突发水环境事件水生态环境损害量化方法与应急对策研究

摘要

伴随着过去四十多年来社会的快速发展，我国已经进入到突发水环境事件高发期。随之引发的水环境损害问题和对应急处置研究显得日益重要，如何快速有效地模拟预测事发区域的特征污染物浓度，量化事件的水生态环境损害程度，同时能及时有效地提出应急处置措施，对于妥善解决突发水环境事件引发的社会问题并减轻事件本身带来的生态环境影响意义重大。因此，本文在环境保护部环境规划院2016年、2017年环境损害评估项目课题的支持下，通过文献调研和资料收集确定以重金属作为典型可溶性污染物的代表，采用统计学方法和数学模型法相结合的技术手段，提出了重金属污染物水生态环境损害量化的实用性方法，并以甘肃锑污染事件为例进行了应用，同时为甘肃锑污染事件应急处置对策提出了优化对策方案，可为甘肃锑污染事件环境损害中长期评估及类似事故应急处置提供参考与借鉴。本论文主要研究成果如下： （1）在充分总结我国突发水污染事件环境损害评估及应急处置案例研究成果的基础上，筛选重金属作为典型可溶性污染物的代表，归纳总结重金属污染物在河流水体的自然环境特性，研究了重金属污染物的水生态效应（包括毒理学效应），并构建了重金属污染物的水生态环境损害量化指标。 （2）基于突发水污染事件生态环境损害实物量化环节的研究现状及其存在的主要问题，遵循可操作性原则，提出了适用于重金属污染的水生态环境损害实用性量化方法，即根据主要污染物特征浓度对应的水生态效应，通过损害等级的划分来刻画突发水污染事件对各项指标的损害程度的量化方法，并以甘肃锑污染事件为典型案例进行了实例应用研究，结果表明该量化方法在实例应用中具有较好的适用性。 （3）结合甘肃锑污染事件案例分析需求，利用事件发生河道的地形、流量、水位、污染物浓度监测数据、应急措施记录等数据资料，以 MIKE11 模型为技术手段，建立了甘肃锑污染事件应急处置措施对策优化模拟模型，模拟分析了西汉水甘肃河段内沿程水动力过程及污染物的迁移扩散过程，情景再现了事故期间该河段特征污染物时空分布特征。 （4）结合甘肃锑污染事件应急对策和应急监测过程中西汉水河段内典型污染物的沿程水质变化过程，模拟应急措施实施前后西汉水甘肃段特征污染物指标的水质变化情况，分析应急处置措施的工作原理及其模型概化，提出不同应急处置措施的定量化表达方式及其适宜的参数值范围，建立不同应急处置措施与受纳水体水质变化响应关系，为突发水污染事故应急处置措施效果评估及对策优化提供技术支撑。

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