紀志博，王文杰*，劉孝富,2，許超，王瑩，白楊，邱文婷，羅鐳.中國環(huán)境科學研究院，北京 0002 2.北京師范大學環(huán)境演變與自然災害教育部重點實驗室，北京 00875

流域畜禽養(yǎng)殖排污許可方案設計
——以柘溪水庫為例

紀志博1，王文杰1*，劉孝富1,2，許超1，王瑩1，白楊1，邱文婷1，羅鐳1
1.中國環(huán)境科學研究院，北京 100012 2.北京師范大學環(huán)境演變與自然災害教育部重點實驗室，北京 100875

排污許可作為一種有效的環(huán)境管理制度，對固定點源特別是流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場污染物排放具有一定的制約作用。以柘溪水庫為例，以流域畜禽養(yǎng)殖總氮排放為研究對象，在小流域尺度上核算水環(huán)境容量及畜禽養(yǎng)殖總氮污染物排放負荷，結合不同行業(yè)類別污染物排放貢獻率，確定流域水環(huán)境容量與畜禽總氮排放量之間的響應關系。并根據不同流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖水環(huán)境容量，確定污染物排放限值及各流域排污許可設計方案，提出不同水環(huán)境容量目標下畜禽養(yǎng)殖污染治理與管控措施。

排污許可；畜禽養(yǎng)殖；環(huán)境容量；排放限值

水環(huán)境容量作為實行區(qū)域水環(huán)境管理的基礎及水污染物總量控制的依據[1]，是指一定水域范圍內，在規(guī)定排污方式和水質目標的前提下，單位時間內該水域容納各類污染源的最大排放量[2-3]。水環(huán)境容量核算中污染源類型一般可分為工業(yè)污染源、生活污染源和農業(yè)污染源，其中，農業(yè)污染源主要包括畜禽養(yǎng)殖污染、農田徑流污染和水域內源污染。近年來，柘溪水庫流域畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，養(yǎng)殖量大，分布廣，多以散養(yǎng)為主，許多區(qū)域污染物排放總量業(yè)已超過環(huán)境容量，生態(tài)環(huán)境壓力越來越大，已成為流域水環(huán)境質量惡化的主要原因之一。

排污許可(emission permit)作為環(huán)境許可中一項點源排放管理的核心工具，是依據環(huán)境保護法律對企業(yè)的排放行為和政府對企業(yè)的監(jiān)督做出規(guī)定，通過許可證法律文書加以載明的制度[4]，并作為合理配置環(huán)境容量資源的基礎性制度[5]，已在發(fā)達國家得到廣泛應用。排污許可核算和分配方法主要包括美國基于技術標準的最實用控制技術(BPT)、最佳常規(guī)污染物控制技術(BCT)、最佳可行技術(BAT)及最佳流域管理措施(BMP)和基于水質標準的水體每日最大負荷(TMDL)核定[6-7]，以及歐盟、日本等以BAT和各行業(yè)污染治理技術水平為基礎的水環(huán)境管理技術體系[8]。美國通過實施污染物削減制度(NPDES)使近70%的水質得到明顯改善[9]，歐盟也通過頒布綜合污染防治(IPPC)指令[10-11]使萊茵河水質得到明顯改善[8]，排污許可在美國等發(fā)達國家已然成為控制點源環(huán)境污染的環(huán)保支柱性政策[12]。

流域是地球陸地表面集自然資源、社會、經濟等因素于一體特定的地理單元[13-14]。排污許可制度作為有效控制流域污染物排放的方法之一，在流域尺度下實施水體污染物控制具有重要意義，但目前，基于流域尺度的排污許可管理研究較少，已不適應當前改善流域水環(huán)境的迫切需求。筆者以柘溪水庫流域為例，采用流域水環(huán)境容量核算及畜禽養(yǎng)殖污染負荷分析的研究方法，以畜禽養(yǎng)殖總氮排放為突破口，基于環(huán)境功能區(qū)劃，構建排污許可體系，從水環(huán)境容量動態(tài)分配和方案可行性等方面進行探討，以期為我國水污染物排污許可體系科學、經濟、高效地實施提供技術支持。

1 技術路線

分析比較了規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染負荷與水環(huán)境容量的響應關系，針對不同控制單元和流域分別提出了排污許可設計方案及污染治理措施：1)通過環(huán)境現狀與污染負荷調查，確定研究區(qū)各類型污染負荷背景值，以及規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染物負荷；2)根據流域水環(huán)境功能區(qū)劃、水環(huán)境質量目標，劃分控制單元，核算流域水環(huán)境容量，并結合各污染源排放現狀和貢獻率，確定流域規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖環(huán)境容量；3)分析畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力，結合不同流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖環(huán)境容量與污染物排放量的響應關系，提出各流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖排污許可設計方案和畜禽污染治理措施(圖1)。

圖1 技術路線Fig.1 The techncial roadmap

2 研究方法

2.1 研究區(qū)概況

柘溪水庫位于湖南省益陽市境內，系資江中游，流域面積5 681.5 km2，涉及婁底市和益陽市2個市的新化縣和安化縣共39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其水面面積85.0 km2，總庫容35.7億m3，主要入庫支流有青峰河、油溪河、白溪河、大洋河和渠江等。流域內地形起伏，平均海拔463.9 m。流域屬中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，四季分明，雨量豐沛，年均降水量11 455.9 mm。

2.2 控制單元劃分

控制單元劃分作為計算水環(huán)境容量的關鍵步驟，是為實施水環(huán)境容量控制提供水質目標管理的基本控制單元[15-17]。柘溪水庫屬典型的河道型水庫，整個庫區(qū)主河道長達171.0 km，其中，安化縣境內(安化段)為80.0 km，新化縣(新化段)境內為91.0 km。故在分析柘溪水庫水環(huán)境容量時，將該水庫看作河流，并根據流域地形自然差異和水質監(jiān)測控制斷面，將研究區(qū)劃分為6個小流域，18個控制區(qū)域(圖2和表1)，以便于排污許可方案設計與規(guī)?；笄蔹c源污染管控。

圖2 研究區(qū)劃分Fig.2 Division of study area

河段流域單元控制區(qū)域新化段梅苑1油溪2～6坪口7～9安化段煙溪10～12大壩13～16東坪17～18

2.3 水環(huán)境容量核算

2.3.1 水環(huán)境容量模型

對于水力停留時間長、水質基本處于穩(wěn)定狀態(tài)的水庫，可視為均勻混合水體進行研究。通常情況下，污染物進入河流后主要有3種形態(tài)：隨環(huán)境介質的推流遷移、污染物質點的分散以及污染物的轉化和衰減。鑒于柘溪水庫的換水周期和自然條件限制，將河流看作是一個完全混合的反應器，即水流進入該系統(tǒng)后可以完全分散到整個系統(tǒng)，根據質量守恒原理，建立河流污染物濃度隨時間變化的微分方程：

V(dCdt)=QinCin-QoutCout+qCoth-kCoutV

(1)

式中：Cin為入流水質濃度，mgL；Cout為出流水質濃度，mgL；Qin為入流流量，m3a；Qout為出流流量，m3a；V為河流有效容積，m3；q為由側向進入河流的污染物流量，m3a；Coth為由側向進入河流的污染物濃度，mgL；k為水體自凈系數。

當湖泊處于穩(wěn)定狀態(tài)時：

dCdt=0

(2)

根據式(1)和式(2)得出：

qCoth=QoutCout-QinCin+kCoutV

(3)

根據水環(huán)境容量的定義，當河流中污染物濃度Cout=Cs(Cs為允許排放的水質濃度)時，河流外部輸入的污染物量等于河流的水環(huán)境容量，則河流水環(huán)境容量(W)為：

W=QoutCout-QinCin+kCoutV

(4)

2.3.2 水文參數選取

水文條件作為決定水環(huán)境容量的重要因素之一，反映了水質保護目標的安全系數。根據柘溪水庫水文水質特性以及安化縣和新化縣水利局提供的水文監(jiān)測數據，選取設計水文參數(表2)。根據DB 43023—2005《湖南省主要地表水系水環(huán)境功能區(qū)劃》，研究區(qū)域內資江水體主要功能為飲用水水源地保護區(qū)和漁業(yè)用水區(qū)，要求相應的水質標準分別執(zhí)行GB 3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》中的Ⅱ類和Ⅲ類水質標準。根據流域水環(huán)境功能區(qū)劃及國控斷面近期目標控制水質要求，確定坪口為國控斷面，水質控制目標為Ⅱ類，其余各控制斷面均為Ⅲ類。

表2 水文參數

注：年均流量為376.9 m3s。

2.3.3 計算結果

根據式(4)建立的水庫控制模型和選取的設計條件的各項水文參數，計算出柘溪水庫的總氮水環(huán)境容量為4 048.3 ta(表3)。

表3 水環(huán)境容量計算結果

Table 3 The calculation results of environmental capacity ta

表3 水環(huán)境容量計算結果

流域單元梅苑油溪坪口煙溪大壩東坪水環(huán)境容量1611 2339 7636 5881 2328 0251 7

2.4 畜禽養(yǎng)殖排污負荷核算

畜禽養(yǎng)殖污染源強采用《全國水環(huán)境容量核定技術指南》中推薦的折算方法和參數，把所有的畜禽養(yǎng)殖動物都折算成當量豬。根據流域污染源調查，研究區(qū)內豬存欄460 446頭、牛存欄55 978頭、羊存欄95 633只、雞存籠1 124 031羽，折算為約93.7萬頭當量豬。對于畜禽養(yǎng)殖總氮產生量核算可參考產排污系數法[18-20]：

Q=N×T×P

(5)

式中：Q為畜禽養(yǎng)殖污染物產生量，萬t；N為畜禽養(yǎng)殖飼養(yǎng)量，頭當量豬；T為飼養(yǎng)期，d；P為產排污系數，kgd。

研究表明[18]，每頭豬生長期內總氮排放量為3.4 kg。通過計算分析，柘溪水庫流域畜禽養(yǎng)殖散戶總氮排放量為2 149.1 ta，以安化段大壩控制區(qū)域總氮排放量最大，占全流域的41.2%(表4)。

表4 流域畜禽養(yǎng)殖污染負荷

3 排污許可設計方案

3.1 污染物入河量分析

根據研究區(qū)各污染物統(tǒng)計分析，流域內污染源可分為點源污染和非點源污染。點源污染包括城鎮(zhèn)生活集中污水處理設施污染和工業(yè)企業(yè)污染；非點源污染包括農村生活污染、畜禽養(yǎng)殖污染、農田徑流污染和水域內源污染。根據《湖南省水環(huán)境容量核算》相關研究成果，流域地形地貌特征，安化縣和新化縣統(tǒng)計年鑒，污染物排放現狀等相關資料可知流域污染負荷及其貢獻率(表5)，其中畜禽養(yǎng)殖貢獻率為25.3%。

表5 流域污染負荷及其貢獻率

3.2 安全臨界值的確定

安全臨界值(MOS)是指污染物負荷與受納水體水質之間的不確定數量[9,21]。依據國內經驗和美國國家環(huán)境保護局(US EPA)推薦方法[22-23]，安全臨界值一般取水體最大納污量的5%～10%?？紤]到柘溪水庫目前總氮污染排放已大大超出其水環(huán)境容量，無法預留較大的安全余量，故安全臨界值取環(huán)境容量的5%。

3.3 數據分析

通過對比流域總氮入庫量及水環(huán)境容量，并結合畜禽養(yǎng)殖污染貢獻率，得到各控制單元規(guī)?；B(yǎng)殖環(huán)境容量(表6)。

表6 各控制區(qū)域規(guī)?；B(yǎng)殖環(huán)境容量

Table 6 Environmental capacity of large-scale farms in control areas ta

表6 各控制區(qū)域規(guī)?；B(yǎng)殖環(huán)境容量

河段流域單元控制區(qū)域環(huán)境容量畜禽養(yǎng)殖容量MOS養(yǎng)殖散戶總氮入河量規(guī)?；B(yǎng)殖環(huán)境余量新化段梅苑11611．2407．620．475．9311．3油溪2～6339．785．94．350．631．0坪口7～9636．5161．08．119．5133．4安化段煙溪10～12881．2222．911．1176．035．8大壩13～16328．083．04．2354．2-275．4東坪17～18251．763．73．2183．5-123．0

3.4 排污許可方案設計

3.4.1 基于行業(yè)排放限值的排污許可方案設計

基于行業(yè)排放限值的排污許可設計思路是依據行業(yè)總量控制發(fā)展而來，即在流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場等企業(yè)執(zhí)行層面上，通過實施基于行業(yè)排放限值的排污許可調控措施，嚴格管控企業(yè)污染物排放行為，實現污染物達標排放管控目標。

根據流域水環(huán)境容量分析，在梅苑、坪口和煙溪3個流域，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖環(huán)境容量相對充足，流域內規(guī)?；B(yǎng)殖場按柘溪水庫地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染物排放標準排放污染物，分別占剩余水環(huán)境容量的3.0%、6.2%和24.1%。據此，對上述3個控制區(qū)域的流域實施基于行業(yè)排放限值的排污許可設計方案，結合柘溪水庫規(guī)模化養(yǎng)殖實際情況及流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖環(huán)境容量控制目標，參考《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準(征求意見稿)》，確定規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場總氮排放濃度限值為70.0 mgL。據此，對流域內的109家規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場，結合各場養(yǎng)殖量，確定污染物排放總量限值，以約束流域畜禽養(yǎng)殖污染排放。

根據畜禽養(yǎng)殖行業(yè)污染物排放標準，采用干清糞處理工藝，按照單位產品基準排水量為1.2 m3(百頭·d)，計算單位產品每年總氮排放量：

QTN=V排水×CTN×M100×365

(6)

式中：QTN為單位產品總氮排放量，kga；V排水為單位產品基準排水量，按1.2 m3(百頭·d)計；CTN為總氮排放濃度限值，mgL；M為規(guī)模化養(yǎng)殖場畜禽養(yǎng)殖量，頭當量豬。

基于行業(yè)排放限值設計畜禽梅苑、坪口和煙溪流域養(yǎng)殖業(yè)排污許可實施方案，流域內規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場污染物總氮排放量計算公式為：

QTN=0.31M

(7)

根據式(7)計算各控制區(qū)域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場總氮排放限值，見表7。

表7 基于行業(yè)排放標準的規(guī)模化養(yǎng)殖場總氮排放限值

3.4.2 基于環(huán)境質量-容量總量的排污許可方案設計

依據流域水環(huán)境容量及規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染負荷分析，參照污染源的環(huán)境屬性與經濟屬性，將流域污染物削減量具體分配到各規(guī)?；B(yǎng)殖場，并核定畜禽總氮排放濃度限值，為52.8 mgL；結合養(yǎng)殖總量，確定各養(yǎng)殖場污染物排放限值，約束各養(yǎng)殖場污染物排放，滿足流域水環(huán)境功能區(qū)劃及水環(huán)境容量總量控制要求，當排污許可調控措施及行政管理決策等滿足經濟技術可行性時，即可對產排污企業(yè)發(fā)放排污許可證。通過對污染企業(yè)實施更為嚴格的基于環(huán)境質量-容量總量控制的排放限值，降低各污染源排污總量，實現控制單元內污染物總量的調控，改善水環(huán)境質量。

根據式(6)，結合污染物濃度限值要求，基于行業(yè)排放限值設計畜禽養(yǎng)殖業(yè)排污許可，油溪流域內規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場污染物總氮排放量計算公式為：

QTN=0.23M

(8)

依據式(8)，計算油溪流域各控制區(qū)域規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場總氮排放限值(表8)。

表8 基于環(huán)境質量-容量總量的規(guī)模化養(yǎng)殖場總氮排放限值

3.4.3 畜禽養(yǎng)殖超容流域治理方案

由于大壩和東坪流域養(yǎng)殖散戶數量較多，畜禽養(yǎng)殖散戶總氮污染物排放入河量已然超出流域畜禽養(yǎng)殖水環(huán)境容量，流域規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場環(huán)境容量不能滿足養(yǎng)殖場排污需求，不適合規(guī)?；B(yǎng)殖場建設和運營。

為滿足流域改善環(huán)境質量與地區(qū)經濟發(fā)展的基本需求，首先，根據環(huán)境保護工作的需要，結合流域畜禽養(yǎng)殖現狀，參考《畜禽養(yǎng)殖污染物排放標準(征求意見稿)》，在國土開發(fā)密度較高、環(huán)境承載力開始減弱，或者環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問題，需要采取特別保護措施的地區(qū)或流域，應嚴格控制養(yǎng)殖場的污染物排放行為，即流域內228家規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場制定特殊的污染物排放限值，為40.0 mgL。按照特定水質標準制定排放限值，仍不能滿足水環(huán)境質量的要求，流域內畜禽養(yǎng)殖污染排放量分別超出環(huán)境容量的281.9和131.2 ta。據此，需要對上述超容流域嚴格控制畜禽養(yǎng)殖散戶飼養(yǎng)量，提高流域規(guī)?；B(yǎng)殖比例，完善畜禽污染治理措施，進而提升流域環(huán)境質量。

針對在上述環(huán)境容量不足的控制區(qū)域，提出2種治理方案，以減少環(huán)境污染壓力：方案一，在流域規(guī)?；B(yǎng)殖總量不變的情況下，參考環(huán)境容量削減養(yǎng)殖散戶飼養(yǎng)量，即大壩和東坪控制單元削減養(yǎng)殖量分別為20.7萬和9.7萬頭當量豬，可滿足流域水環(huán)境質量目標要求；方案二在流域畜禽養(yǎng)殖總量不變的情況下，提高流域規(guī)?；B(yǎng)殖比例，對散戶進行規(guī)?；?，以滿足流域畜禽養(yǎng)殖環(huán)境容量要求，即大壩和東坪控制單元需要轉變?yōu)橐?guī)模化畜禽養(yǎng)殖總量分別為6.1萬和4.4萬頭當量豬，約占流域散戶養(yǎng)殖總量的23.4%和32.7%(表9)。

表9 污染治理措施

4 結語

根據污染現狀調查分析，柘溪水庫畜禽養(yǎng)殖污染成因主要有：1)柘溪水庫流域內畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，沿河區(qū)域養(yǎng)殖散戶多，分布廣，排放量大；2)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場缺乏相應規(guī)范約束，糞污處理設施不完善，大量畜禽養(yǎng)殖污水排入水庫；3)多數沿河養(yǎng)殖戶直接將畜禽糞便沖入附近河流溝渠，造成庫區(qū)污染加?。?)缺乏技術指導，沒有形成符合地區(qū)特點的治理模式。

通過分析柘溪水庫流域畜禽養(yǎng)殖環(huán)境容量與污染負荷之間的響應關系，提出針對不同流域環(huán)境容量和畜禽養(yǎng)殖污染現狀的排污許可實施方案與污染管控措施，即通過核定不同規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場養(yǎng)殖類型和養(yǎng)殖總量，結合不同子流域總氮排放限值及各規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場污染物排放貢獻率等，響應各控制區(qū)域排污許可設計方案，最終確定各規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場總氮污染物排放限值，頒發(fā)排污許可證，以約束污染物排放，改善流域水環(huán)境質量。

研究也存在不足之處，需要再進一步深入研究：1)未充分考慮流域之間的自然狀況、經濟發(fā)展等客觀因素，不能完全實現環(huán)境容量的公平分配；2)畜禽養(yǎng)殖污染核算中輸出系數、排泄系數、畜禽糞污中污染物含量等未考慮不同飼養(yǎng)周期、飼養(yǎng)方式和飼料使用所引起的差異。

[1] 逄勇.水環(huán)境容量計算理論及應用[M].北京:科學出版社,2010.

[2] 王濤,張萌,張柱,等.基于控制單元的水環(huán)境容量核算研究:以錦江流域為例[J].長江流域資源與環(huán)境,2012,21(3):283-287. WANG T,ZHANG M,ZHANG Z,et al.Calculation of water environmental capacity basin on control unit:a case study of the Jinjiang River Basin[J].Resources and Environment in the Yangtze Basin,2012,21(3):283-287.

[3] 環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院.全國水環(huán)境容量核定技術指南[M].北京:環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院,2003.

[4] 王海燕,吳江麗,錢小平,等.歐盟綜合污染預防與控制(IPPC)指令簡介及對我國水污染物排放標準體系建設的啟示[C]環(huán)境安全與生態(tài)學基準標準國際研討會會議論文集.北京:中國毒理學會,2013:82-90. WANG H Y,WU J L,QIAN X P,et al.The introduction of EU IPPC directive and the suggestion for the excellence of water pollution emission standard system of China[C]International conference on environmental safety and ecological criterionstandards conference proceedings.Beijing:Chinese Society of Toxicology,2013:82-90.

[5] 李興鋒.排污許可法律制度重構研究:環(huán)境容量資源配置視角[J].中國地質大學學報(社會科學版),2016,16(2):32-40.

[6] US EPA.NPDES permit writers’manual for CAFOs[M].Washington DC:US Environmental Protection Agency. Office of Water,2012.

[7] 劉文琨,肖偉華,黃介生,等.水污染物總量控制研究進展及問題分析[J].中國農村水利水電,2011(8):9-12. LIU W K,XIAO W H,HUANG J S,et al.The total amount control research progress and problem analysis of water pollution[J].China Rural Water and Hydropower,2011(8):9-12.

[8] GELDERMANN J,NUNGE S,AVCI N,et al.The reference installation approach for the techno-economic assessment of emission abatement options and the determination of BAT according to the IPPC-directive[J].International Journal of Life Cycle Assessment,2000,5(4):194.

[9] US EPA.National pollutant discharge elimination system (NPDES) permit writers’ manual[M]. Washington DC:US Environmental Protection Agency. Office of Water,2012.

[10] 王燕,施維蓉.簡介《歐盟水框架指令》及其成功經驗[J].環(huán)境研究與監(jiān)測,2009(4):73-75.

[11] 吳險峰,李陽,王淑蘭.歐盟污染物總量控制歷程和排污許可證管理框架:環(huán)境保護部大氣污染防治歐洲考察報告之二[J].環(huán)境與持續(xù)發(fā)展,2013(5):8-10. WU X F,LI Y,WANG S L.Pollutant cap control and management framework of industrial discharge permit in EU[J].Environment and Sustainable Development,2013(5):8-10.

[13] 范兆軼,劉莉.國外流域水環(huán)境綜合治理經驗及啟示[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2013(1):81-84. FAN Z Y,LIU L.Foreign expertise reference of watershed system management[J].Environment and Sustainable Development,2013(1):81-84.

[14] 王秉杰.現代流域管理體系研究[J].環(huán)境科學研究,2013,26(4):457-464. WANG B J.Research on modern watershed management system[J].Research of Environmental Sciences,2013,26(4):457-464.

[15] 張玉珍,曹文志,陳錦,等.九龍江流域湖庫化河段水環(huán)境容量研究[J].福建師范大學學報(自然科學版),2015,31(6):85-89. ZHANG Y Z,CAO W Z,CHEN J,et al.Study on water environmental capacity of reservoired river in Jiulong River Basin[J].Journal of Fujian Normal University(Natural Science Edition),2015,31(6):85-89.

[16] 王衛(wèi)平.九龍江流域水環(huán)境容量變化模擬及污染物總量控制措施研究[D].廈門:廈門大學,2007.

[17] 劉媛媛.基于控制單元的水環(huán)境容量核算及分配方案研究[D].南京:南京大學,2007.

[18] 王曉鳳,趙英姿,夏訓峰.趙王河流域畜禽養(yǎng)殖污染負荷分析[J].湖北農業(yè)科學,2012,51(18):3963-3966. WANG X F,ZHAO Y Z,XIA X F.Pollutants loads of livestock and poultry breeding in Zhaowang Basin[J].Hubei Agricultural Sciences,2012,51(18):3963-3966.

[19] 張金恒,王軍強,萬玉,等.青島市農業(yè)面源污染評價研究[J].中國農學通報,2010,26(10):276-280. ZHANG J H,WANG J Q,WAN Y,et al.Agricultural non-point source pollution investigation and assessment in Qingdao[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2010,26(10):276-280.

[20] 朱立安,王繼增,胡耀國,等.畜禽養(yǎng)殖非點源污染及其生態(tài)控制[J].水土保持通報,2005,25(2):40-43. ZHU L A,WANG J Z,HU Y G,et al.Non-point source pollution from livestock and poultry and ecological control[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2005,25(2):40-43.

[21] 王彩艷,彭虹,張萬順,等.TMDL技術在東湖水污染控制中的應用[J].武漢大學學報(工學版),2009,42(5):665-668. WANG C Y,PENG H,ZHANG W S,et al.Application of total maximum daily load (TMDL) technology to water pollution control for East Lake[J].Engineering Journal of Wuhan University,2009,42(5):665-668.

[22] 周雯,任秀文,李適宇.TMDL中MOS的定量估算方法及其應用[J].新疆環(huán)境保護,2011,33(2):21-28. ZHOU W,REN X W,LI S Y.Quantitative estimation method of margin of safety (MOS) in the TMDL development process and its application[J].Environmental Protection of Xinjiang,2011,33(2):21-28.

[23] HARMEL R D.Uncertainty in TMDL models[J].Transactions of the ASABE,2006,49(4):1033-1049. ○

Design of discharge permit system of livestock and poultry breeding: a case study in Zhexi Reservoir Basin

JI Zhibo1, WANG Wenjie1, LIU Xiaofu1,2, XU Chao1, WANG ying1, BAI Yang1, QIU Wenting1, LUO Lei1
1.Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2.Key Laboratory of Environmental Change and Natural Disaster of Ministry of Education, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

As an effective environmental management instrument, the discharge permit system has certain restriction on pollutant discharge of point sources, especially of large-scale livestock and poultry breeding in the basin. The TN discharge from livestock and poultry breeding was studied in Zhexi Reservoir Basin. The water environmental capacity and the TN discharge load of livestock and poultry breeding were calculated on the small basin scale, and the response relationship between the environmental capacity of the river basin and the TN discharge of the livestock and poultry breeding determined according to the pollutant discharge contribution rates of different industries. The pollutant discharge limits and permit system program were identified according to the water environment capacity of large-scale livestock and poultry breeding for the basin, and the pollution control measures of livestock and poultry breeding under different environmental capacity targets were put forward.

discharge permit; livestock and poultry breeding; environmental capacity; discharge limits

2017-01-17

污染物總量控制技術體系、績效評估、宣傳教育與信息平臺建設(2025003006)

紀志博(1992—)，男，碩士研究生，主要從事非點源污染控制、環(huán)境遙感應用研究，jizb@craes.org.cn

*責任作者:王文杰(1970—)，男，研究員，博士，主要從事區(qū)域生態(tài)評價與規(guī)劃、環(huán)境遙感應用研究，wangwj@craes.org.cn

X522

1674-991X(2017)05-0621-08

10.3969j.issn.1674-991X.2017.05.086

紀志博，王文杰，劉孝富,等.流域畜禽養(yǎng)殖排污許可方案設計:以柘溪水庫為例[J].環(huán)境工程技術學報,2017,7(5):621-628.

JI Z B, WANG W J, LIU X F, et al.Design of discharge permit system of livestock and poultry breeding: a case study in Zhexi Reservoir Basin[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2017,7(5):621-628.