【摘要】：隨著我國城市化進程加快,經(jīng)濟高速增長,資源能源消耗大幅度增加,污染排放強度加大、排污負荷高,主要污染物負荷遠遠超過了受納水體的環(huán)境容量,導致流域水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性不同程度地遭到破壞,一方面使水生態(tài)系統(tǒng)能夠承載的服務于社會經(jīng)濟的功能受到極大的削弱,另一方面對流域應該正常保護的權(quán)益造成了巨大的損害,致使整個流域社會環(huán)境關系矛盾十分突出。因此,如何實現(xiàn)在保證流域合理社會經(jīng)濟總量的同時對超出水生態(tài)系統(tǒng)所能承載的的污染物進行有效控制,對流域整體協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。針對我國復雜的流域水環(huán)境問題,本文構(gòu)建了以保護流域水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性為目標,以流域社會經(jīng)濟-排污-水質(zhì)響應的水環(huán)境模型為工具,以流域承載力為約束,以保證流域社會經(jīng)濟服務功能為前提,實現(xiàn)流域社會經(jīng)濟生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為結(jié)果的流域污染物總量控制的理論體系,提出了平衡經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)保護的污染物分配準則,為流域水環(huán)境管理提供一定的技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容如下： (1)結(jié)合當前流域社會經(jīng)濟-水文-水環(huán)境-水生態(tài)耦合的水生態(tài)系統(tǒng)特征,從自然屬性和社會屬性相結(jié)合的角度提出了水生態(tài)承載力的概念。 (2)對自然資源、人類壓力要素與水生態(tài)承載力之間關系進行分析的基礎上,提出了以驅(qū)動力、壓力、抵抗力、狀態(tài)、響應作為準則層的水生態(tài)承載力評價指標體系框架。詳細介紹了水生態(tài)承載力系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建的基本原理與流程,并且在此基礎上系統(tǒng)介紹了系統(tǒng)動力學模型和指標體系評價相結(jié)合的水生態(tài)承載力評估方法。 (3)針對排污口眾多、水動力條件復雜及污染物遷移轉(zhuǎn)化復雜的流域,構(gòu)建了基于污染物貢獻率模型的TMDL (Total maximum Daily Load)核算方法；針對水生態(tài)環(huán)境較好的湖泊流域,結(jié)合流域面源模型和湖區(qū)水動力水質(zhì)模型,構(gòu)建了基于歷時負荷曲線的流域TMDL核算方法。 (4)根據(jù)流域污染物總量分配的“整體和區(qū)別、公平和效率”原則,綜合考慮水生態(tài)承載力的自然屬性和社會屬性,提出了體現(xiàn)水生態(tài)承載力的自然生態(tài)價值和社會經(jīng)濟服務價值的流域污染物分配方法,即以TMDL為基礎的初始分配、以流域水生態(tài)可承載的人口和經(jīng)濟規(guī)模為依據(jù)的次級分配。 (5)應用污染物貢獻率模型和動態(tài)水環(huán)境容量計算模型,計算了長系列水文條件下漢江中下游流域的動態(tài)水環(huán)境容量,根據(jù)提出的基于流域水生態(tài)承載力的污染物總量分配方法,確定流域各控制單元水污染物總量控制目標以及削減量,并提出相應的總量控制措施。 (6)應用歷時負荷曲線,結(jié)合流域面源模型和湖區(qū)水動力水質(zhì)模型,計算了梁子湖流域水環(huán)境容量,根據(jù)提出的基于流域水生態(tài)承載力的污染物總量分配方法,確定流域各控制單元水污染物總量控制目標以及削減量,提出保障總量控制方案順利實施的相關措施。
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X52

【參考文獻】

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本文編號：2673069