水环境容量（英語：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：

  
    
      
        
          
            W
          
          
            A
          
        
        =
        
          
            V
            
              Δ
              
                t
              
            
          
        
        (
        
          C
          
            s
          
        
        −
        
          C
          
            0
          
        
        )
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{A}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})}
  

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

  
    
      
        
          
            W
          
          
            A
          
        
        =
        
          
            V
            
              Δ
              
                t
              
            
          
        
        (
        
          C
          
            s
          
        
        −
        
          C
          
            0
          
        
        )
        +
        
          C
          
            s
          
        
        
          Q
          
            f
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{A}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})+C_{s}Q_{f}}
  

其中，
  
    
      
        
          Q
          
            f
          
        
      
    
    {\displaystyle Q_{f}}
  
为湖泊的流出水量（
  
    
      
        
          m
          
            3
          
        
        
          /
        
        d
      
    
    {\displaystyle 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：

  
    
      
        
          
            W
          
          
            A
          
        
        =
        86.4
        Q
        [
        
          C
          
            s
          
        
        
          /
        
        α
        −
        
          C
          
            0
          
        
        ]
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{A}=86.4Q[C_{s}/\alpha -C_{0}]}
  

  
    
      
        α
        =
        
          
            Q
            
              Q
              +
              q
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \alpha ={\frac {Q}{Q+q}}}
  

其中，
  
    
      
        
          
            W
          
          
            A
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{A}}
  
为差值容量（
  
    
      
        k
        g
        
          /
        
        d
      
    
    {\displaystyle kg/d}
  
）；
  
    
      
        Q
      
    
    {\displaystyle Q}
  
为河段起始流量（
  
    
      
        
          m
          
            3
          
        
        
          /
        
        s
      
    
    {\displaystyle m^{3}/s}
  
）；
  
    
      
        α
      
    
    {\displaystyle \alpha }
  
为稀释流量比；
  
    
      
        q
      
    
    {\displaystyle q}
  
为旁侧排放污水流量（
  
    
      
        
          m
          
            3
          
        
        
          /
        
        s
      
    
    {\displaystyle 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（
  
    
      
        
          
            W
          
          
            B
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{B}}
  
，
  
    
      
        k
        g
        
          /
        
        d
      
    
    {\displaystyle kg/d}
  
）的计算式为：

  
    
      
        
          
            W
          
          
            B
          
        
        =
        K
        
          C
          
            s
          
        
        V
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{B}=KC_{s}V}
  

其中，
  
    
      
        K
      
    
    {\displaystyle K}
  
为水污染物质衰减系数（
  
    
      
        
          d
          
            −
            1
          
        
      
    
    {\displaystyle 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（
  
    
      
        
          
            W
          
          
            s
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{s}}
  
，
  
    
      
        k
        g
        
          /
        
        d
      
    
    {\displaystyle kg/d}
  
）的计算式为：

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

其中，
  
    
      
        Δ
        
          t
        
      
    
    {\displaystyle \Delta {t}}
  
为水污染物质在河流中流过时间（
  
    
      
        d
      
    
    {\displaystyle d}
  
）。
  
    
      
        
          C
          
            0
          
        
      
    
    {\displaystyle C_{0}}
  
为河段上断面污染物初始浓度值（
  
    
      
        m
        g
        
          /
        
        L
      
    
    {\displaystyle 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（
  
    
      
        
          
            W
          
          
            Q
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{Q}}
  
，
  
    
      
        k
        g
        
          /
        
        d
      
    
    {\displaystyle kg/d}
  
）为：

  
    
      
        
          
            W
          
          
            Q
          
        
        =
        
          
            V
            
              Δ
              
                t
              
            
          
        
        (
        
          C
          
            s
          
        
        −
        
          C
          
            0
          
        
        )
        +
        K
        
          C
          
            s
          
        
        V
        +
        
          C
          
            s
          
        
        
          Q
          
            f
          
        
      
    
    {\displaystyle \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

  
    
      
        
          
            W
          
          
            Q
          
        
        =
        86.4
        Q
        (
        
          C
          
            s
          
        
        
          /
        
        α
        −
        
          C
          
            0
          
        
        
          /
        
        
          e
          
            −
            k
            Δ
            
              t
            
          
        
        )
      
    
    {\displaystyle \mathbf {W} _{Q}=86.4Q(C_{s}/\alpha -C_{0}/e^{-k\Delta {t}})}
  


相关 环境承载力


参考