教案---第3章-水环境质量现状评价

第三章水环境质量现状评价污染源评价水体质量评价水生生物与底泥评价第一节污染源评价污染源评价的概念：对污染源的潜在污染能力进行鉴别和比较。污染源的潜在污染能力主要取决于污染源本身的性质，即污染源排放污染物的种类、性质、方式等。污染源评价的目的：找出主要污染源和主要污染物，为环境影响评价提供基础数据，为环境污染综合防治指出目标，提供依据。污染源评价方法1、类别评价：根据各类污染源某一种污染物的排放浓度、排放总量、统计指标等评价污染源和污染物的污染程度。如浓度指标、排放强度指标、统计指标（检出率、超标率）等。此类评价方法一般只适用于同种污染物的相互比较，而不能综合反映一个污染源的潜在污染能力，不便于污染源之间和地区间的相互比较。2、综合评价：不仅考虑污染物的种类、浓度、排放总量与方式，还考虑排放场所的环境功能。主要有3种：等标污染负荷法；排毒系数法；等标排放量法。①污染物的等标污染负荷某污染物的等标污染负荷Pij定义为：Pij＝（ij/0i）·Qij式中：j－污染源序号；i－污染物序号；Pij－第j个污染源第i种污染物的等标污染负荷，m3/s；－污染物排放浓度，废水单位为mg/L；0－污染物排放标准，与同单位的数值；Q－含污染物的流体排放量，废水单位为m3/s或m3/d。等标污染负荷法第j个污染源的总等标污染负荷等于该污染源内各种污染物的等标污染负荷之和：评价区的第i个污染物的总等标污染负荷等于评价区内各污染源的该污染物的等标污染负荷之和：评价区的总等标污染负荷等于评价区内各污染源的总等标污染负荷之和：niijjPP1mjijiPP1niimjjPPP11＝等标污染负荷法②等标污染负荷比第j个污染源中，第i种污染物的等标污染负荷比Kij为：Kij＝Pij/Pj评价区内，第i种污染物的等标污染负荷比Ki为：Ki＝Pi/P评价区内，第j个污染源的等标污染负荷比Kj为：Kj＝Pj/P等标污染负荷法③主要污染物和主要污染源的确定主要污染源的确定：按评价区内污染源的等标污染负荷比由大到小排队，污染源等标污染负荷比大于等于80％（即Kj≥80％）污染源为主要污染源；等标污染负荷比最大者为首要污染源。主要污染物的确定：按评价区内污染物的等标污染负荷比由大到小排队，评价区域内，污染物等标负荷比大于等于80％（即Ki≥80％）污染物为主要污染物；等标污染负荷比最大者为首要污染物。特别指出：采用等标污染负荷法确定主要污染物和污染源，排放量小、毒性大、易于积累的污染物及其污染源有可能被漏掉，故最后确定时，还应全面考虑与分析。等标污染负荷法评价区域内废水污染源排放状况企业名称废水排放量（万吨/年）污染物排放量（吨/年）BOD5CODcr***联合铜业有限公司15.00—0.6***市锻造厂0.31.4851.782***市脱模剂厂0.1350.411.66合计15.4351.8954.042废水中主要有害物质的评价标准序号有害物质名称评价标准(mg/l)(1)CODcr100(2)BOD520实例1评价区废水污染源的等标污染负荷及污染负荷比污染源名称PBODPCOD∑PjKj（%）***联合铜业有限公司P11=0.00P12=0.600.604.4%***市锻造厂P21=7.43P22=1.789.2168.1%***市脱模剂厂P31=2.05P32=1.663.7127.4%∑Pi9.484.0413.52100.0%Ki(%)70.1%29.9%100.0%由上表可见，评价区内主要污染源为***市锻造厂，其次为***市脱模剂厂，两家单位的累计污染负荷比为95.5%；主要污染物为BOD5，污染负荷比为70.1%。实例2毛巾厂农机厂家用电器厂污水量（万m3/a）3.453.213.20COD（mg/l）42818676SS（mg/l）206275挥发酚（mg/l）0.0170.0030.007六价铬（mg/l）0.140.440.15污水排放量及浓度废水中主要有害物质的评价标准序号有害物质名称评价标准(mg/l)(1)COD100(2)SS70(3)挥发酚0.5(4)六价铬0.5第二节水体质量现状评价单因子评价法（单因子指数）水质指数法(多因子指数)水环境质量指数水环境质量分级指数模糊综合评价法矩阵法一般的水质因子指数：ijsiijCCＩjDOsfjfDODODODO||jDOsjDODOj溶解氧的标准型指数：＝，ＤＯ＝１０－９ＩＩj≥ＤＯs，ＤOj＜ＤＯsfT6.31468式中：ＩDO——j点的溶解氧浓度标准型指数单元；DOf——饱和溶解氧浓度，计算式为：ＤＯ=单因子指数法＝pH的标准型指数：Ｉ＝，ｐＨ≤7.0Ｉ＝，ｐＨ＞7.0式中：ＩpHj——j点的pH标准指数单元；pHj——j点的pH监测值；pHsd——评价标准中规定的pＨ值下限；pHsu——评价标准中规定的pＨ值上限。jpH,sdjpHpH0.70.7jpH,0.70.7sujpHpH水质指数法（一）水环境质量指数1内梅罗污染指数2北京西郊水质量指数3南京水域水质量指数4有机污染综合质量指数（上海）1内梅罗污染指数内梅罗指数是一种兼顾极值或称突出最大值的计权型多因子环境质量指数。内梅罗指数的基本计算式为:对于多因子情况，可采用其加权评价值：njjjPIWPI1式中：PIj——j类水用途指数；Ci——i污染物的实测浓度，mg/L；Sij——i污染物对应j类水用途的标准，mg/L。Wj为不同用途的水所占的份额2)1()(max122niijiijijSCnSCPI将水的用途分为：接触使用的：饮用、游泳、造饮料等。间接接触使用的：养鱼、工业食品制备、农业用等。不接触使用的：工业冷却用，公共娱乐、航运等。不同用途的水有相应的水质标准。1PI2PI3PI将第一类和第二类用途的权重各定为0.4，第三类定为0.2，判别依据为：PI1.0时，水质处于清洁水平；1.0PI2.0时，水质处于轻污染水平；PI2.0时，水质处于污染水平。2北京西郊水质量指数P=ΣCi/Si级别P值级别P值清洁0.2轻度污染5.0-10.0微污染0.2-0.5严重污染10.0-100.0轻污染0.5-1.0极严重污染100中度污染1.0-5.0式中：Ci——各种污染物实测浓度，mg/L；Si——各种污染物的地表水质标准，mg/L。（1975年北京西郊环境质量评价时提出）iiiWSCnI1水式中：Ci——i类污染物的实测浓度，mg/L；Wi——污染物的权重，∑Wi=1；Si——各种污染物的评价标准，mg/L；n——污染物种类数。南京水域质量综合指标分级I水值级别分类依据＜0.2清洁多数项目未检出，个别项目检出，也在标准内0.2～0.4尚清洁检出值均在标准内，个别值接近标准0.4～0.7轻度污有一项检出值超过标准0.7～1.0中污染有1～2项检出值超过标准1.0～2.0重污染全部或相当部分监测项目检出值超过标准＞2.0严重污染相当部分项目检出值超过标准1倍到数倍3南京水域质量综合指数4有机污染综合评价值A值级别水质评价00良好0-11较好1-22一般2-33开始污染3-44中等污染45严重污染003300DODONNHNNHCODCODBODBODAiiii式中i为实测值，Ｏ为评价标准。溶解氧前的符号表示它对水质的影响与其他三项污染物相反。当前三项分别大于1，第四项小于1时，A大于2，A≥2作为始污染的标志。（二）水环境质量分级指数1罗斯水质指数2布朗水质指数3分级评分法4W值水质评价1罗斯（Ross）水质指数罗斯在总结以前的水质指数的基础上，提出了一种比较简明的水质指数。选择悬浮固体、DO、BOD和氨氮为评价参数。并分别给予权重，见下表。参数BOD氨氮悬浮固体DO权重系数3322各评价参数权重悬浮固体BOD氨氮DODO浓度（mg/L）分级浓度（mg/L）分级浓度（mg/L）分级浓度（mg/L）分级浓度（mg/L）分级0～10200～2300～0.23090～10510＞91010～20182～4270.2～0.52480～908～9820～40144～6240.5～1.018105～12086～8640～80106～10181.0～2.01260～804～6480～150610～15122.0～5.06＞12061～42150～300215～2565.0～10.0340～6040～10＞300025～503＞10.0010～402＜5000～100水质指数各参数的评分尺度规定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，水质越好，各级指数可进行如下分级：1罗斯（Ross）水质指数在计算水质指数时，先把各参数的测定值或相对污染值分成等级，然后按等级进行计算。其计算式为：WQI=∑分级值/∑权重值WQI等于108--106--83--60--3水质等级无污染轻污染污染严重污染水质腐败1罗斯水质指数（河流）——计算实例参数测定结果得分值权重值悬浮固体(mg/L)27142BOD(mg/L)6.8183D0(mg/L)8.98lD0(饱和度％)7861氨氮(mg/L)1.3123Σ5810WQⅠ=∑分级值/∑权重值=58/10=6，污染状态2布朗（Brown）水质指数1970年，布朗等选取了9种重要水质参数。即溶解氧、BOD5、混浊度、总固体、硝酸盐、磷酸盐、pH、温度、大肠杆菌等，然后由专家进行不记名投票，确定每个参数的相对权重系数。水质指数WQI按下式计算：iiPWWQI1iW式中：WQI——水质指数，其值在0～100之间；Pi——第i个参数的质量，在0～100之间；Wi——第i个参数的权重值，在0～1之间。9个参数的重要性评价及权重系数水质参数重要性评价值中介权重最后的权重Wi溶解氧1.41.00.17大肠杆菌1.50.90.15pH2.10.70.12BOD52.30.60.10硝酸盐2.40.60.10磷酸盐2.40.60.10温度2.40.60.10混浊度2.90.50.08总固体3.20.40.08合计∑=5.9∑=1.002布朗（Brown）水质指数2布朗水质指数(WQⅠ)-------计算示例参数测量值单项评价(PⅠ)权重值(WⅠ)总的质量评价(PⅠ·WⅠ)溶解氧饱和(％)80.0860.1714.6粪便大肠菌密度(个/100mL)10.0680.1510.2pH值7.5920.1211.0BOD(mg/L)2.0750.107.5硝酸盐10.0480.104.8磷酸盐1.0400.104.0温度(℃)(与平衡的差距)0950.109.5浊度单位10.0760.086.1总固体(mg/L)100.0820.086.6WQⅠ74.3这是国家环保总局曾经推荐使用的一种水质评价方法。我国国家地表水环境质量标准相配套的方法，该评价方法将地表水水质标准分为六级，前三级分别与现行地表水水质标准的第一、二、三级相同，对超过地表水三级标准的污染水质按其不同浓度所产生的污染程度分为轻、中、重污染三级。该评价方法在地表水水质标准所列的20个监测项目中选取了15个作为评价因子。评价方法采用评分制，分制越高，表示水质越好。将评价因子实测值得出各因子的相应分值，逐项相加，即得总分值。评价结果除说明水质等级之外，还要把主要污染因子及污染特征表示出来3分级评分法——（1）基本情况项目评价分级地表水环境质量标准污染水质分级一级（Ⅰ）二级（Ⅱ）三级（Ⅲ）轻污染（Ⅳ）重污染（Ⅴ）严重污染（Ⅵ）界限值臭（级）无异臭臭强度一级臭强度二级臭强度三级臭强度四级臭强度五级色度（度）≤10≤15≤25＞25＞40＞50DO饱和率≥90%≥6≥4＜4＜3＜1BOD5≤1≤3≤5＞5＞15＞30CODMn≤2≤4≤6＞6＞20＞50挥发酚类≤0.001≤0.005≤0.01＞0.01＞0.1＞0.5CN≤0.01≤0.05≤0.1＞0.1＞0.5＞2.0Cu≤0.005≤0.01≤0.03＞0