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区域河网型氮磷累积性及突发性事故的水环境风险预警技术

发布时间:2018-11-30 浏览量:322

【摘要】 构建了太湖流域(浙江片区)水环境综合管理平台,在大数据和实时数据支撑下,初 步实现三大预警目标(即跨界水污染物通量预警、河网区水环境氮磷累积风险预警和敏感水 体风险预警),以及在此基础上的水环境溯源技术。

    技术依托单位:浙江省环境监测中心、河海大学等

技术就绪度评价等级:7

适用范围:太湖流域(浙江片区)

主要技术指标和参数:

一、基本原理

课题对太湖流域(浙江片区)164条河道进行了概化,利用当前较为领先的MIKE水环境模型,构建了太湖流域(浙江片区)水环境综合管理平台,在大数据和实时数据支撑下,初 步实现三大预警目标(即跨界水污染物通量预警、河网区水环境氮磷累积风险预警和敏感水 体风险预警),以及在此基础上的水环境溯源技术。

(1)通量预警:主要基于地表水水质水量在线监控系统实时数据,运用平台进行模拟计算,根据课题研究确定的通量预警阈值,对不同行政区划、不同控制单元,实现出入境通量 预警。

(2)河网区水环境氮磷累积风险预警:基于课题建立的累积性风险评估指标体系,着重 关注流域内氮磷污染源对重点控制断面水质在时间和空间上的累积性影响;

(3)敏感水体预警:依靠在线生物毒性监控系统,对企业超标排放或事故排放对敏感水 体的影响进行预警和快速查源。

(4)溯源:运用河网区氮磷累积性风险评估技术体系,计算307个计算子流域里各类污染 源对55个主要控制断面和15个饮用水源地的累积影响等级,溯源到区;结合通量预警,以及 敏感水体预警技术,在区域内重点源风险信息数据库的基础上,初步实现溯源到污染源。

二、工艺流程

1、确定出入境通量预警阈值,实现通量预警;

2、建立氮磷累积性风险评估指标体系,利用河网水环境数学模型,在确定主要控制断 面和划分计算子流域的基础上,收集基础资料,包括各主要控制断面基本信息、各 计算子流域污染源信息等,进行累积风险评估与预警;

3、确定主要敏感水体,构建点源风险评估指标体系,评价3022家工业企业的点源风险, 筛选出高风险企业,选择其中35家进行实地调查,建立立高风险企业危险物质、周 围敏感目标、厂区布置等详细的信息数据库;建立敏感水体生物毒性在线监测预警;

4、在三大预警技术的基础上,针对污染事故,进行溯源分析。

5、整理溯源结果,提出建议。

三、技术创新点及主要技术经济指标

①基于不同类型水环境保护目标的流域控制单元划分 基于十一五太湖流域控制单元划分成果,将区域饮用水源地、跨界断面等敏感目标

作为控制断面,利用建立的杭嘉湖区域水环境数学模型,计算得到了影响控制断面水质的主 要区域,在杭嘉湖区域划分了35个控制单元;利用权重分析技术,分析得出了控制单元内外 单位污染负荷对控制断面水质的影响程度介于65%-89%,说明杭嘉湖区域控制单元的划分基 本合理。

②流域水环境累积风险评估技术体系 基于十一五河网区水环境风险评估体系,考虑水生态指标,制定了以压力、状态、

响应为准则层的杭嘉湖区域三级区域累积风险评估技术体系,采用熵值法和层次分析法相结 合的方法,得出了各风险等级阈值的计算方法,从而建立了杭嘉湖流域水环境累积风险评估 技术体系;通过调查得到的杭嘉湖区域2011年污染排放量、水质和水生态指标,计算了杭嘉 湖区域在2011年的压力、状态、响应指标值,得到了以控制单元为基础的累积风险等级空间分布。

③监控预警模型技术体系 基于杭嘉湖区域控制单元分化结果,采用系统耦合技术,将建立的杭嘉湖区域三级区域

累积风险评估技术体系中的各风险等级阈值的计算方法嵌入管理平台系统,集成得到了杭嘉 湖区域风险评估技术体系平台。利用该平台及构建的杭嘉湖区域水环境数学模型,建立了杭 嘉湖区域监控预警模型技术体系,可进行各控制单元区域累积风险等级实时判定并显示。

④通量预警技术系统集成 基于建立的太湖流域(浙江片区)水环境综合管理平台系统,采用系统耦合技术,将建立的跨界及出入太湖污染物通量测算技术体系中的基础信息及模型系统嵌入管理平台系统, 集成得到了跨界及出入太湖污染物通量测算技术体系平台。利用该平台可进行跨界及出入太 湖污染物通量的实时计算;实现区域污染物总量及是否达标情况的自动测算显示;在区域敏 感目标水质超标时可进行自动报警。

⑤基于河网氮磷水环境累积性风险评估的常规水质溯源技术以区域内55个交接断面和15个饮用水源地为对象,结合水生态四级功能分区、控制单元 划分、行政区划、河网分布、汇水区等,将太湖流域(浙江片区)划分为307个计算子流域, 运用该河网区氮磷累积性风险评估技术体系,计算307个计算子流域里各类污染源对55个主 要控制断面和15个饮用水源地的累积影响等级,在溯源到区的基础上,实现溯源到污染源。

四、技术来源知识产权概况

优化集成,未获得专利授权。

五、技术信息咨询单位及联系方式

联系方式:0571-89975305

联系单位:浙江省环境监测中心 联系人:蒋彩萍

话:0571-89975305

E-mail389090637@qq.com

址:浙江省杭州市杭行路208

 

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