苕溪流域非點源水污染預(yù)測及總量分配方法研究

【摘要】：隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,大量養(yǎng)殖廢水、化肥和農(nóng)藥隨著降水或灌溉水進入水域,嚴重影響了水環(huán)境質(zhì)量和飲用水安全。面臨日益嚴峻的水環(huán)境污染形勢,國內(nèi)外眾多學者針對污染物總量分配問題進行了深入研究。但由于非點源總量估算和控制難度較大,其污染問題一直沒有得到有效的解決。本文以苕溪流域為例,對水環(huán)境非點源污染物總量進行估算和預(yù)測；從環(huán)境公平性的角度出發(fā),建立起基于基尼系數(shù)與環(huán)境效率的水污染物總量分配方法,通過構(gòu)建一套較為科學合理的單目標多約束條件的優(yōu)化模型,最終得到體現(xiàn)公平性最大化的總量分配方案。 本論文選擇農(nóng)田徑流、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖和居民生活等主要非點源作為研究對象,利用非點源水污染物總量估算模型,對由以上幾種污染源排放至水體的COD和NH3-N總量進行計算。采用LEAP2008模型,以2007年為基準年,預(yù)測近期(2015年)和遠期(2020年)苕溪流域非點源污染物排放量。結(jié)果表明,2015年研究區(qū)域內(nèi)COD和NH3-N排放總量分別較2007年增長22%和26%；2020年全流域COD和NH3-N排放總量增長幅度均超過45%,分別將達到206946t和16738t。流域內(nèi)水污染防治的形勢異常嚴峻。 選取適當?shù)沫h(huán)境基尼系數(shù)指標,在合理的假設(shè)和約束條件下,制定出優(yōu)化的地域污染物總量分配方案。依照效率原則,以所有污染源產(chǎn)值最大為目標函數(shù),結(jié)合等比例削減法得到細化的行業(yè)污染物總量分配最終方案。通過分析發(fā)現(xiàn),豬和家禽養(yǎng)殖業(yè)是苕溪流域非點源總量控制的重點行業(yè)。經(jīng)過優(yōu)化后的方案能夠在滿足總量目標的前提下較好地解決分配過程中的環(huán)境公平性問題。 本文建立的基于基尼系數(shù)與環(huán)境效率最大化的水污染物總量分配方案,不但全面考慮了各地區(qū)的COD和NH3-N污染排放現(xiàn)狀、自然條件、經(jīng)濟發(fā)展水平以及人口社會等多種客觀因素,且數(shù)據(jù)易于獲取、簡單易行,克服了分配過程中技術(shù)參數(shù)缺乏的問題,為確?？偭磕繕说膶崿F(xiàn)提供了有效的途徑,也為后期更深入的研究提供了新的思路。 【關(guān)鍵詞】：非點源 污染預(yù)測 總量分配 環(huán)境基尼系數(shù) 環(huán)境效率
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X832
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目次9-11
• 1 緒論11-14
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 研究目的12
• 1.3 研究內(nèi)容12
• 1.4 技術(shù)路線12-14
• 2 總量分配研究綜述14-21
• 2.1 非點源污染研究現(xiàn)狀14-16
• 2.1.1 非點源污染概述14-15
• 2.1.2 國內(nèi)外非點源研究進展15-16
• 2.2 水污染總量分配概述16-19
• 2.2.1 總量控制簡介16-17
• 2.2.2 國外總量分配技術(shù)現(xiàn)狀17-18
• 2.2.3 國內(nèi)總量分配技術(shù)現(xiàn)狀18-19
• 2.3 研究方法確立19-21
• 2.3.1 流域非點源污染預(yù)測方法19
• 2.3.2 污染物總量地域分配方法19-20
• 2.3.3 污染物總量行業(yè)分配方法20-21
• 3 苕溪流域概況21-26
• 3.1 自然環(huán)境概況21-23
• 3.1.1 河流概況21
• 3.1.2 氣候條件21-22
• 3.1.3 地形地貌22
• 3.1.4 土壤植被22-23
• 3.1.5 水文條件23
• 3.2 社會經(jīng)濟概況23-24
• 3.2.1 行政區(qū)域人口、土地23
• 3.2.2 國民經(jīng)濟概況23-24
• 3.3 水資源及水環(huán)境現(xiàn)狀24-26
• 3.3.1 水資源現(xiàn)狀24-25
• 3.3.2 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀25-26
• 4 苕溪流域非點源污染總量預(yù)測26-47
• 4.1 水環(huán)境污染源調(diào)查26-29
• 4.1.1 農(nóng)田徑流污染源26-27
• 4.1.2 畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源27-28
• 4.1.3 生活污染源28-29
• 4.2 水環(huán)境污染現(xiàn)狀評價29-35
• 4.2.1 水環(huán)境污染物排放現(xiàn)狀29-31
• 4.2.2 不同地區(qū)排放分擔率31-33
• 4.2.3 不同污染源排放分擔率33-35
• 4.3 非點源污染總量預(yù)測35-47
• 4.3.1 LEAP2008模型簡介35-36
• 4.3.2 農(nóng)田徑流污染總量預(yù)測36-41
• 4.3.3 畜禽養(yǎng)殖污染總量預(yù)測41-43
• 4.3.4 生活污染總量預(yù)測43-44
• 4.3.5 預(yù)測結(jié)果分析44-47
• 5 苕溪流域水污染物總量分配47-72
• 5.1 總量控制目標制定47
• 5.2 地域分配(一次分配)47-49
• 5.2.1 環(huán)境基尼系數(shù)指標的選取和基數(shù)確定47
• 5.2.2 初始基尼系數(shù)計算47-48
• 5.2.3 環(huán)境基尼系數(shù)優(yōu)化48-49
• 5.3 行業(yè)分配(二次分配)49-50
• 5.4 分配結(jié)果分析50-72
• 5.4.1 地域污染物總量分配結(jié)果50-59
• 5.4.2 行業(yè)污染物總量分配結(jié)果59-72
• 6 結(jié)論與建議72-75
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 本文的創(chuàng)新點73-74
• 6.3 建議74-75
• 參考文獻75-80
• 作者簡歷80
• 攻讀碩士學位期間取得的科研成果80

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