陳益明

(福建省環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州 350013)

規(guī)劃環(huán)評(píng)中海灣水環(huán)境容量的計(jì)算方法

陳益明

(福建省環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州 350013)

為進(jìn)一步提高規(guī)劃環(huán)評(píng)中海灣水環(huán)境容量預(yù)測(cè)結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性，基于潮流數(shù)學(xué)模型和物質(zhì)輸運(yùn)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)試算法，提出了一種基于混合區(qū)概念的計(jì)算海灣水環(huán)境容量的新方法。結(jié)果表明，通過(guò)新方法預(yù)測(cè)的海灣環(huán)境容量符合國(guó)家規(guī)范要求，能充分考慮排污口附近最大允許混合面積、海灣生態(tài)敏感區(qū)分布狀況、多排污口同時(shí)排放下的疊加影響等因素。該方法被運(yùn)用于福建省湄洲灣規(guī)劃環(huán)評(píng)的環(huán)境容量測(cè)算，分析了海灣灣口、灣中和灣內(nèi)不同動(dòng)力環(huán)境下差異化的水污染承載能力。認(rèn)為考慮最大混合允許范圍的環(huán)境容量預(yù)測(cè)方法可優(yōu)化海灣排污口的布置，促進(jìn)海灣經(jīng)濟(jì)規(guī)劃發(fā)展的合理布局。

海灣;環(huán)境容量;混合區(qū);海洋功能區(qū)劃;數(shù)學(xué)模型

海灣水環(huán)境容量是在人類(lèi)健康與海灣生態(tài)環(huán)境不受影響的前提下，海灣水體所能容納的污染物最大負(fù)荷量。海灣水環(huán)境容量是海灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的重要依據(jù)，同時(shí)也是新建項(xiàng)目環(huán)境可行性的重要支撐。

一般而言，近岸海域水體的環(huán)境容量是通過(guò)海域物理自凈和生化降解作用得到的。但是，由于海岸線和污染物排口位置的限制，水體實(shí)際上可分配環(huán)境容量是指在一定規(guī)劃設(shè)計(jì)條件下，能夠容納的可控污染物的總量，它是污染物總量控制和負(fù)荷分配的直接依據(jù)［1-2］。

河流的水環(huán)境容量大小主要受制于上游枯水流量［3］，然而影響海灣水環(huán)境容量的要素很多，概括起來(lái)主要有以下4個(gè)方面:①水域特性，體現(xiàn)在海灣的地形地貌特征，決定海灣的納潮量和水交換率;②污染物質(zhì)的生化特性，由于降解、生物等作用，同一海灣不同污染物具有各自不同的環(huán)境容量，但考慮到污染物之間的化學(xué)作用，往往提高某種污染物的環(huán)境容量可能會(huì)降低另一種污染物的環(huán)境容量;③水環(huán)境功能區(qū)劃，通常水質(zhì)要求高的水域，如生態(tài)敏感區(qū)，水環(huán)境容量小;水質(zhì)要求低的水域，水環(huán)境容量相對(duì)較大。④排污方式和排污口的水深決定了水體初始稀釋度，進(jìn)而影響了污染物的擴(kuò)散程度。

1 環(huán)境容量常用計(jì)算方法

目前常用的海灣環(huán)境容量計(jì)算方法可分為均勻混合法［4］、濃度場(chǎng)分擔(dān)率法［5］。其中均勻混合法將海灣作為一個(gè)濃度均勻的箱體模型，污染物質(zhì)進(jìn)入水體后立刻混合均勻，對(duì)污染物環(huán)境容量的預(yù)測(cè)主要取決于海灣水體交換率、納潮量等指標(biāo);濃度場(chǎng)分擔(dān)率法通過(guò)建立水動(dòng)力模型和水質(zhì)模型，分別求出各個(gè)點(diǎn)源的響應(yīng)系數(shù)場(chǎng)和分擔(dān)率場(chǎng)，再結(jié)合當(dāng)?shù)厮|(zhì)目標(biāo)及現(xiàn)狀本底濃度情況推求入海污染物的環(huán)境容量。也有學(xué)者曾利用衛(wèi)星影響估算海灣環(huán)境容量［6］，但這類(lèi)方法依賴于環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)量及準(zhǔn)確性，實(shí)用性不強(qiáng)。近年來(lái)也出現(xiàn)了總量最優(yōu)化法［7］，依據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，制定海灣最大環(huán)境容量，但該方法需要點(diǎn)源排放量與目標(biāo)海域濃度場(chǎng)的關(guān)系是線形的，且假定了海灣污染物的濃度場(chǎng)分布趨于穩(wěn)定狀態(tài)，因此不適于氮、磷等非保守性物質(zhì)，經(jīng)常出現(xiàn)某些排污口被優(yōu)化掉的情況，即某些排污口的允許排污量人為界定為零，與客觀實(shí)際不符［8］。筆者僅就常用的均勻混合法、濃度場(chǎng)分擔(dān)率法做簡(jiǎn)單介紹，并指出存在的不足。

1.1 均勻混合法

潮汐的漲落過(guò)程促進(jìn)了海灣水體與外海的交換。由于灣外水體水質(zhì)優(yōu)于灣內(nèi)水體，漲潮時(shí)外海海水涌入海灣稀釋含污水體，落潮時(shí)，灣內(nèi)含污水體則隨落潮流排入外海，經(jīng)過(guò)1個(gè)潮周灣內(nèi)水體的污染物濃度得以稀釋。由海灣潮汐作用造成的環(huán)境容量可以通過(guò)零維水質(zhì)預(yù)測(cè)模型［9］來(lái)估算:

式中:V為灣內(nèi)水的平均體積，m3;ρB為灣內(nèi)污染物的平均質(zhì)量濃度，mg/L;ρ0為外海污染物的平均質(zhì)量濃度，mg/L;QF為漲潮期流入灣內(nèi)的水量，m3/s;QE為落潮期流出灣內(nèi)的水量，m3/s;D為1個(gè)潮周期內(nèi)所有污染源向?yàn)硟?nèi)的排放總量，g/s;β為進(jìn)入灣內(nèi)的外海水量與漲潮水量的比值，也稱之為灣外水體對(duì)灣內(nèi)水體的交換率;γ為流出的灣內(nèi)水量與落潮水量之比，也稱之為灣內(nèi)水體對(duì)灣外水體的交換率。

海灣內(nèi)、外的海水交換率(β和γ)一般以鹽度為指標(biāo)物質(zhì)，通過(guò)取灣內(nèi)、灣外及灣口的同步觀測(cè)資料，可根據(jù)如下公式計(jì)算［10］:

式中:γE為漲潮期流入水體總量中進(jìn)入灣內(nèi)的濃度為ρ0的外海水體所占比例，其中，γE=(ρF-ρE)/(ρ0-ρE);γF為落潮期流出海灣水體中流出灣外的質(zhì)量濃度為 ρB的內(nèi)灣水體所占比例，其中，γF=(ρF-ρE)/(ρF-ρB);α =QF/QE;ρE為落潮時(shí)流出海灣水體的平均質(zhì)量濃度，mg/L;ρF為漲潮時(shí)流入海灣水體的平均質(zhì)量濃度，mg/L。

通過(guò)近似簡(jiǎn)化并推導(dǎo)可得出，當(dāng)灣內(nèi)平均質(zhì)量濃度由ρB達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中限制值ρS時(shí)，則灣內(nèi)1個(gè)潮周期的環(huán)境容量為

1.2 濃度場(chǎng)分擔(dān)率法

基于水質(zhì)模型模擬的結(jié)果和濃度場(chǎng)的迭加原理，根據(jù)海灣沿岸功能區(qū)劃的要求，以水質(zhì)控制目標(biāo)作為約束條件，計(jì)算出海灣各排污口水污染物的最大允許排污量，以此作為海灣可以利用的環(huán)境容量。一般可以采用沿深度平均的二維對(duì)流擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型(AAD)［11］，模型中引入了高精度TVD數(shù)值格式，提高了模型的模擬精度且確保了物質(zhì)的守恒性。水質(zhì)模型控制方程可表述為

式中:ρ為污染物沿垂線平均的質(zhì)量濃度，g/m3;u、v分別為x和y方向的垂線平均流速，m/s;H為實(shí)際水深，m;Dx、Dy分別為x和y方向的擴(kuò)散系數(shù)，m2/s;K為污染物降解率，1/s;S為污染源強(qiáng)度，g/(m3·s)。

由于式(5)可近似看成線性的，滿足迭加原理，所以若干個(gè)污染源共同作用下所形成的平衡濃度場(chǎng)可以視為各個(gè)污染源單獨(dú)影響濃度場(chǎng)的線性疊加，即設(shè)ρi為第i個(gè)污染源Si單獨(dú)影響下的平衡濃度場(chǎng)，則在n個(gè)污染源同時(shí)存在時(shí)所形成的濃度場(chǎng)ρ應(yīng)為

同時(shí)，某一源強(qiáng)所形成的濃度場(chǎng)可視為由若干個(gè)單位源強(qiáng)作用的線性疊加結(jié)果，即為如下關(guān)系式

式中:Ri即為單位源強(qiáng)值時(shí)(即Si=1)所形成的影響濃度場(chǎng)，可以通過(guò)水質(zhì)模型計(jì)算得到。將Ri定義為響應(yīng)系數(shù)，它表征了海區(qū)內(nèi)水質(zhì)對(duì)某個(gè)點(diǎn)源的響應(yīng)關(guān)系。設(shè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的限制值為ρS，則各排污口的排放強(qiáng)度Si的約束條件為

假設(shè)海灣各排污口的排放量占總排放量的百分比已知，為 λi(i=1，2，…，n)，對(duì)應(yīng)于灣內(nèi)任一點(diǎn)(x，y)，要求滿足濃度總量小于ρS，則計(jì)算出可排放總量M為

針對(duì)海灣內(nèi)每個(gè)海域，選取一系列特征點(diǎn)，根據(jù)式(9)計(jì)算出的M(x，y)得到一系列的環(huán)境容量，再由小到大排序，取最小值則為海灣最大允許排放總量，并根據(jù)百分比λi確定各排放口的排放量。

1.3 現(xiàn)有方法的不足

均勻混合法(方法一)在估算時(shí)把海灣假設(shè)成1個(gè)整體與灣外部水體在一個(gè)潮周期內(nèi)充分交換的結(jié)果，由此可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)高估計(jì)環(huán)境容量［12］。此外，海區(qū)不同位置的動(dòng)力差異，水體交換并不是整體簡(jiǎn)單的進(jìn)退，而是有先后，甚至有些地方小海灣可能出現(xiàn)滯留現(xiàn)象，交換周期延長(zhǎng)，交換能力也相對(duì)較差，不適于排污。這類(lèi)方法不能區(qū)分海灣內(nèi)不同區(qū)域的功能要求，只適用于面積不大的海灣環(huán)境容量計(jì)算。

濃度場(chǎng)分擔(dān)率法(方法二)基于水動(dòng)力模型，能夠更合理地考慮海灣不同區(qū)域的水動(dòng)力特征，但在實(shí)施過(guò)程中，要求灣內(nèi)每一個(gè)海域水質(zhì)均達(dá)標(biāo)，這種研究方法過(guò)于保守，導(dǎo)致最終確定的排放總量偏低。同時(shí)在實(shí)際操作中，需要實(shí)現(xiàn)事先定義各排污口排放比例，不能結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃在各污染源之間進(jìn)行更加合理的調(diào)配。

針對(duì)上述兩類(lèi)常用方法的不足，本文在方法二的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)，考慮海灣不同區(qū)位功能區(qū)劃的要求，提出了新的計(jì)算模式。

2 改進(jìn)方法

2.1 排污口選擇原則

應(yīng)滿足近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃、海洋功能區(qū)劃的要求;要求排污混合區(qū)范圍不影響周邊保護(hù)區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)等海洋生態(tài)敏感區(qū);根據(jù)《全國(guó)水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》［13］的規(guī)定，排污混合區(qū)范圍s應(yīng)控制在3 km2以內(nèi)，所以混合區(qū)是指在排污口周邊指定的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，使污染物進(jìn)行初始稀釋，在此區(qū)域內(nèi)可以超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);還應(yīng)滿足GB 18486—2001《污水海洋處置工程污染控制標(biāo)準(zhǔn)》［14］中的相關(guān)要求，包括水深條件等因素，有利于提高污染物排放后的初始稀釋度。

2.2 環(huán)境容量的計(jì)算流程

考慮海灣內(nèi)多排污口情況，首先確定單一排污口的最大允許排污量，具體計(jì)算步驟為:①設(shè)定初始的排放總量作為源項(xiàng)考慮，并代入高精度的水質(zhì)模型［11］進(jìn)行模擬;②待模型計(jì)算穩(wěn)定后，在排污口附近會(huì)形成混合區(qū)，選擇典型污染物，疊加現(xiàn)狀本底濃度，繪制混合區(qū)濃度包絡(luò)線圖;③基于混合區(qū)水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)ρS，計(jì)算對(duì)應(yīng)該指標(biāo)的包絡(luò)線面積，若面積不小于3 km2，則返回到步驟①，降低排放總量;④分析污染物擴(kuò)散對(duì)周邊環(huán)境的影響，若周邊存在敏感區(qū)，且水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求為二類(lèi)水指標(biāo)，則對(duì)應(yīng)二類(lèi)水指標(biāo)的濃度包絡(luò)線范圍不能與敏感區(qū)和特定功能區(qū)出現(xiàn)重合，如不滿足則返回步驟①，進(jìn)一步降低排放總量;⑤反復(fù)調(diào)試，當(dāng)基于濃度ρS的包絡(luò)線面積符合標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)也未影響到海域功能區(qū)劃中環(huán)境敏感區(qū)，則滿足要求。同時(shí)繪制出各排污口附近最大允許混合區(qū)范圍。⑥對(duì)比GB18486—2001《污水海洋處置工程污染控制標(biāo)準(zhǔn)》［14］中的相關(guān)要求，對(duì)排放量進(jìn)行最終核定。

單一排放口環(huán)境容量預(yù)測(cè)計(jì)算流程見(jiàn)圖1。

圖1 計(jì)算流程圖

其次，依據(jù)各單獨(dú)排污口預(yù)測(cè)的環(huán)境容量，擬定初步的海灣總排污量，若各排污口距離較遠(yuǎn)，相互之間的疊加影響可忽略不計(jì)，則可以采用直接線性相加的方式確定總環(huán)境容量，如一個(gè)排污口在灣內(nèi)，另一個(gè)排污口在灣外。而當(dāng)排污口之間距離較近時(shí)，則需要考慮排污口之間的污染物濃度疊加影響。針對(duì)排污口相互影響的情況，需要對(duì)排污量進(jìn)行協(xié)調(diào)，減少排污需求較少區(qū)域的環(huán)境容量，降低其對(duì)周邊其他排污口的影響。

最后，復(fù)核環(huán)境容量合理性，將各排污口擬定的排污量作為源項(xiàng)代入水質(zhì)模型，繪制全海灣基于濃度控制指標(biāo)ρS的包絡(luò)圖，確保每個(gè)排污口附近的混合區(qū)范圍被限制于單一排污口最大允許混合區(qū)范圍內(nèi)。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 實(shí)例介紹

湄洲灣位于福建中部沿海(東經(jīng)119°2'，北緯25°6')，北鄰興化灣，南鄰泉州灣，灣口有湄洲島作為屏障，是福建沿海天然優(yōu)良港灣之一。灣內(nèi)三面被大陸環(huán)抱，東、北和西北部分屬莆田市秀嶼區(qū)、城廂區(qū)和仙游縣，西、南部分屬泉州市泉港區(qū)和惠安縣。

湄洲灣海岸線長(zhǎng)186.57 km，屬于隱蔽性和穩(wěn)定性較好的港灣，灣內(nèi)具有潮差大和水深大的特征。劍嶼口門(mén)以內(nèi)海灣總面積達(dá)444.60 km2，其中灘涂面積為160.80 km2(以潮灘為主，局部為海灘)，水域面積為283.8 km2。灣內(nèi)大部分水深均在10 m以上，并從灣內(nèi)北側(cè)、東西兩側(cè)向中心航道、南側(cè)和灣口逐漸變深。最大水深達(dá)52 m。灣內(nèi)島嶼層層阻擋，口內(nèi)有盤(pán)嶼、大竹島、小竹島、大生島，灣內(nèi)又有橫嶼和礫嶼形成兩道天然屏障。湄洲灣周邊無(wú)大河溪注入，僅在西北角有一條楓亭小溪注入，中西部有一條林輞溪注入。湄洲灣為多口門(mén)的海灣，從東北部文甲口經(jīng)采嶼、大竹到西南部后嶼等共有4個(gè)較大口門(mén)，其寬度共達(dá)9.5 km，口門(mén)附近無(wú)攔門(mén)沙發(fā)育。灣口朝向東南，海岸線曲折，主要由基巖海岸組成，局部出現(xiàn)淤積質(zhì)，砂質(zhì)和紅樹(shù)林海岸。首先基于潮流數(shù)值模型(ELCIRC)［15］，模型基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，充分貼合復(fù)雜的地形邊界，模擬全灣水動(dòng)力運(yùn)動(dòng)過(guò)程，漲、落急時(shí)刻流場(chǎng)見(jiàn)圖2、圖3。結(jié)合流場(chǎng)圖可分析出海灣的流態(tài)特征，海灣內(nèi)漲潮流呈偏北向，落潮流為偏南向，海灣中部流速較大，淺灘海域潮流動(dòng)力較弱，合適的排污口應(yīng)位于水動(dòng)力較強(qiáng)的水域，這樣有利于污染物的稀釋和輸運(yùn)。水動(dòng)力模型的建立，為排污口布置提供初步的參考依據(jù)。

3.2 預(yù)測(cè)結(jié)果與討論

根據(jù)排污口選擇原則，并結(jié)合環(huán)湄洲灣區(qū)域發(fā)展規(guī)劃 (圖4)，湄洲灣內(nèi)擬定了6個(gè)排污口，分別為位于灣頂?shù)臈魍?、太湖，灣中的秀嶼、峰尾和東吳，以及灣口的斗尾，排放方式為連續(xù)排。各排污口位置見(jiàn)圖5，其水深情況見(jiàn)表1，海灣水質(zhì)本底情況見(jiàn)表2。

圖2 湄州灣大潮期漲急時(shí)刻流場(chǎng)

圖3 湄州灣大潮期落急時(shí)刻流場(chǎng)

首先基于污染物擴(kuò)散模型，確定單一排污口的混合區(qū)范圍。要求疊加現(xiàn)狀本底濃度后，排污口污水排放后超二類(lèi)水的面積不超過(guò)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定的范圍，同時(shí)也不能影響周邊敏感區(qū)。各排放口混合區(qū)范圍見(jiàn)圖5。不難發(fā)現(xiàn)，由于海灣動(dòng)力空間分布差異，混合區(qū)包絡(luò)線形態(tài)受潮流動(dòng)力、水深條件的影響，本例中灣中和灣口海域整體呈現(xiàn)出長(zhǎng)條狀特征，與漲、落潮流路一致。通過(guò)反復(fù)試算，擬定出各單一排放口最大允許排放量，以供下一階段多排污口排污量組合參考。

圖4 環(huán)湄洲灣區(qū)域排水規(guī)劃

圖5 湄州灣排污口分布及各排污口排污混合區(qū)范圍

表1 湄州灣排污口位置及水深情況

表2 湄州灣海灣水質(zhì)本底情況 mg/L

其次關(guān)于相鄰排污口的疊加影響問(wèn)題，需要考慮如何進(jìn)行調(diào)劑或平衡，適當(dāng)減小需求量小的排污口的容量，減少其排污對(duì)周邊海域水質(zhì)的影響，盡可能滿足需求大的排污口需求。根據(jù)海灣發(fā)展規(guī)劃，調(diào)整各排污口允許排污量，這就需要結(jié)合數(shù)學(xué)模型進(jìn)行反復(fù)試算。

最后將針對(duì)各排污口擬定的排污量代入水質(zhì)模型中，預(yù)測(cè)灣內(nèi)最終的污染物濃度分布圖，復(fù)核設(shè)計(jì)排污總量的合理性，確保每個(gè)排污口周邊超二類(lèi)水范圍均不越過(guò)圖中劃定的影響范圍。考慮單獨(dú)排放和同時(shí)排放情況下，各排污口的環(huán)境容量列于表3。

表3 各排污口單獨(dú)排放和同時(shí)排放情況下的環(huán)境容量預(yù)測(cè) t/a

從表3數(shù)據(jù)可以看出，基于考慮各排污口之間的疊加影響計(jì)算的海灣環(huán)境容量小于各排污口最大允許排污量之和(相差約40%左右)。因此，海灣環(huán)境容量的計(jì)算不能簡(jiǎn)單地對(duì)各排污口的排污量進(jìn)行線性疊加。此外，值得注意的是，當(dāng)相鄰排污口距離較近時(shí)，則排污口最大混合區(qū)的范圍和形態(tài)會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)需要進(jìn)行多次復(fù)核，以確保混合區(qū)外側(cè)水質(zhì)環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

研究結(jié)果表明，對(duì)于半封閉型海灣，存在多個(gè)排污口時(shí)，由于各排污口污染物排放時(shí)會(huì)對(duì)彼此產(chǎn)生一定的疊加影響，因而當(dāng)增加其中一個(gè)排污口排污量時(shí)，相應(yīng)周邊海域的污染物濃度也會(huì)增大，進(jìn)而減少相鄰排污口的排放容量;反之，相鄰位置的排污口環(huán)境容量則可以提高。各排污口環(huán)境容量呈現(xiàn)出此消彼長(zhǎng)的特點(diǎn)。因此，確定整個(gè)海灣的環(huán)境容量時(shí)需要根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌瑓^(qū)域的規(guī)劃和社會(huì)發(fā)展目標(biāo)做出必要的取舍和調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

海灣內(nèi)排污方式的選擇既要符合海洋功能區(qū)劃，與相鄰功能區(qū)相協(xié)調(diào)，還要綜合考慮各行政區(qū)或工業(yè)區(qū)的排污需求、水深等自然條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的可行性等因素。傳統(tǒng)的均勻混合法和響應(yīng)系數(shù)方法，會(huì)導(dǎo)致對(duì)海灣環(huán)境容量的高估或低估。針對(duì)上述不足，本文提出了一種基于混合區(qū)概念的、符合國(guó)家規(guī)范要求的海灣水環(huán)境容量計(jì)算模式。通過(guò)結(jié)合海灣當(dāng)?shù)匕l(fā)展規(guī)劃確定海灣最大允許排污容量，并成功應(yīng)用于湄洲灣發(fā)展規(guī)劃環(huán)評(píng)的環(huán)境容量測(cè)算。

研究成果可為我國(guó)沿海地區(qū)海灣水環(huán)境容量測(cè)算提供參考和借鑒。當(dāng)然，本文提出的環(huán)境容量尚未考慮其他如生物吸收代謝、化學(xué)反應(yīng)、懸浮顆粒物吸附沉降等自凈作用而產(chǎn)生的環(huán)境容量，這在今后的研究中還將作進(jìn)一步深入探討。

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A method for calculation of environmental capacity of bay water during planning environmental impact assessment

CHEN Yiming
(Key Laboratory of Environmental Engineering，F(xiàn)ujian Provincial Academy of Environmental Science，F(xiàn)uzhou 350013，China)

Reasonability and accuracy are the major concerns when predicting the environmental capacity of bay water during planning environmental impact assessment.To further improve these two aspects，we present a new calculation mode with the concept of a mixing zone using the trial method based on mathematical models of tidal flow and solute transport.Research results show that the environmental capacity predicted by the new method meets the requirements of the national code，and it fully considers the factors such as the maximum allowable mixing area near the sewage outfall，the distribution of ecologically sensitive areas in the bay，and the accumulated effects of simultaneous drainage from multiple sewage outfalls.The new method was used to calculate the environmental capacity of Meizhou Bay，in Fujian Province，during its planning environmental impact assessment，in order to analyze the pollutant carrying capacity of different parts of the water body with different dynamic environments at the bay mouth，and in the middle and inner bay.This new calculation mode can optimize the layout of sewage outfalls and coordinate the layout of economic development along coastal areas.

bay;water environmental capacity;mixing zone;ocean functional regionalization;mathematical model

X321

A

1004-6933(2014)03-0070-06

10.3969/j.issn.1004-6933.2014.03.014

國(guó)家科技支撐項(xiàng)目(2012BAB03B01)

陳益明(1968—)，男，高級(jí)工程師，主要從事水資源環(huán)境保護(hù)規(guī)劃研究。E-mail:1052899272@qq.com

(收稿日期:2013-11-12 編輯:高渭文)