容許污染負荷量

一個正在經受污染的巴西港口

容許污染負荷量，又稱納污容量、納污能力，是指為維持河流、湖泊、水庫等水體水功能，要求的某種水環境質量所容許承受的污染物質總量。

水體

河流

影響河流納污容量的主要因素包括：河段上斷面污染物的初始濃度（$C_{0}$）及其隨時間（$t$）的變化；河段水質標準及水功能特徵、河流的自淨作用、排污點位置、排污流量、排放方式等。河流容許污染負荷量有不同計算方式，以下是假設特定條件的簡便計算公式：

假設最大容許納污容量（$W_{max}$）計算公式適用於河流兩段排污口連續均勾密布的情況，計算公式為：

$W_{max}=(C_{N}Q_{N}-C_{0}Q_{0})+({\frac {Q_{0}+Q_{N}}{2}}C_{N}K{\frac {X}{u}})$

其中，$C_{N}$水環境質量（對某種污染物質）標淮濃度值；$Q_{0}$和$Q_{N}$分別為河段初始和終點流量值；K為某污染物質單位時間的衰減係數；$C_{0}$為河段初始的污染物質濃度；$X$為河段長度；$u$為河段平均流速。

單排污口納污容量計算公式適用於計算河段上的兩岸徘污口只有一個，並假設其位於河段下斷面附近處的情況，計算公式為：

$W_{max}=Q_{0}({\frac {C_{N}}{\propto }}-C_{0}e^{-k{\frac {X}{u}}})$

$\propto ={\frac {Q_{0}}{Q_{0}+q}}$

其中，$W_{max}$為單點納污容量；$\propto$為稀釋流量比；$q$為排污流量；其他符號意義同前。

如將水污染物的衰減概化為線性處理，即在河段較短時，也可使用：

$W_{max}=Q_{0}({\frac {C_{N}}{\propto }}-C_{0})+KC_{0}({\frac {XQ_{0}}{u}})$

對不易降解又不沉澱和再懸浮的溶質，其K=0，則可簡化為：

$W_{max}=C_{N}(Q_{0}+q){\propto }-C_{0}Q_{0}$

多排污口納污容量計算公式適用於計算河段兩岸有不連續若干個排污口的狀況，計算公式為：

$W_{max}=(C_{N}-CO)Q_{0}+Q_{0}C_{0}(1-e^{-k_{0}{\frac {X_{0}}{u_{0}}}})+C_{N}\sum _{i=1}^{n}q_{i}+C_{N}\sum _{i=1}^{n-1}Q_{i}(1-e^{-k_{i}{\frac {X_{i}}{u_{i}}}})$

式中，$x_{0}$、$u_{0}$和$k_{0}$分別為河段初始斷面至第1個排污口的河段長、平均流速利某污染物質的衰減係數；$x_{i}$，$u_{i}$和$K_{i}$，分別為第1個排污口至第2個直至第n個 (i= 1,2,…,n) 排污口的河段長、平均流速和某污染物衰減係數。

計算河流容許污染負荷量，須首要確定水污染情況下的河流設計安全流量，作為計算公式的河段流量值，從而確定河流平均流速等。對河流設計安全流量一般採用頻率為90%或95%的年最枯月平均流量，或連續最枯7d平均流量（通過水文計算方法推得）。水污染物的衰減係數，則與一般水質模型的計算方法相同。

湖泊

湖泊容許污染負荷量的計算，是根據湖泊水質模型方程反推而求得的，即根據湖泊中污染物質平衡的原則，進入湖泊的污染物質總量減去排出的污染物質總量。其分成完全混合型和非均衡混合型兩種。

難降解物的許污染負荷量為：

$W_{max}={\frac {1}{\Delta t}}(C_{s}-C_{0})V+C_{s}Q$

易降解物的許污染負荷量為：

$W_{max}={\frac {1}{\Delta t}}(C_{s}-C_{0})V+KC_{s}V+C_{s}Q$

其中$W_{max}$為湖泊最大容許污染負荷量，$g/d$；$\Delta t$為湖泊維持其設計安全水量的天數；$C_{s}$為湖泊水環境質量標準濃度，$C_{0}$為湖泊起始時期實測污染物濃度，$V$為湖泊設計水量，$K$為易降解污染物的衰減係數；$Q$為湖泊的流出水量。確定湖泊設計水量，通常選擇近10年的最低月平均水位情況的湖泊容量。

水庫

水庫容許污染負荷量是指為維持水庫一定定水環境質量所容許其承受的污染物總量。它的計算，是根據水庫水質模型方程反推而求得，即根據水庫中污染物質平衡的原理，某一時段經各種途徑進入水庫的污染物質總量，減去經各種途徑從水庫中排出的污染物質總量，即為該時段水庫內污染物質的儲量。

水庫承擔長期調解任務時，特徵與湖泊相近，水質模型可採用湖泊容許污染負荷量標準。而水庫為短期調節任務時，水庫的水流特性和環境特性與河流相近，其容許污染負荷的計算，可參見河流容許污染負荷量。