新安江干流水质模拟：QUAL2Kw模型与环境容量分析

"QUAL2Kw模型在新安江干流黄山段水质模拟中的应用 (2013年)，赵罡，李川，陆宇超，沙健，王玉秋，南开大学环境科学与工程学院" 这篇论文探讨了新安江干流黄山段的水质问题，并利用QUAL2Kw模型进行了一维、稳态的水质模拟研究。新安江是重要的水系，其水质状况直接影响到生态环境和居民生活。面对当前水质状况与水生态功能分区要求的不协调，研究人员通过收集流域内12个监测站点的多年水质数据，进行了模糊综合评价分析。 模糊综合评价是一种处理不确定性信息的有效方法，它能处理多因素、多指标的复杂问题，通过构建权重矩阵来评估水质的现状。这一过程帮助确定了各个水质指标对整体污染状况的贡献程度，为后续的模拟和决策提供了依据。 接着，研究人员运用QUAL2Kw模型对河道水质进行模拟。QUAL2Kw是一个广泛应用的水体质量模型，它可以考虑多种化学物质的物理、化学和生物过程，如溶解氧、营养物质（如氮、磷）的转化等。遗传算法被用于模型参数的校准，这是一种优化技术，能够寻找最佳参数组合以使模型预测结果与实际观测数据最匹配。经过模型验证，证明QUAL2Kw能够准确地反映新安江干流的水质状况。 模型模拟结果显示，新安江干流的总氮（TN）环境容量大部分为负值，这意味着实际TN排放量超过了河流自我净化的能力，污染问题严重。而总磷（TP）虽然还有少量的环境容量，但因其是限制因子，即对水体生态系统影响最大的元素，因此对TP的控制同样至关重要。 论文强调，基于环境容量的营养盐污染控制是当务之急。环境容量是指在满足水质目标的前提下，某一污染物可以被水体接纳的最大负荷量。当实际排放超过这个容量时，将导致水质恶化。因此，对新安江的保护措施应着重于减少TN和TP的排放，以改善水体质量，满足水功能区划的要求。 这篇论文通过实证研究展示了QUAL2Kw模型在水环境管理中的应用价值，为新安江的水环境保护提供了科学依据，并提出了针对性的治理策略。这项工作对于类似地区的水环境保护工作具有参考意义，也体现了信息技术在解决环境问题上的重要作用。