学相结合进行区域容载力综合评价的总体思路。
  论文以介休市为研究对象,以区域容载力现状和可持续性研究为核心,构建体系化的研究技术方法,分析区域社会经济发展与生态环境相适应的程度,阐述了介休市发展过程中存在的一些主要问题,并提出相应对策,研究结果可作为介休市区域环境管理、制定发展规划的参考依据。
  论文完成的主要工作如下:
  (1)区域容载力研究指标体系的建立。以容载力理论为基本依据,确定区域容载力指标选取原则和方法,从自然环境和社会经济两方面筛选相关研究指标,构建适用于区域容载力研究的指标体系。
  (2)区域容载力现状模糊研究。根据所确定的指标体系,运用层次分析法进行评价因子相应权重值的确定;运用模糊数学理论并辅以遥感、GIS等技术,实现区域容载力现状的模糊研究,获得介休市容载力现状分布状况。
  (3)区域容载力可持续性探究。选取参比对象,通过参比区域与介休市容载力时空对比,确定介休市发展优势度、潜力度、饱和度三因子状况,并以三因子计算结果值为基础,构建矢量模型,量化区域容载力可持续度,实现区域容载力可持续发展水平纵向和横向的比较,揭示介休市的发展现状及其最大发展能力,具有较好的实用价值。
  通过本次研究,得到的研究结果与介休市实际情况基本相符,表明本文基于容载力理论构建的指标体系较为科学合理,建议结合实际情况和评价目的灵活选取评价指标;将GIS技术与模糊理论结合研究区域容载力的思路可行,不仅拓宽了使用模糊数学评价区域容载力的研究范围,也丰富了GIS的应用,为今后科学准确全面的进行区域容载力研究奠定了基础。
[博士论文] 王硕
环境工程 大连理工大学 2014(学位年度)
摘要:随着社会经济的高速发展与城市化、工业化进程的不断推进,辽河流域的水生态环境退化、恶化的情况更加明显。因此本文在对生态承载力概念与研究方法进行回顾的基础上,从可持续发展理论与复合生态系统理论出发探讨了SNI复合生态承载力模型的理论基础,并引入二元水循环理论、系统动力学理论等构建了SNI复合生态承载力模型的方法基础。通过对水生态足迹法进行多空间尺度修正与时间维度外延,对辽河流域的水生态承载力现状与变化趋势进行了评价与预测。在对现状与变化趋势研究的基础上,通过采用SNI复合生态承载力模型提出了辽河流域水环境生态系统可持续发展的方案。
  研究结果显示:1.辽河流域水生态承载力现状在城市尺度上,呈现出从上游到下游减小的趋势,其中上游本溪的生态足迹最小,多年平均生态压力不足0.5,而中游的沈阳生态足迹与生态承载力最大,生态压力指数均值约为2.4,下游的盘锦的生态承载状况最差,其生态压力指数最大达到14;流域尺度的生态承载状况在时间维度上的变化趋势则呈现出逐渐增大的趋势,研究结果显示,到2030年辽河流域水生态承载压力指数将达到1.43,比基准年上升15%;在水生态足迹利用结构中,辽河流域的水生态足迹利用主要是以农业灌溉用水为主。2.通过SNI复合生态承载力模型对于辽河流域生态承载力的模拟,按照目前的发展模式,辽河流域的水生态状况是不可承载的,其利用方式也是不可持续的,将直接导致人口萎缩(从1232万下降到1164万),经济发展减速(2030年为25000亿元),水资源利用缺口扩大(水资源供需差距为-10亿立方米),而环境容量利用缺口也逐步扩大(2030年时,氨氮环境容量缺口为15000吨);模拟结果同时也显示了环境政策对于水生态承载力的可持续性的影响,当分别采用环境税与排污费政策时,在取得相似的社会经济发展成果的前提下,在环境税政策下的水生态系统的可承载性和可持续性更好。3.当采用不同的方案对模型参数进行优化,辽河流域的GDP增长率最高在7.1%,人口增长速率为1%,农业投资比例为0.105,农业投资收益率为0.25,总投资系数为0.742时,为辽河流域水生态承载力的最优化结果。
  本研究提出的多空间尺度的生态足迹法在水生态承载力的评价与水生态承载力的变化趋势预测中的应用较传统的生态足迹法具有更合理与更具动态性的优点,同时在传统方法的基础上增加了水环境账户,实现了水生态足迹法中水质与水量的统一,使水生态足迹法具有更强的普适性、易用性与合理性;SNI复合生态承载力模型则从复合生态系统的角度采用多空间层次的建模提出了一种流域尺度水生态承载力研究的解决方案,并通过模型对不同发展方案进行模拟对比,提出了辽河流域水生态承载力可持续性的发展方案。
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