环境质量评价课程设计样本.doc

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课程设计报告
( -- 第一学期)

课程名称: 环境质量评价
题 目: 环境影响评价报告书
院 系:
班 级:
学 号:
学生姓名:
指导教师:
设计周数:

成 绩:

日 期: 年 月 日
目 录

一、 拟建工程地理位置及周边环境 2
(一)拟建工程地理位置 2
(二)拟建工程周边环境状况 4
1.大气 4
2.水环境 5
3.其它情况 5
二、 污染源分析及计算参数 5
(一) 污染源分析 5
1、 废水: 6
2. 废气: 8
3. 废渣: 10
(二)各种计算参数 10
三、 环境质量现状评价 11
第一, 拟建化工厂的建设方案 11
第二, 根据当地环保部门环境规划的要求 11
( 一) 水环境质量评价: 采用北京西郊水质质量系数 12
( 二) 大气质量现状评价: 采用上海大气质量指数 12
四 单环境要素预测和评价 12
( 一) 、 水环境质量预测与评价 12
1、 在完全混合断面处 12
2、 断面Ⅱ处水的预测评价 14
( 二) 、 大气环境质量预测与评价 15
1、 下面计算最大地面浓度及其位置: 15
2.SO2沿下风轴线的分布计算(锅炉烟气排放高度为35m): 16
3、 氟化物沿下风轴线的分布计算(工艺废气的排气高度) 16
五、 环境影响综合分析和评价 17
六、 环境保护对策 18
七、 环境影响评价结论 19

一、 拟建工程地理位置及周边环境
(一)拟建工程地理位置
拟建一个化工厂, 生产几种化工产品, 同时排放大气污染物、 水污染物及固化废弃物, 对周边环境形成不同程度的污染, 项目可研阶段需做出环境影响报告书。其位置见图1。

拟建化工厂位于连河北岸, 工厂建成后拟建公路直通化工厂东北侧的市区, 拟建公路中间东侧有居民点1( 500m×500m, 人口3000人) , 市区入口西南侧有居民点2( 500m×500m, 人口5000人) , 市区人口40000人; 连河宽10米, 在化工厂废水排放管下游200米处为完全混合断面, 排放管上游1500m处有一城市净水厂取水口; 距完全混合断面下游5000m处有一取水口, 水主要提供乡镇用水和乡镇北侧鱼塘用水, 距连河4000米的北侧有三处相隔的大口井取水点, 地下水流向自南向北。
(二)拟建工程周边环境状况
1、 大气
(1)风向、 风速、 全年主导风向是北风和东北风。小于3m/s的风速出现时间最多。
(2)扩散计算气象条件经过整理后得到以下组合, 见表1
表1 风向组合
编号
风向
风速m/s
大气稳定度等级
出现频率
出现频率(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SW
SW
SW
SW
SW
SW
SE
SE
…
0-1.5
0-1.5
0-1.5
1.6-3.0
3.0-5.0
3.0-5.0
0-1.5
1.5-3.0
…
F
E
D
E
B
C
F
D
…
4
2
6
2
3
5
4
6
…
2
0.5
3.5
0.5
0.75
1.25
1
1.5
…
注: ①按规定应对每种不利情况做计算, 画出浓度(C)~距离(x)曲线, 为简化计算工作量, 至少选一种情况(例如3号组合)做一下。
②表中风速均为u10(即离地面10m高处的风速m/s), u=1.78u10
③ Ⅰ) 居民离拟建工厂最近的距离是1000m。
Ⅱ) 经测算排放工艺废气的排气有效高度He1=45m
Ⅲ) 锅炉房烟气排放有效高度he2=35m
④可查表或采用计算法求扩散系数。
(3) 大气质量现状监测数据
经过1985年1月和7月两次现场监测(按散点布设), 每次延续5天, 数据见表2。

表2 大气质量监测数据
测点号
污染物浓度(mg/m3)
备注
TSP
SO2
NOX
氟化物
苯胺
苯
1(参考点)
0.07
0.03
0.01
0.001
0.001
0.01
代表背景情况
2
0.15
0.04
0.04
0.002
0.001
0.01
代表基线情况
3(略)

2、 水环境
(1) 河流平均宽10m, 水深 (枯水期平均) 0.8m, 最深为1.5m, 枯水期流量0.3m3/s, 底坡i≤0.0001。枯水期一般出现在冬季或春夏之交。
(2) 多年来市监测站在Ⅰ、 Ⅱ断面进行了丰、 枯水季的监测, 不利的枯水期水质见表3。
表3 不利的枯水期水质
断面
污染物浓度mg/l
备注
BOD5
CODCr
DO饱和率%
SS
氰
酚
氨氮
总Cr
Ⅰ
Ⅱ
2
2.5
3
3
65
65
20
20
0.04
0.04
0.001
0.001
0.05
0.01
0.05
0.05

注: DO饱和率, 在水温30℃时为65%, 在水温8℃时为80%。
3、 其它情况
(1) 城市周围是农田和树林, 在拟建化工厂位置上农田, 这一带没有道路通向市区, 也没有输电线和地下管线。
(2) 靠着拟建工厂的河边有很多芦苇,
附近有不少小的鱼塘。河内有各种常见家鱼、 水生植物和浮游生物。
(3) 离河边4km有一排大口井, 取用浅层地下水(与河流有补给关系, 流向为北), 作为城市另一个饮用水源(见图2)。每口井抽水量500m3/d, 地下水补给量500m3/d (水力坡降约0.000625)。
二、 污染源分析及计算参数
(一) 污染源分析
经过工程分析, 取得以下资料:
1、 废水:
该厂每日平均用水量4000 m3/d; 全厂循环水量400 m3/d, 需要补充水200 m3/d; 全厂生活污水等100 m3/d。全厂共有四股废水, 其中含酚废水水量300 m3/d, 含氰废水水量200 m3/d, 含铬废水水量300 m3/d, 酸碱废水水量300m3/d。 四股废水的水质见表4。

表4废水水质
名称
污染质
浓度mg/l
(1) 含酚废水
酚类化合物
氨氮
pH
100
10
7
(2) 含氰废水
CN-1
pH
1000
7
(3) 含铬废水
H2CrO3
(NH4)2Cr2O7
40
20
(4) 酸碱废水
(混合后)
CODMn
BOD5
SS
250
120
200
计算确定主要污染源和污染物, 采用全国统一的等标污染负荷法。相关计算公式如下: ( 1) 某污染物的等标污染负荷( P1)

Ci---某污染物的年排放量, t/a;
Si---某污染物的评价标准, mg/l( 水) , mg/m3( 气) 。
酚类化合物的年排放量:
酚类化合物排放标准:
酚类化合物等标污染负荷:
氨氮的年排放量:
氨氮排放标准:
氨氮的等标污染负荷:
氰化物( CN-1) 的年排放量:
氰化物( CN-1) 排放标准:
氰化物( CN-1) 的等标污染负荷:
三价铬( H3CrO3) 的年排放量
三价铬( H3CrO3) 排放标准:
三价铬( H3CrO3) 的等标污染负荷:
六价铬( (NH4)2CrO7) 的年排放量:
六价铬( (NH4)2CrO7) 排放标准:
六价铬( (NH4)2CrO7) 的等标污染负荷:
COD的年排放量:
COD排放标准:
COD的等标污染负荷:
BOD的年排放量:
BOD排放标准:
BOD的等标污染负荷:
SS的年排放量:
SS排放标准:
SS的等标污染负荷:
该化工厂的等标污染负荷:
Pn=ΣPi=1095+1.095+730+8.76+43.8+2.7375+2.628+0.438=1884.4585
计算各污染物在污染源中的负荷比: Ki=Pi/Pn, 确定水中主要污染物, 结果如下:
K1=58.11%; K2=0.058%; K3=38.74%; K4=0.46%; K5=2.32%; K6=0.15%; K7=0.14%; K8=0.023%。
排序可知K1>K3>K5>K4>K6>K7>K2>K8, 其中K1与K3的累积百分比已超过80%, 因此主要污染物为酚类化合物﹑CN-, 由于六价铬是毒性很强的重金属, 符合比排第三位, 因此将六价铬也选为主要污染物。
分析该化工厂的各类污染物, 列表如下:
表5 水中各污染物等标污染负荷
污染物
年排放量( a/t)
排放标准( mg/l)
等标污染负荷
负荷比( %)
酚类化合物
10.95
0.01
1095
58.11
氨氮
1.095
1.0
1.095
0.058
CN-1
73
0.1
730
38.74
三价铬( H3CrO3)
4.38
0.5
8.76
0.46
六价铬( (NH4)2CrO7)
2.19
0.05
43.8
2．32
CODMn
27.375
10
2.7375
0.15
BOD5
13.14
5
2.628
0.14
SS
21.9
50
0.438
0.023

2、 废气: 分为锅炉废气和工业废气( 燃煤)
(1) 工艺废气排放量见表5
表5 工艺废气排放量
名称
污染质
排放量g/s
①第一工段
氟化物
苯胺
1.0
0.3
②第二工段
苯
2.0
(2) 锅炉房废气
① 共有4t锅炉四台, 耗煤量2 t/hzxzz。
② 煤含硫量(S) 1%, 氮氧化物发生量0.9 kg/t (煤) 。
③ 煤的灰分(A) 25%, 采用布袋除尘器的除尘效率90% 。
注: 一般锅炉房排放废气按下式计算
SO2=16WS
Y=ω×A%×B%(1-η)
式中: W-用煤量, t/d (或t/年);
S-煤的含硫量的百分数;
16-系数;
A-煤的灰分的百分数;
B-烟气中烟尘占煤炭总灰分量百分数(%), 其值与燃烧方式有关, 本例中为30% ;
η-除尘器效率, 布袋除尘为90% 。
采用等标污染负荷法,计算大气中主要污染物。
氟化物的年排放量:
氟化物排放标准:
氟化物的等标污染负荷:
苯胺的年排放量 :
苯胺排放标准:
苯胺的等标污染负荷:
苯的年排放量:
苯排放标准:
苯的等标污染负荷:
SO2的年排放量:
SO2排放标准:
SO2的等标污染负荷:
氮氧化物的年排放量:
氮氧化物排放标准:
氮氧化物的等标污染负荷:
粉尘及烟尘的年排放量:

粉尘及烟尘排放标准:
粉尘及烟尘的等标污染负荷:
该化工厂的等标污染负荷
Pn=Σpi=6307.2+315.36+78.84+1868.8+159.432+438=9167.632
计算大气中个污染物在污染源中的负荷比: Ki=Pi/Pn, 结果如下:
K1=68.8%; K2=3.44%; K3=0.86%; K4=20.38%; K5=1.74%; K6=4.78%
将此评价区内的负荷比由大到小排序为: K1 > K4> K6> K2>K5> K3,累计百分比大于80%的污染物为氟化物和SO2, 因此此两种污染物为主要污染物。
分析该化工厂的各类污染物, 列表如下:
表7 大气中各污染物的等标污染负荷
污染物
年排放量( t/a)
排放标准( mg/m3)
等标污染负荷
负荷比( %)
氟化物
31.536
0.005
6307.2
68.8
苯胺
9.4608
0.03
315.36
3.44
苯
63.072
0.8
78.84
0.86
SO2
2803.2
0.15
1868.8
20.38
氮氧化物
15.9432
0.10
159.432
1.74
粉尘及烟尘
131.4
0.30
438
4.78

3、 废渣排放量
(1) 报废的化工原料和产品如: 废溶剂 (含苯、 丙酮、 醋酸乙酯) 共100 t/年。
(2) 煤渣: 1000 t/年。
(二)各种计算参数
1、 大气: 各种计算参数在(三)1中已给。
2、 水质: 经实验室测定BOD (含碳有机物) 在35℃时衰减系数K1=0.15 1/d。河流的复氧系数在35℃时, K2=0.10 1/d。
3、 水温: 最不利水温出现在30℃。
饱和溶解氧浓度可按正式计算:

式中: t-水温。
4、 酚的降解系数 Koh=0.021/d (在冬季水温8℃时)
氰的降解系数 KCN=0.0251/d(在冬季水温8℃时) 酚、 氰的降解符合指数规律, 即:

式中: C0为初始浓度(mg/l);
Ki为某易降解有机污染物降(衰)减系数 (1/d);
t时间(即水流从混合点到预测断面流动时间)。
以上参数, 也能够按所给条件查文献自己来定。
三、 环境质量现状评价
第一, 拟建化工厂的建设方案
(一) 工厂建成后拟建一条公路通向城市区。工厂的居住区拟设在居民点1的住宅群内。住宅区内将有完善的生活服务设施。居民点1现有人口3000人。
(二) 工厂职工500人。
(三) 随着化工厂的建设, 附近将有不少配套工厂建设起来。
第二, 根据当地环保部门环境规划的要求
(一) 化工厂附近500m内按大气三级标准控制, 而在居住区应达到二级标准的要求。
(二) 连河的水质, 在完全混合带应保证在2-3类水体之间, 而在Ⅱ断面处应达到渔业用水标准。
(三) 按规划要求, 连河采取总量控制。即今后拟新建工厂加上现在拟建的化工厂的BOD5、 酚及氰的总量应控制在Ⅱ断面水质保持渔业用水标准和饮用水水质标准。
根据以上两点, 来对环境现状进行评价:
( 一) 水环境质量评价: 采用北京西郊水质质量系数
由地面水环境质量标准Ⅲ类( 适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、 一般鱼类保护区及游泳区) 查得, BOD5 =4mg/l、 =15mg/l、 氰为0.2mg/l、 酚为0.005mg/l、 氨氮1.0mg/l、 铬为0.05mg/l,该地区水质参考表3, 各参数浓度采用两断面的平均值, 计算如下:
,查北京西郊水质质量系数分级可知, 1.0<2.255<5.0,该地区连河水质处于中度污染。
( 二) 大气质量现状评价: 采用上海大气质量指数
由大气环境标准( GB3095-1996) 二类标准( 对城镇规划中确定的居住区、 商业交通居民混合区、 文化区、 一般工业区和农村地区的要求) 得TSP=0.30 mg/m3, SO2=0.15 mg/m3, NO=0.10 mg/m3, 氟化物0.007 mg/m3, 苯胺类0.03 mg/m3,苯为0.8 mg/m3, 该地区大气质量各污染物参数参考表2中的基线值, 计算得: 查上海大气质量指数分级可知, 0.37<0.6, 该地区的大气质量处于清洁水平。
四、 单环境要素预测和评价
( 一) 、 水环境质量预测与评价
根据具体要求, 连河的水质, 在完全混合带应保证在2—3类水质之间, 而在断面Ⅱ处应达到渔业用水标准。
1、 在完全混合断面处
不利的枯水期水质见表3, 废水水质见表4, 相应计算如下: 采用完全混合模型
1) 、 氰预测评价: 枯水期流量q0=0.3 m3/s=25920m3/d, 氰C0=0.04mg/l, 拟建工厂排放含氰废水流量q1=200m3/d, C1=1000mg/l。
,属严重污染类污染物。
2) 、 酚预测评价:
枯水期流量q0=0.3 m3/s=25920m3/d, 酚浓度C0=0.01mg/l, 排放含酚废水流量q1=300m3/d, C1=100mg/l。
, 属严重污染类污染物。
3) 、 总Cr预测评价:
枯水期河流流量q0=0.3 m3/s=25920 m3/d, 总Cr浓度C0=0.05mg/l; 工厂排放的含Cr废水流量q1=300m3/d, C1=(20+40)=60mg/l。
,也属于严重污染物。
4) 、 BOD5预测评价:
河流流量q0=0.3 m3/s=25920 m3/d, BOD5浓度C0=2mg/l, 排放酸碱混合废水流量q1=300 m3/d, C1=120mg/l。
, 达到三类水质标准。
5) 、 SS预测评价:
枯水期流量q0=0.3 m3/s=25920 m3/d, SS浓度C0=20mg/l, 排放酸碱混合废水流量q1=300 m3/d, C1=200mg/l。
, 达到标准。
6) CODMn预测评价:
河流流量q0=0.3 m3/s=25920 m3/d, CODMn浓度C0=3mg/l, 排放酸碱混合废水流量q1=300 m3/d, C1=250mg/l。
, 达到标准。
7) 氨氮预测评价:
河流流量q0=0.3 m3/s=25920 m3/d, 氨氮浓度C0=0.05mg/l, 排放含酚废水流量q1=300 m3/d, C1=10mg/l。
, 属于严重污染。
2、 断面Ⅱ处水的预测评价
要求达到渔业用水标准( 二、 三类水标准) , 评价参数为: BOD5、 酚、 氰等。
1) 、 BOD5预测评价:
评价模型采用斯特里特—费尔普斯( Streeter—Phelps) 模型, 计算如下:

其中: L0, C0---分别为河端河水中的BOD5和DO浓度, mg/l;
L, C----分别为在距离起端处河水中的BOD5和DO浓度, mg/l;
CS-------河水中饱和DO浓度, mg/l;
K1、 K2---分别为BOD5耗氧和大气复氧系数, l/d或l/h;
v-------河段平均流速, Km/d或者Km/h。
已知: x=5000m=5Km, CS=468/(31.6+t)=468/(31.6+30)=7.6mg/l, L0=3.35mg/l, C0=65%, C0=0.65×7.6=4.9mg/l, K1=0.15d-1, K2=0.10d-1, V=0.3/( 10×0.8) =0.0375m/s=3.24Km/d。
=3.35×exp(-0.15×5/3.24)=2.66mg/l<3mg/l,符合, 达标。
4.65mg/l<5mg/l,未达到三级标准。
2) 、 酚预测评价:
排放浓度为0.16mg/l,酚的降解系数K=0.02d-1,降解时间t=5000/0.0375=1.3×105s=1.54d,
降解符合指数规律, 即:

断面Ⅱ处酚的浓度为
==0.156mg/l>0.002mg/l,不达标.
3) 、 氰预测评价:
排放浓度为7.7mg/l,氰的降解系数K=0.025d-1,降解时间t=5000/0.0375=1.3×105s=1.54d,
降解符合指数规律, 即:

断面Ⅱ处氰的浓度为
=mg/l>0.005mg/l,严重不达标。
经过以上的计算可知, 酚类和氰的污染较严重, 应重点予以治理。
( 二) 、 大气环境质量预测与评价
掌握拟建化工厂在不同气象条件下对市区和其它地区的大气污染程度及污染物的分布, 为大气污染控制提供理论依据, 评价标准为大气环境标准( GB3095-1996) 。评价模型为大气环境质量高斯模型。
根据要求, 拟建化工厂附近500m内按大气三级标准控制, 居住区按二级标准控制。具体计算如下:
主要污染物为: SO2浓度=280.32t/a=8890mg/s,氟化物浓度=1.0g/s=1000mg/s,
1、 下面计算最大地面浓度及其位置:
将扩散参数、 表示成下述经验形式:
其中a、 b、 c、 d为因气象条件和地面特点的不同而不同的常数参数; x为下风向的距离。
以表1的8号组合为例, 风向SE, 风速1.5—3.0m/s( 计算时取) , 大气稳定度为D, 出现频率为1.5%。D稳定度下p值取0.25。
D、 E、 F级稳定度需向不稳定方向提半级后即C-D级, 查表得:
X≤1000m时,a=0.143940; b=0.926849; c=0.126152; d=0.838628
≥x＞1000m时,a=0.189396; b=0.886940; c=0.235667; d=0.0.756410
求取, 值,
x=500m时
x=1000m时
x= m时
2、 SO2沿下风轴线的分布计算(锅炉烟气排放高度为35m):

X=500m时, 浓度为: 0.3114>0.25mg/m3(国家三级标准)
X=1000m时, 浓度为
>0.15mg/m3(国家二级标准)
X= m时, 浓度为
<0.15mg/m3(国家二级标准)
3、 氟化物沿下风轴线的分布计算(工艺废气的排气高度45m)

X=500m时, 氟化物浓度

>0.007mg/m3(国家二级标准)
X=1000m时, 氟化物浓度
>0.007mg/m3(国家二级标准)
X= m时, 氟化物浓度

>0.007mg/m3(国家二级标准)
五、 环境影响综合分析和评价
工厂建设对周边环境产生了较为严重的影响, 对环境影响主要体现在对大气和对水环境方面的影响。
首先, 对于大气方面的影响。大气方面主要的污染物主要是二氧化硫和氟化物, 另外可吸入颗粒物也是建设工厂后主要的污染物。工厂的锅炉的排烟向大气中排放了很多的二氧化硫, 二氧化硫的等标污染负荷高达1868.8, 二氧化硫的排放对周边的植被造成了较严重的破坏, 另外, 将会对酸雨的排放有较大的贡献。因此, 二氧化硫是建设工厂后, 大气环境要素主要改变值。另外, 拟建工厂后的另外一种主要污染物就是氟化物, 氟化物的等标污染负荷也高达6307.2, 氟化物主要的危害是刺激眼、 鼻、 喉、 气管以及支气管的疾病, 因此对人体有较大的危害。而且, 工厂建设会引起氟化物对周边环境中植被的破坏, 且氟化物的毒性更比二氧化硫高10-1000倍, 比重比空气小, 扩散距离远, 对植被破坏范围广。以上便是拟建工厂之后大气方面的环境影响综合分析。
再者, 对于水环境方面的影响。从以上预测计算中, 能够看出拟建工厂后, 水环境中的主要污染物是酚类化合物、 氰、 六价铬。酚类化合物对水环境有极大的破坏, 当水环境中, 酚化合物超过千分之零点一, 水体就达不到饮用水标准。另外, 酚类化合物也极难降解, 造成的污染较为持久。酚类化合物可经皮肤、 粘膜的接触, 呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内, 对人体造成很大伤害, 酚类化合物也有较强的致癌作用。氰化物是剧毒物质。人的口服致死量平均为50毫克。可见氰化物对人体的危害是很严重的。 氰化物对鱼类及其它水生物的危害较大。水中氰化物含量折合成氰离子(CN-)浓度为0.04～0.1毫克／升时, 就能使鱼类致死。此工厂建设后, 水中氰的含量为7.7mg/l, 严重超标, 而对浮游生物和甲壳类生物的CN-最大容许浓度为0.01毫克／升, 因此, 水污染很严重。六价铬是对人体有极大危害的一种离子, 六价铬有极强的致癌作用, 对呼吸道和消化道都有极大的危害。

六、 环境保护对策
1、 废水处理: 由于拟建工厂后, 水中含有较高的酚化合物、 氰、 六价铬。对于废水处理用三级过滤处理, 物理处理、 生化处理、 深度处理, 对其中的氨氮、 酚化合物、 氰、 六价铬、 含磷废物进行统一处理达到环境的标准。另外, 能够在水环境周边多植树种草, 以求改变水环境质量。
2、 废气处理: 对工厂建设后大气污染物的预测主要为二氧化硫和氟化物、 可吸入颗粒物等。因此, 对于二氧化硫能够上脱硫设备进行脱除二氧化硫。对于氟化物的去除也需要上相应的设备。可吸入颗粒物能够对烟气进行加装电除尘器进行处理。
3、 废渣处理: 报废的化工原料和产品如: 废溶剂 (含苯、 丙酮、 醋酸乙酯)
100 t/年。煤渣: 1000 t/年。苯和丙酮、 醋酸乙酯都是有机废物, 能够进行回
收利用, 或者进行降解处理。另外, 生化方法也可进行降解有机废物。煤渣等
无机废物, 能够进行填埋废旧矿井、 或者作为铺路等建筑材料使用。
4可持续发展规划: 对于工厂的建设, 要进行集约型的生产, 避免粗放型的生产, 对于污染物的控制也要实行严格的标准。加强管理, 提高生产效率, 实现变废为宝、 循环经济和清洁生产。因此, 努力建设成为可持续发展的新型工厂。

七、 环境影响评价结论
环境影响评价主要涉及厂址选择的问题, 尽量减轻对周边环境的影响。主要集中在以下几点: 尽量节约土地、 少占耕地, 多占废地; 对自然条件、 技术条件、 经济条件进行充分考虑; 对地形地质进行考虑; 气象方面, 如温度、 湿度、 风向、 风频等因素; 给排水方面的考虑等等。
拟建工厂产生了诸多的环境变化, 对于需要进行环境治理的大气和水方面的污染物进行强制治理。在最大化实现经济利益的同时, 也要保证人民生命健康安全, 以及工厂效益和自然环境的和谐统一。