一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，属于水污染评价方法技术领域，包括：获取地区各企业的排污资料，确定污染物受纳水体对应的水功能区；根据各水功能区的纳污能力，计算地区承载的污染物超标排放总量；根据污染物排放量占比，把水功能区的污染物超标排放量分配到各企业；采用临界稀释法，计算各企业的超标灰水足迹；计算地区的工业超标灰水足迹。通过量化地区的超标灰水足迹，揭示超标排放的污染物对淡水资源的影响。从水功能区划的角度，将受纳水体的自然条件和限制纳污的总量控制目标纳入灰水足迹计算的方法体系中，使地区灰水足迹评价更加科学、合理，对确定超标水体、追溯超标企业的责任具有一定的技术指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法
本专利技术属于水污染评价方法
，尤其涉及一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法。
技术介绍
灰水足迹的概念由Hoekstra和Chapagain于2008年提出，定义为将一定的污染负荷稀释到水质标准允许的最大浓度时所需要的淡水量。灰水足迹以水量单位描述水质污染状况，能够直观地反映出水污染对淡水资源可利用量的影响。对于地区灰水足迹的分析，可以从工业、农业和生活三个部分开展。目前较为流行的灰水足迹方法利用地区污染物排放总量和统一的水质标准核算灰水足迹，但却忽略了不同受纳水体在水功能区划和纳污能力上的差异。水体水质条件和管理目标的差异将不可避免地影响其稀释纳污的能力。本专利技术以排污企业为研究对象，考虑到不同受纳水体对企业排污的纳污能力，从而构建新的灰水足迹核算指标：超标灰水足迹。从水功能区限制纳污总量控制的角度，通过考察排放超标的水功能区，追溯企业超标排放的责任，从而使得这一新的灰水足迹指标能够反映企业排污对具体水体水质的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，用于解决现有技术中灰水足迹评价仅考虑污染物排放量的影响，而忽略不同受纳水体的纳污能力差异，导致灰水足迹评价无法量化企业污水排放对不同地区的水环境影响、难以追溯具体工业行业排污超标责任的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，具体包含如下步骤：步骤1，获取地区各企业的排污资料，确定污染物受纳水体对应的水功能区；步骤2，根据各水功能区的纳污能力，计算地区承载的污染物超标排放总量；步骤3，根据污染物排放量占比，把水功能区的污染物超标排放量分配到各企业；步骤4，采用临界稀释法，计算各企业的超标灰水足迹；步骤5，计算地区的工业超标灰水足迹。作为本专利技术一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法的进一步优选方案，在步骤1中，所述获取地区各企业的排污资料包含企业的行业类别、污水排放去向、排入的污水处理厂名称、排入的流域名称和污染物排放量P'、污水处理厂的污染物处理剩余率R和地表水功能区纳污能力M；作为本专利技术一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法的进一步优选方案，在步骤1中，所述获取企业污水排放的水功能区，具体如下：将同一水功能区承载的所有企业的污染物排放量和水功能区的纳污能力进行比较，得到各水功能区的污染物超标排放量，再将地区内所有水功能区相加得到地区承载的污染物超标排放总量L(i)：其中，i，j，k分别代表污染物、企业和水功能区；L(i)为地区所有水功能区承载的污染物i的超标排放量，L(i)≥0，当L(i)小于0时取为0；Lk(i)为水功能区k承载的污染物i的超标排放量；Pj,k(i)为企业j对水功能区k造成的污染物i的排放量，由实际排放量Pj(i)'乘以污染物处理剩余率R得到Pj(i)＝Pj(i)'×R，根据不同的排污去向，直接排入水体的剩余率为1，排向污水处理厂的剩余率为R；Mk(i)为水功能区k对污染物i的纳污能力。作为本专利技术一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法的进一步优选方案，在步骤3中，所述根据企业污染物排放量在水功能区接纳的污染物排放总量中所占的比例，把水功能区的污染物超标排放量分配到各企业，具体计算公式如下：其中，Lj,k(i)为水功能区k分配给企业j的污染物i的超标排放量。作为本专利技术一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法的进一步优选方案，在步骤4中，采用临界稀释法，计算各企业的超标灰水足迹；具体计算如下：其中，GWFj,k(i)为企业j对水功能区k造成的污染物i的灰水足迹；Ckmax(i)为污染物i在水功能区k中的水质标准浓度；Cnat为水功能区的自然本底浓度。作为本专利技术一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法的进一步优选方案，所述步骤5具体如下：将同一水功能区的企业超标灰水足迹相加得到水功能区的超标灰水足迹，对不同种类的污染物超标灰水足迹取最大值，代表水功能区的最大稀释水量，将所有水功能区相加得到地区的工业超标灰水足迹GWF：其中，GWFk为水功能区k的超标灰水足迹。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术通过量化企业的超标灰水足迹，揭示了不同企业的污水超标排放对不同受纳水体的影响，将受纳水体所在的水功能区的自然条件和限制纳污的总量控制目标纳入灰水足迹计算的方法体系中，使地区灰水足迹评价更加科学、合理，对确定超标水体、追溯工业企业和行业超标点源的责任具有一定的技术指导意义；本专利技术计算过程明确，通过计算能够准确定位具体企业污水超标排放对不同受纳水体淡水资源的影响，具有推广使用的价值。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是南京市工业超标灰水足迹和传统灰水足迹的分行业对比图显示示意图；图2是本专利技术一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，如图2所示，具体包括如下步骤：(1)获取地区各企业的排污资料，确定污染物受纳水体对应的水功能区基于统计数据，获取地区各企业的排污资料包括企业的行业类别、污水排放去向、排入的污水处理厂名称、排入的流域名称和污染物排放量P'、污水处理厂的污染物处理剩余率R和地表水功能区纳污能力M。根据企业污水排入的流域确定污染物受纳水体对应的水功能区。(2)根据各水功能区的纳污能力，计算地区承载的污染物超标排放总量基于获取的企业污水排入的水功能区，通过将同一水功能区承载的所有企业的污染物排放量和水功能区的纳污能力进行比较，得到各水功能区的污染物超标排放量，再将地区内所有水功能区相加得到地区承载的污染物超标排放总量，计算公式如下：式中：i，j，k分别代表污染物(如COD或氨氮)、企业和水功能区；L(i)为地区所有水功能区承载的污染物i的超标排放量，L(i)≥0，当L(i)小于0时取为0；Lk(i)为水功能区k承载的污染物i的超标排放量；Pj,k(i)为企业j对水功能区k造成的污染物i的排放量，由实际排放量Pj(i)'乘以污染物处理剩余率R得到Pj(i)＝Pj(i)'×R，根据不同的排污去向，直接排入水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，其特征在于，具体包含如下步骤：/n步骤1，获取地区各企业的排污资料，确定污染物受纳水体对应的水功能区；/n步骤2，根据各水功能区的纳污能力，计算地区承载的污染物超标排放总量；/n步骤3，根据污染物排放量占比，把水功能区的污染物超标排放量分配到各企业；/n步骤4，采用临界稀释法，计算各企业的超标灰水足迹；/n步骤5，计算地区的工业超标灰水足迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，其特征在于，具体包含如下步骤：
步骤1，获取地区各企业的排污资料，确定污染物受纳水体对应的水功能区；
步骤2，根据各水功能区的纳污能力，计算地区承载的污染物超标排放总量；
步骤3，根据污染物排放量占比，把水功能区的污染物超标排放量分配到各企业；
步骤4，采用临界稀释法，计算各企业的超标灰水足迹；
步骤5，计算地区的工业超标灰水足迹。


2.根据权利要求1所述的一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，其特征在于：在步骤1中，所述获取地区各企业的排污资料包含企业的行业类别、污水排放去向、排入的污水处理厂名称、排入的流域名称和污染物排放量P'、污水处理厂的污染物处理剩余率R和地表水功能区纳污能力M。


3.根据权利要求1所述的一种考虑受纳水体环境影响的工业灰水足迹计算方法，其特征在于：在步骤1中，所述获取企业污水排放的水功能区，具体如下：将同一水功能区承载的所有企业的污染物排放量和水功能区的纳污能力进行比较，得到各水功能区的污染物超标排放量，再将地区内所有水功能区相加得到地区承载的污染物超标排放总量L(i)：



其中，i，j，k分别代表污染物、企业和水功能区；L(i)为地区所有水功能区承载的污染物i的超标排放量，L(i)≥0，当L(i)小于0时取为0；Lk(i)为水功能区k承载的污染物i的超标排放量；Pj,k(i)为企业j对水功能区k造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张信信，侯思雨，赵旭，李一平，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32