分析水质的有机污染

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1、分析水质的有机污染-->分析水质的有机污染摘要:运用污染损失率函数和有机污染物衰减方程建立数学模型,把污染损失与污染物浓度、污染物降解时间联系在一起,突出了污染损失随着有机物衰减而发生的变化,并用福州市的工业废水有机污染物排放情况验证模型。关键词:有机污染物损失率污染物衰减计量模型Abstract:Thefunctionofpollutionlossratioandthedecayequationoforganicpollutantsathematicmodel.Inthemodel,pollutionlosseofpollutants,andvariationofpollutionlos

2、sodel.Keyetrologymodel　　随着工业生产和城市建设的不断发展,我国工业废水和生活污水量与日俱增,近年来废水排放量每年以8%的速度递增,每年约有4000亿m3的污水直接排入江河湖泊,全球高达1%的河流已受到不同程度的污染,14%以上的水体因污染严重而无法使用[1,2]。有机物在分解过程中需要消耗大量的氧,水体中有机污染物多时,会导致水体严重缺氧,造成水质污染,从而严重影响人民的生活和生产,造成的经济损失非常巨大[3]。因此对水体有机污染造成的损失进行定量计算是十分必要的,这不仅能够预测污染造成的经济损失,起到警示作用,还可为环境决策的制定提供依据,使其与国民核算系统挂钩,

3、有助于绿色GDP的统计和计算[4,5]。根据资料[6],我国目前已有的水污染损失计算主要是进行污染物的综合损失计算,只计算了某一时刻某一浓度造成的损失,以此来代表该种污染物长期对环境的影响,但是计算时没有考虑到有机污染物自身衰减过程中造成经济损失的变化,因而所求结果容易夸大或缩小实际污染造成的损失。为了计算有机污染物在降解过程中对水资源造成的经济损失,本文依据有机污染物的衰减方程和詹姆斯曾研究水污染造成的经济损失与污染物浓度的关系[7],建立水质有机污染损失计量模型。根据此模型可计算出从污染物产生至其恢复到环境允许浓度期间对环境造成的经济损失值。该模型的建立可为水质有机污染损失的计算提供一

4、种更加贴近实际的计算方法,同时也为绿色GDP的核算作出一定的贡献。1　模型组成部分简介1.1　水质有机污染损失影响因素一般来说,影响水质有机污染经济损失的因素包括:有机污染物浓度,水资源使用量,废水排放量,有机污染物降解速度的快慢以及当地的经济发展水平等。有机污染物浓度与水污染损失的关系,可用詹姆斯的污染损失浓度曲线来表示,表现为污染物浓度与经济损失间呈“S”型曲线[7]。水资源使用量与废水排放量对损失的影响,则表现为用水量和排放量越大,造成的经济损失越严重,同时还受到当地水资源价格机制的影响。水中有机污染物降解速度越快,即恢复到环境允许浓度以下的速度越快,其造成经济损失值就越小。1.2　

5、有机污染物的衰减过程[8-10]有机污染物被排入到水体中,不仅会发生迁移、混合、扩散稀释、沉降、悬浮、吸附、解吸、挥发等,进入水体后,这些污染物质会在水中各类细菌的作用下产生一系列生物化学反应,通常可以使一些有机污染物被氧化分解,其浓度发生了衰减,另一方面也会消耗水体中的溶解氧。生化反应常常包括一系列的中间反应,而有机污染物的成分不确定,因此一般仍假定某一成分的有机污染物的降解是近似于一级动力学反应。某一成分有机物随时间的变化率可表示为式中:c为t时刻的可生化降解的有机物浓度;c0为初始时刻排放的废水中有机污染物浓度;k为有机污染物的降解速度常数;t为降解时间。k值的确定,主要采用实验室测

6、定法、两点法、多点法、kol法。本文则是采用实验室测定法来确定k值的大小。根据式(2),可计算出在不同降解时刻废水中有机污染物的浓度。1.3　水资源价值与水质间的函数关系水资源在被开发利用过程中,其物理的、化学的、生物的性质都可能发生变化,即遭到不同程度的污染和折损,水资源的质量会因之下降,功能因之减退。这实质上是水资源的价值降低,即水资源作为资源在功能方面的损失。当不考虑其他因素或忽略其他因素时,可以把水资源的某一功能作为其质量的函数。在水资源数量一定的情况下,资源的价值与质量之间的关系如图1所示。一般而言,水资源的质量变坏,价值降低。当质量为Cm时,对应的资源功能为Fm。在这一点上的切

7、线Sm,即可认为是在(Cm,Fm)状态下的资源价值式中:S为资源的功能价值;F为资源的功能;C为资源的质量;b为资源的功能参数;Q为资源数量。当资源从状态T变化到T2时,资源的功能降低值或功能损失为式中:ΔF为资源的功能降低值或功能损失值;FT1为资源在状态T1时的价值;FT2为资源在状态T2时的价值;b是由特定的资源功能和质量确定的转化系数,且有确定的转化量纲。在实际中,b和S的确定所需数据有限。通过对有限的F=f(c