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第四章-水环境质量评价PPT课件.ppt

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1、1第一节 水环境质量现状评价21、内梅罗污染指数(1)表达式:根据不同的用途设定不同的水质标准,计算水质分指数:PIj(Ii2,max Ii2,平均)/21/2 I=Ci/Csi 总指数PI WjPIj一、一般型水环境质量指数3(2)水质指标温度、颜色、透明度、pH值、大肠杆菌数、总溶 解固体、SS、TN、碱度、氯、铁、锰、硫酸盐和DO。(3)水的用途分三类 人类直接接触使用的;间接接触使用的;不接触使用的。42、加权均值型指数法(南京水域质量)(1)表达式:I水1/n Wi Pi Pi Ci/Si Wi 1(2)评价参数:砷、酚、氰、铬、汞;(3)按综合指标值对水质进行分类:5水质指标水质指

2、标总砷总砷挥发酚挥发酚总氰化物总氰化物 铬(铬(6价)价)总汞总汞实测值实测值(mg/L)0.0250.0050.10.010.0001标准值标准值(mg/L)0.050.0050.20.050.0001权重权重0.20.20.10.20.3南京某三类水域,通过实测得以下水质指标:试判断该水域的环境质量。例题63、均值型指数法(北京西郊水质量系数)分级标准分级标准P 0.2清洁清洁=0.2 0.5尚清洁尚清洁=0.5 1.0轻污染轻污染=1.05.0中污染中污染510重污染重污染10100较重污染较重污染100极重污染极重污染74、有机污染综合评价值 基于上海地区黄浦江等河流的水质受有机污染突

3、出的问题,进行了一系列研究,综合出氨氮与溶解氧饱和百分率之间的相互关系,提出了有机污染综合评价值A。A=BODi/BOD0+CODi/COD0+NH3-Ni/NH3-N0-DOi/DO0式中:A-综合污染评价指数BODi、BOD0-BOD的实测值和评价标准CODi、COD0-COD的实测值和评价标准NH3-Ni、NH3-N0的实测值和评价标准DOi、DO0的实测值和评价标准8上面的式子也可改写成:A=BODi/BOD0+CODi/COD0+NH3-Ni/NH3-N0+(DO饱-DOi)/(DO饱-DO0)式中,DO饱-实测水文条件下中饱和溶解氧浓度在计算时,根据黄浦江的具体情况,各项标准规定如

4、下:BOD0=4mg/L;COD0=6mg/L;NH3-N0=1mg/L;DO0=4mg/L。定A2作为开始受到有机污染的标志,并根据A值的大小,分级评定水质受到有机物质污染的程度,结合黄浦江的具体情况,水质质量评价分级如表所示。9A值值污染程度分级污染程度分级水质质量评价水质质量评价00良好良好011较好较好1 22一般一般233开始污染开始污染344中等污染中等污染45严重污染严重污染二、分级型水环境指数1、罗斯水质指数 罗斯在总结以前水质指数基础上,对英国克鲁多河干支流进行了水质评价的研究,提出了一种简明的水质指数。黄浦江水质质量评价分级10(1)评价参数BOD、氨氮、悬浮固体、DO,并

5、分别给予权重,其中DO可用浓度和饱和度两种表示。参数参数BOD氨氮氨氮悬浮固体悬浮固体DO权重系数权重系数3322各评价参数权重在计算水质指数时,不直接用各参数的测定值或相对污染值来统计,而是先将它们分成等级,然后按等级进行计算,(2)计算式WQI=分级值/权重值规定WQI值用整数表示,这样就将水质指数分成从0-10的11个等级,数值越大,则水质越好。(10:天然纯净水;0:腐败的原污水)11122、布朗水质指数 1970年,R.M.Brown等发表了评价水质污染的水质指数(WQI)。他们对35种水质参数征求142位水质管理专家的意见,选取了11种重要水质参数。即溶解氧、BOD5、混浊度、总固

6、体、硝酸盐、磷酸盐、pH、温度、大肠杆菌、杀虫剂、有毒元素等。然后由专家进行不记名投票,确定每个参数的相对重要权系数。水质指数WQI按下式计算:WQI=WiPi Wi=1式中 WQI为水质指数,其数值在0-100之间;Pi为第i个参数的质量,在0-100之间;Wi为第i参数的权重值,在0-1之间。13水质参数水质参数重要性评价值重要性评价值中介权重中介权重最后权重最后权重溶解氧溶解氧1.41.00.17大肠菌密度大肠菌密度1.50.90.15pHpH2.10.70.12BODBOD2.30.60.10硝酸盐硝酸盐2.40.60.10磷酸盐磷酸盐2.40.60.10温度温度2.40.60.10混

7、浊度混浊度2.90.50.08总固体总固体3.20.40.08合计合计=5.9=1.09个参数的重要性评价及权重系数143、W值水质评价法(1)监测项目与评分标准为了评价地表水体,原则上讲,应该所有项目都测。一般情况下,13个项目必测:BOD、DO、COD、挥发性酚、氰化物、Cu、As、Hg、Cd、Cr、氨氮、ABS、石油等。参照地表水质单一或污染物的分级与评价标准表评分1516表中把单一项目或污染物的含量分为、级。评分时,一般分别给予10、8、6、4、2分。10分最理想,2分最差。(表中级除DO、BOD、COD、Cu外,其它均为饮用水标准;DO、BOD、COD是根据大量监测资料确定的;Cu为

8、水产用水标准;级除ABS外,等于或小于水产用水标准;级为地面水标准;级为农田灌溉用水标准;大于农田灌溉用水标准的数值为级。)17(2)数学模式:上式能概括地表示水质监测的总项数和各级别的项数。S表示监测总项数;分别为监测值得10分、8分、6分、4分2分的项数。其中得4分和2分的项数为超过地表水标准的项数。例如,某监测点的数学模式为:表示监测总项数为8项,其中得10分的4项,8分的1项,6分的0项。4分的2项,2分的1项,有3项超过地表水标准18(3)污染分级 地面水质的综合评价分为五级。W1为第一级也叫饮用级;W2为第二级(良好级)也叫水产级;W3为第三级(标准级)也叫地表级;W4为第四级(污

9、染级)也叫污灌级;W5为第五级(重污染级)也叫弃水级。(4)污染表达式SWJ-CS为监测总项数;Wj为污染级别;C超标项数(5)综合污染指数注:用两个最小评分值之和除以2,商为奇数则进为偶数,该数所超级别评价水质。注:综合污染指数n为监测点数,bj为监测点j所控河段长度占总长度的比例,wj为污染等级194、分级评分法 这是国家环保总局标准处曾经推荐的一种方法。(1)评价标准以地表水环境质量标准和污染水质分级为参考,见地表水质评价分级表。(2)评价代表值在评价时采用一次值,或采用多次平均值,而且必须与评价的具体目的相适应,它适用于对一个河段的一点或多点的监测结果、一条河流不同河段的监测结果,以及

10、同一监测点的不同时间监测结果的评价。(3)评价记分原则分值越高,表示水质越好。根据标准分级的原则和各级的定义,已确定同级中的每一参数是等权的,二各级间的分值是不等的。各级参数分值如表所示。(4)评价步骤,根据各项参数的实测结果,见表。得出每一参数值相应级别的分值,各项参数分值相加为总分值。202122 第二节 水环境影响评价 目的:一个预测;一个确定;一个分析;一个解释;一个提出。一、工作程序、评价等级和评价标准1技术工作程序 地表水环境影响评价的技术工作程序可分为四个阶段(见图):第一阶段:了解工程设计、现场踏勘、了解环境法规和标准的规定、确定评价级别和评价范2324围、编制环境影响评价工作

11、大纲,在这阶段还要做些环境现状调查和工程分析方面的工作;第二阶段:详细开展水环境现状调查和监测,做仔细的工程分析,在此基础上评价水环境现状;第三阶段:根据水环境排放源特征,选择或建立和验证水质模型,预测拟议行动对水体的污染影响,并对影响的意义及其重大性作出评价,并且研究相应的污染防范对策;第四阶段:提出污染防治和水体保护对策,总结工作成果,完成报告书,为项目监测和事后评价作准备。25 2评价等级的划分 环境影响评价技术导则地面水环境(HJT2.393),根据拟建项目排放的废水量、废水组分复杂程度、废水中污染物迁移、转化和衰减变化特点以及受纳水体规模和类别,将地表水环境影响评价分为三级。不同级别

12、的评价工作要求不同,一级评价项目要求最高,二级次之,三级较低。(示例)262728293031题1 一拟建建设项目,污水排放量为5800 m3/d,经类比调查知污水中含有COD、BOD、Cd、Hg,pH为酸性,受纳水体为一河流,多年平均流量为90 m3/s,水质要求为4类,此环评应按几级进行评价?参考答案:(1)污水排放量:为500010000之间(2)水质复杂程度:含有持久性污染物(Cd、Hg)、非持久性污染物(COD、BOD)、酸碱(pH为酸性),污染物类型数3,复杂程度为“复杂”(3)水域规模:介于150 m3/s到15 m3/s之间,为中等河流(4)水质要求:4类查表可知,此环评应按二

13、级评价要求进行32二、影响识别1、项目特征与地表水水量和水质的关系项目的类型与其影响的直接联系:分析范围:项目的建设期和运行期的作业情况。分析的重点:水的利用、废水回用与处理及其引起周围水体水量与水质改变的情况。是否可通过清洁生产审计减少耗水量和降低水的污染程度。项目所在位置与水体所受影响的联系:包括项目建设所需时间以及建设期的工程活动引起的影响。33识别位于特殊地点的拟建项目的要求:例如与洪水控制、该区域后续的工业开发、经济发展和许多其他需要相关联的影响。考虑拟建项目各项因素:包括选址、生产工艺、施工过程都应是多方案备选的,故应对每个方案进行具体的工程分析,识别其影响,以进一步通过每个方案的

14、预测并作出评价。342、评价因子的筛选 评价因子的筛选,应根据评价项目的特点和当地水环境污染特点而定。一般是依据拟建项目性质主要考虑:城市和各工业部门通常排放的水污染物;按等标排放量 Pi值大小排序,选择排位在前的因子,但对那些毒害性大、持久性的污染物如重金属、苯并芘等应慎重研究再决定取舍;35在受项目影响的水体中已造成严重污染的污染物或已无负荷容量的污染物;经环境调查已经超标或接近超标的污染物;地方环保部门要求预测的敏感污染物。36三、地表水环境影响预测(一)预测工作的准备1预测时段与范围(1)预测时期u预测时段:地表水预测时期分丰水期、平水期和枯水期三个时期。冰封期是北方河流特有的情况,此

15、时期的自净能力最小。因此,对一、二级评价项目应预测自净能力最小和一般的两个时期环境影响。对于冰封期较长的水域,当其功能为生活饮用水、食品工业用水水源或渔业用水时,还应预测冰封期的环境影响。三级评价或评价时间较短的二级评价可只预测自净能力最小时期的环境影响。37u预测阶段:一般分建设过程、生产运行和服务期满后三个阶段。所有拟建项目均应预测生产运行阶段对地表水体的影响,并按正常排污和不正常排污(包括事故)两种情况进行预测。建设过程超过一年的大型建设项目,如产生流失物较多、且受纳水体要求水质级别较高(在类以上)时,应进行建设阶段环境影响预测。个别建设项目还应根据其性质、评价等级、水环境特点以及当地的

16、环保要求预测服务期满后对水体的环境影响(如矿山开发、垃圾填埋场等)。38(2)预测范围与预测点:预测范围:由于地表水水文条件的特点,其预测范围与已确定的评价范围相一致。预测点为了全面反映拟建项目对该范围内地表水环境影响,一般选以下地点为预测点。已确定的敏感点;环境现状监测点,以利于进行对照;水文条件和水质突变处的上、下游,水源地,重要水工建筑物及水文站附近;在河流污染物混合过程段选择几个代表性断面;排污口下游可能出现超标的点位附近。392预测方法的选择 预测建设项目对水环境的影响,应尽量利用成熟、简便并能满足评价精度和深度要求的方法。(1)定性分析法:有专业判断法和类比调查法两种:专业判断法是

17、根据专家经验推断建设项目对水环境的影响。运用专家判断法(如特尔斐法)有助于更好发挥专家的专长和经验。类比调查法是参照现有相似工程对水体的影响,来推测拟建项目对水环境的影响。定性分析法具有省时、省力、耗资少等优点,并且在某种情况下也可给出明确的结论。40(2)定量预测法:指应用物理模型和数学模型预测。应用水质数学模型进行预测是最常用的。(二)水环境影响评价中常用的水质模型河流水质模型是描述水体中污染物随时间和空间迁移转化规律的数学方程。1、水质模型的分类:n按时间特性分:分为动态模型和静态模型。描写水体中水质组分的浓度随时间变化的水质模型称为动态模型。描述水体中水质组分的浓度不随时间变化的水质模

18、型称为静态模型。41n按水质模型的空间维数分:分为零维、一维、二维、三维水质模型。当把所考察的水体看成是一个完全混合反应器时,即水体中水质组分的浓度是均匀分布的,描述这种情况的水质模型称为零维的水质模型。描述水质组分的迁移变化在一个方向上是重要的,另外两个方向上是均匀分布的,这种水质模型称为一维水质模型。描述水质组分的迁移变化在两个方向上是重要的,在另外的一个方向上是均匀分布的,这种水质模型称为两维水质模型。描述水质组分迁移变化在三个方向进行的水质模型称为三维水质模型。42n按描述水质组分的多少分:分为单一组分和多组分的水质模型。水体中某一组分的迁移转化与其它组分没有关系,描述这种组分迁移转化

19、的水质模型称为单一组分的水质模型。水体中一组分的迁移转化与另一组分(或几个组分)的迁移转化是相互联系、相互影响的,描述这种情况的水质模型称为多组分的水质模型。43n按水体的类型可分为:河流水质模型、河口水质模型(受潮汐影响)、湖泊水质模型、水库水质模型和海湾水质模型等。河流、河口水质模型比较成熟,湖、海湾水质模型比较复杂,可靠性小。n按水质组分可分为:耗氧有机物模型(BODDO模型),无机盐、悬浮物、放射性物质等单一组分的水质模型,难降解有机物水质模型,重金属迁移转化水质模型。442、污染物排入水环境后的物理、化学和生物过程(1)污染物在水体中的稀释分散污水排入河流的混合过程竖向混合阶段-沿河

20、流深度方向的混合;横向混合阶段-从竖向充分混合到横向方向的混合;横断面上充分混合后阶段-横断面上浓度处处相等。45河流的混合稀释模型(守恒物质零维模型)背景段混合段均匀混合段 河水流量Q(m3/s),污染物浓度为C1(mgL)连续排放污染物浓度为C2(mgL)废水流量为 q(m3/s)C046(2)污染物质在水体(河流)中的扩散 污染物质在河流中的迁移总起来可分为两类,即推流和扩散。推流也称平流、随流输移。推流是指污染物质随水质点的流动一起移到新的位置。扩散可分为分子扩散、湍流扩散、弥散扩散和对流扩散。推流-推流过程中河流横断面上各点流速处处相等,推流作用只能改变污染物的位置,并不稀释污染物浓

21、度;扩散-分子扩散、湍流扩散、弥散扩散。47分子扩散 分子扩散是指物质分子的随机运动(即布朗运动)而引起的物质迁移或分散现象。当水体中污染物质浓度分布不均匀时,污染物质将会从浓度高的地方向浓度低的地方移动。分子扩散过程服从Fick第一定律。48即以扩散方式通过单位截面积的质量流量与扩散物质的浓度梯度成正比。分子扩散系数一般很小。分子扩散引起的物质迁移与其它因素引起物质迁移相比,分子扩散在水环境影响评价中往往被忽略。湍流扩散 当河流做湍流运动时,随机的湍流作用引起污染物的扩散,称为湍流扩散。湍流扩散所引起的污染物质量通量与浓度梯度成正比。湍流扩散系数比分子扩散系数大78个数量级。因此,在河流中污

22、染物的迁移是以湍流为主的。49弥散扩散 当垂直于流动方向的横断面上流速分布不均匀或者说有流速梯度存在的流动称为剪切流。剪切流离散又称弥散,它是由于横断面上各点的实际流速不等而引起的。剪切流离散同样可以类比分子扩散,其引起的质量通量服从Fick第一定理:对流扩散 对流扩散指由于温度差或密度分层不稳定性面引起的铅直方向对流运动所伴随的污染物迁移。50 在自然界的水体中,各种形式扩散常常交织在一起发生,除上述污染物几种主要迁移方式以外,还存在着冲刷、淤积和悬浮等多种形式。除分子扩散外,所有各种迁移方式都和水体流动特性有密切联系,因此,要研究物质的扩散输移规律应和研究水体的流动特性紧紧联系在一起。51

23、(3)污染物的转化降解过程沉淀作用;气液交换作用;吸附作用;化学转化;生物作用。3、水质模型基本方程52 从流动的水体中,取一微分六面体。按照物质守恒原理,从微分六面体流进与流出的污染物质量之差应当等于同时段内微分六面体内质量的增量,从而导出三维的移流扩散方程为:53污染物进入水体后,在水体的平流输移、离散和紊动扩散作用,同时与水体发生物理、化学和生物作用,使水体中污染物浓度逐渐降低。描述污染物在三个方向均有迁移扩散的基本方程如下(如何得来参见大气质量模型推导):54上式在理论上完整地描述了水体中任意点的水质变化状况,但求解和应用很困难。实用上都应针对水体的不同混合状况和水质规划管理的要求进行

24、各种简化。554、常用的河流水质模型(1)零维水质模型零维是一种理想状态,把所研究的水体如一条河或一个水库看成一个完整的体系,当污染物进入这个体系后,立即完全均匀地分散到这个体系中,污染物的浓度不会随时间的变化而变化。零维水质模型的适用条件:在同时满足以下情况下,可以把预测水体简化为“零维”进行预测。n上游来水流量稳定、水质是均匀的。n河水流量与污水流量之比大于1020。n不考虑污水进入水体的混合距离。n当预测因子比较稳定,难降解或降解项可以忽略不计、且评价等级比较低时,可以考虑采用零维模型。56在水质完全混合断面以下的任何断面,处于均匀混合段,则污染物浓度可以用下式来计算。C0C1C2u守恒

25、物质零维模型完全混合模型57该模型适用于相对窄而浅的河流,河流为稳态,均匀河段,河流过水断面流速及污染物排入量不随时间变化,污染物为难降解的有机物、可溶性盐类和悬浮固体情况下的预测。【例题】河边拟建一工厂,排放含氯化物废水,流量2.83m3/s,含盐量1300mg/L。该河流平均流速0.46m/s,平均河宽13.7m,平均水深0.61m,上游来水含氯化物100mg/L,该厂废水如果排入河中能与河水迅速混合,问河水氯化物是否超标?(设地方标准为200mg/L)。58河流完全混合模式的适用条件:河流充分混合段;持久性污染物;河流恒定流动;废水连续稳定排放u非守恒污染物的零维水质模型V河流、湖库的容

26、积,m3K159V160(2)一维水质模型一维水质模型的适用条件:假设条件是横向和垂直方向混合相当快,认为断面中的污染物浓度是均匀的。一维河流水质模型基本方程为61对于非持久性或可降解污染物,如给定x=0时,c=c0则上式解为K1污染物衰减系数对于一般条件下的河流,忽略扩散项,代入初始条件 x=0,C=C0方程的解为 62例1 一个改扩建工程拟向河流排放废水,废水量q0.15m3s,苯酚浓度为30gL,河流流量Q5.5m3s,流速u0.3ms,苯酚背景浓度为 0.5 g L,苯酚的降解(衰减)系数K0.2d-1,纵向弥散系数Ex10m2s。求排放点下游10km处的苯酚浓度。解 计算起始点处完全

27、混合后的初始浓度:(1)考虑纵向弥散条件下的下游10km处的浓度:CC63(2)忽略纵向弥散时的下游10km处的浓度:由此看出,在稳态条件下,忽略纵向弥散系数与考虑纵向弥散系数的差异可以忽略。对水面宽阔的河流受纳污(废)水后的混合过程和污染物的衰减可用二维模型预测;对于水面又宽又深和流态复杂的河流水质预测宜采用三维模型。C64作业2:工厂A和B向一均匀河段排放含酚污水,水量均为100m3/d,水质均为50mg/l。两工厂排放口相距20km。两工厂排放口的上游河水流量为9m3/s,河水含酚为0mg/l,河水的平均流速为40km/d,酚的衰减速率常数为2d-1。如要在该河流的两工厂排放口的下游建一

28、自来水厂,根据生活饮用水卫生标准,河水含酚应不超过0.002mg/l,问该水厂应建在何处(距A、B排放口的距离)?65(3)66n预测模型的选择4在河段内有支流汇入,且沿河有多个污染源,采用多河段模型;4废水排入河流后与河水迅速完全混合后的浓度,持久性污染物与河水完全混合后的浓度预测,可采用零维模型;4污染物浓度在断面上比较均匀分布的中小型河流的水质预测,采用一维模型;4污染物浓度在垂向比较均匀,而在纵向和横向分布不均匀的大河,采用二维模型。4对水面宽、深,流态复杂的河流的水质预测,应采用三维模型。67(4)BOD-DO耦合模型SP模型的基本假设是:河流中的BOD的衰减和溶解氧的复氧都是一级反

29、应;反应速度是定常的;河流中的耗氧是由BOD衰减引起的,而河流中的溶解氧来源则是大气复氧。S-P模式的适用条件:河流充分混合段;污染物为耗氧性有机污染物;需要预测河流溶解氧状态;河流恒定流动;连续稳定排放。68BOD-DO模型(S-P模型)简介:描述河流水质的第一个模型是由斯特里特(H.Streeter)和菲尔普斯(E.Phelps)在1925年提出的,简称S-P模型,S-P模型迄今仍得到广泛的应用,它也是各种修正和复杂模型的先导和基础。S-P模型用于描述一维稳态均匀无扩散河流中的 BOD-DO 的变化规律。69 对于某一河段,若河水流动对污染物的迁移作用大于湍流对污染物的扩散作用,则可以把地

30、面水环境质量变化的基本方程简化成一维的作近似处理。假设此河段的任一断面上流速和水质浓度均匀分布,并记浓度为c,则基本方程可简化为假设上游污水来量是稳定的,水流运动也是稳定,则可认为该河段中水质的运动是定常的。上式可以进一步简化为BOD-DO模型推理过程70 上式是忽略三个方向扩散作用的基本方程。可以看出求解的关键是在于确定Sp。C为污染物浓度时,Sp代表由人类行为或者化学反应或生物运动所引起的污染物的净增加率。在应用模型时,要对Sp来源作具体分析。对本模型具体而言,水中溶解氧(DO)的减少和短缺是一种普遍性的水质问题,引起河水中DO减少的原因主要有:河水中有机物的分解、底泥中有机物的分解,以及

31、水生生物的呼吸作用等。来源主要有:大气复氧、水体中水生植物光合作用等71BOD-DO变化关系图72假设:(1)对于方程式中的Sp项,只考虑好氧微生物参加的BOD衰减反应,并认为该反应为一级反应。根据一级反应动力学原理,即有S=-K1L,其中K1为BOD一级反应衰减速率,L为BOD浓度(2)对河水中的DO来说,认为耗氧只是BOD衰减反应引起的。即BOD的衰减反应速率与河水中溶解氧(DO)的减少速率相同。同时认为复氧速率与河水中的氧亏成正比,并只考虑大气复氧的作用。73因此,可以用BOD,DO两组方程式来表达水质变化。下面式S-P方程的基本形式式中:U该河段中的平均流速L河段中距起端距离为x处的B

32、OD浓度C河水中距离起端处为X处的溶解氧DO浓度k1河水中BOD衰减(耗氧)系数;k2河水中的大气复氧系数;Cs河水中饱和溶解氧DO浓度Cs468/(31.6+T)74这两个方程式是耦合的。当取边界条件时可得解析解为根据S-P模型,可以在排污断面处河水的BOD、DO的浓度值分别为L0 C0时,求得沿河下游各断面上的溶解氧浓度值7576从前图可见,在河流的某一距离Xc处,溶解氧具有最小值。此处水质最差,是人们较为关注的。此处的亏氧值(或溶解氧值)及发生的距离,可通过求极值的方法求得,即可由上式,令dC/dx=0,得到:77河水中的有机物,在随水向下游流动的过程中,随着水力条件的变化,可以反复发生

33、沉淀由水相到底泥,再悬浮由底泥再进入到水相的过程。这一过程将影响河水中耗氧和复氧的状况,因此Thomas在sp模型中引入了一个沉淀再悬浮系数k3式中k3为由沉淀作用或冲刷作用去除BOD的系数托马斯(Thomas)修正模型78多宾斯坎普(DobbinsCamp)修正模型l在sp模型的基础上,多宾斯-坎普提出了两条新的假设:l考虑地面径流(耗氧)所引起的BOD变化速率,该速率以 B表示。考虑藻类光合作用和呼吸作用以及底泥有机物分解耗氧所引起的溶解氧变化速率,以 P表示。79B80在托马斯模型的基础上,奥康纳提假设条件为,总BOD是碳化和硝化BOD两部分之和,则托马斯修正式可改写为:Kn为含氮有机物

34、引起的BOD衰减系数,也称硝化反应系数,反应含氮有机物对水质的影响奥康纳(OConnon)模型81825、水质模型的参数估值扩散参数估值有机物耗氧速率常数k1估值硝化耗氧速率常数kN估值复氧速率常数k2估值多参数同时估值83u扩散参数估值(1)经验公式Taylor公式Elder公式84u扩散参数估值(2)示踪实验法向河流中投放持久性示踪剂(无机盐:NaCl、LiCl,荧光染料:若丹明B或W),用下式估值:(采样在完全混合断面后)8586u有机物耗氧速率常数k1估值(1)实验室测定法因为87u有机物耗氧速率常数k1估值故或88u有机物耗氧速率常数k1估值例:有一组BOD实验数据如表:求K1和L0

35、。t12345678910y6.511.015.0 18.0 20.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0(t/y)1/30.5360.567 0.585 0.606 0.630 0.648 0.673 0.693 0.711 0.72789u有机物耗氧速率常数k1估值90从图上查得:91u有机物耗氧速率常数k1估值92u有机物耗氧速率常数k1估值(2)野外实测法有机物降解符合故93u复氧速率常数k2估值(1)示踪剂法 放射性同位素氘水或氪-85和荧光燃料同时使用。该方法很少使用。(2)经验公式(3)S-P模型及其修正式采用的估值94(4)实测法95969798996、地表水环境

36、影响的评价 水环境影响评价是在工程分析和影响预测基础上,以法规、标准为依据解释拟建项目引起水环境变化的重大性,同时辨识敏感对象对污染物排放的反应;对拟建项目的生产工艺、水污染防治与废水排放方案等提出意见;提出避免、消除和减少水体影响的措施和对策建议;最后提出评价结论。1)评价重点和依据的基本资料(1)对应结合建设、运行和服务期满三个阶段的不同情况对所有预测点和所有预测的水质参数进行环境影响重大性的评价,但应抓住重点。100如空间方面,水文要素和水质急剧变化处、水域功能改变处、取水口附近等应作为重点;水质方面,影响较大的水质参数应作为重点。多项水质参数综合评价的评价方法和评价的水质参数应与环境现

37、状综合评价相同。(2)进行评价的水质参数浓度应是其预测的浓度与基线浓度之和。(3)了解水域的功能,包括现状功能和规划功能。(4)评价建设项目的地面水环境影响所采用的水质标准应与环境现状评价相同。(5)向已超标的水体排污时,应结合环境规划酌情处理或由环保部门事先规定排污要求。1012判断影响重大性的方法(1)规划中有几个建设项目在一定时期(如5年)内兴建并且向同一地表水环境排污的情况可以采用自净利用指数法进行单项评价。式中:Pi,j,Chi,j,Csi分别为j点污染物i的浓度,j点上游i的浓度和i的水质标准;自净能力允许利用率。溶解氧的自净 利用指数为:102式中:分别为 j 点上游和 j点的溶

38、解氧值,以及溶解氧的标准。自净能力允许利用率应根据当地水环境自净能力的大小、现在和将来的排污状况以及建设项目的重要性等因素决定,并应征得主管部门和有关单位同意。当Pij1时说明污染物 I 在 j点利用的自净能力没有超过允许的比例;否则说明超过允许利用的比例,这时的Pij值即为超过允许利用的倍数,表明影响是重大的。103(2)当水环境现状已经超标,可以采用指数单元法或综合指数法进行评价。具体方法:将由拟建项目时预测数据计算得到的指数单元或综合评价指数值与现状值(基线值)求得的指数单元或综合指数值进行比较。根据比值大小,采用专家咨询法和征求公众与管理部门意见确定影响的重大性。3对拟建项目选址、生产

39、工艺和废水排放方案的评价 当拟建项目有多个选址、生产工艺和废水排放方案,应分别给出各种方案的预测结果,再结合环境、经济、社会等多重因素,从水环境保护角度推104荐优选方案。这类多方案比较常可利用专家咨询和数学规划方法探求优化方案。生产工艺主要是通过工程分析发现问题,如有条件,应采用清洁生产审计进行评价。4消除和减轻负面影响的对策(1)对环保措施的建议一般包括污染消减措施和环境管理措施两部分。消减措施的建议应尽量做到具体、可行,以便对建设项目的环境工程设计起指导作用。对消减措施应主要评述其环境效益(应说明排放物的达标情况),也可以做些简单的技术经济分析。105环境管理措施建议中包括环境监测(含监

40、测点、监测项目和监测次数)的建议、水土保持措施的建议、防止泄漏等事故发生的措施的建议、环境管理机构设置的建议等。(2)常用消减措施对拟建项目实施清洁生产、预防污染和生态破坏是层根本的措施;其次是就项目内部和受纳水体的污染控制方案的改进提出有效的建议。推行节约用水和废水再用,减少新鲜水用量;结合项目特点,对排放的废水采用适宜的处理措施。106在项目建设期因清理场地和基坑开挖、堆土造成的裸土层应就地建雨水拦蓄池和种植速生植被,减少沉积物进入地表水体。施用农用化学品的项目,可通过安排好化学晶施用时间、施用率、施用范围和流失到水体酌途径等方面想办法,将土壤侵蚀和进入水体的化学品减至最少。应采取生物、化

41、学、管理、文化和机械手段一体的综合方法。在有条件的地区可以利用人工湿地控制非点源污染(包括营养物、农药和沉积物污染等)。人工湿地必须精心设计,污染负荷与处理能力应匹配。107在地表水污染负荷总量控制的流域,通过排污交易保持排污总量不增长。(3)提出拟建项目建设和投入运行后的环境监测的规划方案与管理措施。5提出评价结论 在环境影响识别、水环境影响预测和采取对策措施的基础上,得出拟建项目对地表水环境的影响是否能够承受的结论。108某河段流量Q=216104m3/d,流速=46km/d,水温为13.6,k1=0.94d-1,k2=1.82d-1,k3=-0.17d-1,河段始端排放Q1=10104m3/d的废水,其BOD5=500mg/L,DO=0,上游河水BOD5=0,DO=8.95 mg/L,求下游6km处河水的BOD5和氧亏值。作业:109110111112

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