[发明专利]一种流域尺度水体非点源污染分类分区识别方法

说明书

本发明公开了一种流域尺度水体非点源污染分类分区识别方法，步骤1：包括基础数据获取和非点源污染负荷定量；步骤2：基流分割定量和基流负荷分割定量；步骤3：获得所求地区负荷量数据、土地利用类型、某种土地利用类型的单位面积；步骤4：构建非点源污染源解析模型；步骤5：通过步骤1获得数据，完成非点源污染源解析模型的参数率定；步骤6：源解析模型结果验证及评价：将步骤1中的数据按时间顺序分为两个部分；步骤7：非点源污染源分类识别；步骤8：非点源污染源分区识别。本发明对输出系数模型进一步优化，实现流域尺度非点源污染更加科学、合理和准确的分类分区定量源解析，有利于更好地进行源头监测、责任认定，并对其进行有效削减。

技术领域

本发明涉及污水控制治理技术领域，尤其涉及一种流域尺度水体非点源污染分类分区识别方法。

背景技术

随着工业废水、城市污水等点源污染的控制和治理水平的不断提高，由农业生产、水土流失以及大气沉降等引起的非点源污染已经成为水环境的首要污染源。就不同类型非点源污染对水环境质量退化的贡献而言，又以农业非点源污染的贡献最大，因而由农业生产活动所引起的地表水环境非点源污染一直是国内外水体污染研究所关注的一个焦点问题。非点源污染具有成分复杂，类型多样，发生模式间歇性，发生时间不确定，排放和排放模式多样性、难以确定，时空变化迅速等特点。由于这些特点，使得非点源污染的监测和控制更加困难。

基流通常指河道中来源于地下水或其他滞后性水源的那部分径流。长期的农业集约化不仅导致地表水体中氮(N)、磷(P)浓度的增加，同时也造成了诸多地区地下水严重的富营养化倾向，使基流成为农业流域非点源N、P污染物输出的一个重要途径。然而，现有流域非点源污染定量溯源的方法通常将所有的污染负荷归结于地表径流，将严重误导流域非点源污染治理的科学认识和后续的工作策略；加之传统输出系数方法自身的不足(如缺少考虑污染物迁移损失和生物降解等)，使得基于传统方法得到的流域非点源污染分类分区识别将存在较大的不确定性。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的是为了解决流域尺度充分考虑基流非点源污染贡献的前提下，通过优化和改进传统输出系数模型，而建立的一种更加科学合理的水体非点源污染分类分区识别方法。

2.技术方案

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种流域尺度水体非点源污染分类分区识别方法，包括以下步骤：

步骤1：包括基础数据获取和非点源污染负荷定量；其中基础数据获取包括给定流域出口处的水文(流量)、水质(污染物浓度)数据，整个流域的气象数据以及土地利用数据；非点源污染负荷定量以监测获得的离散水文(流量)、水质(污染物浓度)数据为基础，利用美国地质调查局开发的LOADEST模型计算得到流域出口处逐日的径流负荷量：

式中，为利用修正的最大似然估计方法计算得到的瞬时河道总径流负荷量(kg·d^-1)；a₀～a_j为污染物通量回归方程的参数；H(a,b,s²,α,k)为无穷级数的似然逼近函数；a和b为解释变量的函数；α、κ为gamma分布的函数；m为自由度；s²为残差。

步骤2：基流及其负荷分割定量；

其中，所在流域的基流分割定量采用Eckhardt于2005年提出的双参数递归滤波(ERDF)：