水环境容量

水环境容量（英语：Water Environment Capacity），是指特定区域的水体在规定的水功能和环境目标要求下，对排放于其中的污染物所具有的容纳能力，即该水体对污染物的最大容许负荷量。水环境容量，通常是指以单位时间内区域水体所能承受的污染物总量。

概述

环境目标、水体功能特性、污染物特性是水环境容量的主要影响因素，以环境基堆值作为环境目标的是自然环境容量；以环境标准值作为环境目标的是管理环境容量。自然环境容量计算比较复杂，通常是指水环境容量研究的主要是管理环境容量，因为它除了自然因素外，还兼顾考虑了各种社会和经济因素。

计算方式

将水质目标作为已知量代入水质模型、反求得原水质模型中未知量的源。计算仅包括：水体原有（初始或背景值）的污染物量和水质目标确定的污染物量之差值（一般称为差值容量，又称基本容量）；水体的自净或同化能力使污染物减少的量（一般称为同化容量，或变动容量）。

水环境容量的计算模型较多，以下为常用简便算法。

进出水量相等、水质相同的湖泊

对于进出水量相等、水质相同的湖泊。略去蒸发和渗透的水量，其差值容量的计算式为：

$\mathbf {W} _{A}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})$

其中，$\mathbf {W} _{A}$为差值容量（$g/d$），$V$为水体蓄水量（$m^{3}$），$\Delta {t}$为维持$V$的时段（$d$）；$C_{s}$为水环境质量标准值（$g/L$）；$C_{0}$为水体初始浓度（$g/L$）。

如初始浓度为背景值浓度时（$C_{B}$）时，则差值容量等于绝对容量。

进水量不相等、水质不相同的湖泊

对于进水量不相等、水质不相同的湖泊，其差值容量的计算式为

$\mathbf {W} _{A}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})+C_{s}Q_{f}$

其中，$Q_{f}$为湖泊的流出水量（$m^{3}/d$）。

进水量不相等、水质不相同的河流

对于进水量不相等、水质不相同的河流，其差值容量的计算式为：

$\mathbf {W} _{A}=86.4Q[C_{s}/\alpha -C_{0}]$

$\alpha ={\frac {Q}{Q+q}}$

其中，$\mathbf {W} _{A}$为差值容量（$kg/d$）；$Q$为河段起始流量（$m^{3}/s$）；$\alpha$为稀释流量比；$q$为旁侧排放污水流量（$m^{3}/s$）。

不计出入流水质差的湖泊

不计出入流水质差的湖泊的同化容量（$\mathbf {W} _{B}$，$kg/d$）的计算式为：

$\mathbf {W} _{B}=KC_{s}V$

其中，$K$为水污染物质衰减系数（$d^{-1}$）。

不计出入流水质差的河流

不计出入流水质差的湖泊的同化容量（$\mathbf {W} _{s}$，$kg/d$）的计算式为：

$\mathbf {W} _{s}=86.4Q(1-e^{-k\Delta {t}})C_{0}$

其中，$\Delta {t}$为水污染物质在河流中流过时间（$d$）。$C_{0}$为河段上断面污染物初始浓度值（$mg/L$）。

可衰减污染物情况

对可衰减污染物，水环境容量一般是差值容量加同化容量。

对于进出水量不相等、水质不相同的湖泊的水环境容量（$\mathbf {W} _{Q}$，$kg/d$）为：

$\mathbf {W} _{Q}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})+KC_{s}V+C_{s}Q_{f}$

河流的水环境容量为

$\mathbf {W} _{Q}=86.4Q(C_{s}/\alpha -C_{0}/e^{-k\Delta {t}})$

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