第七章--污染源调查

水环境学授课班级：自然地理与资源环境1401主讲人：雷军成授课单位：地理与规划学院YOURLOGO•目的：•掌握各类污染源的数量、行业和地区分布情况，了解主要污染物的产生、排放和处理情况，建立健全重点污染源档案、污染源信息数据和环境信息统计平台，为制定经济社会发展和环境保护政策、规划提供依据。YOURLOGO第七章目录污染源调查概述污染源调查方法污染源评价污染负荷预测4123YOURLOGO教学目标•1.了解各类污染源的特征•2.了解各类污染源调查的内容•3.掌握污染源调查的程序•4.掌握污染物排放量的估算方法•5.掌握污染源评价的方法YOURLOGO重点难点•重点：•1.不同类型污染源的调查内容•2.污染源评价的方法•难点：•1.污染物排放的估算方法•2.污染源评价的方法YOURLOGO第一节污染源调查概述•一、污染源分类及特征•(一)污染源分类•污染源：指向水体排放或释放污染物的发生源或场所。•分类：•①按来源分：自然污染源、人为污染源YOURLOGO第一节污染源调查概述•②按作用空间或形态分：点源、线源、面源•③按稳定性分：固定污染源、移动污染源•④按排放或作用时间长短分：连续性污染源、间歇性污染源、瞬时污染源•⑤按污染物的种类分：无机、有机、热、放射性、重金属、病原体、混合污染源YOURLOGO第一节污染源调查概述•(二)污染源特征•1.工业污染源•定义：指工业生产过程中对环境造成有害影响的生产设备或生产场所。•特点：量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、处理难YOURLOGO第一节污染源调查概述•2.生活污染源•定义：指人类生活产生的污染物发生源。•特点：氮、磷、硫含量高，在厌氧微生物作用下易产生硫化氢、硫醇、粪臭素等恶臭气味物质；从外表看，水体浑浊呈黄绿色以至黑色；一般呈弱碱性。YOURLOGO第一节污染源调查概述•3.农业污染源•定义：农业生产过程中形成的污染源。•特点：面广、分散、难于收集、难于治理。含有机质、植物营养素及病原微生物浓度高；含化肥、农药浓度高。YOURLOGO第一节污染源调查概述•4.交通污染源•5.城市污染源•特点：含有较多的悬浮固体，病毒和细菌含量较高YOURLOGO第一节污染源调查概述•二、污染源调查的概念•污染源调查指根据控制污染、改善环境质量的要求，对某一地区造成污染的原因进行调查，建立各类污染源档案，在综合分析的基础上选定评价标准，估量并比较各污染源对环境的危害程度及潜在危险，确定该地区的重点控制对象和控制方法的过程。YOURLOGO第一节污染源调查概述•三、污染源调查的内容•(一)工业污染源调查•(二)生活污染源调查•(三)农业污染源调查YOURLOGO第一节污染源调查概述•(一)工业污染源调查企业基本情况污染物排放及治理情况污染危害情况生产发展情况YOURLOGO第一节污染源调查概述•(二)生活污染源调查城市居民用、排水状况城市垃圾及处置方法城市居民人口YOURLOGO第一节污染源调查概述•(三)农业污染源调查农业废弃物处理情况水土流失情况农药使用情况化肥使用情况YOURLOGO第二节污染源调查方法•一、污染源调查原则•(1)目的要求要明确•(2)把污染源、环境和人体健康作为一个系统来考虑•(3)重视污染源所处的位置及周围环境•(4)注重污染源调查工作程序YOURLOGO第二节污染源调查方法•二、污染源调查程序数据处理、建立档案、评价、文字报告、污染源分布图生产管理调查、污染物治理情况调查、污染物排放情况调查、污染危害调查、生产发展调查明确调查目的、制定调查计划、做好调查准备、开展调查试点准备阶段调查阶段总结阶段YOURLOGO第二节污染源调查方法•二、污染源调查方式统一普查详查重点调查典型调查社会调查YOURLOGO第二节污染源调查方法•四、污染物排放量估算•(1)统计报表法•排污单位按照统一表格形式所规定的填报内容和指标要求等，经实际统计后向上级提交报表，并由相关部分进行汇总统计的方法。YOURLOGO第二节污染源调查方法•(2)现场调查法•通过对某个污染源进行现场测定，得到污染物排放浓度和流量数据，然后计算出污染物排放量。𝐺𝑖=𝐾𝜌𝑗𝑄𝑇YOURLOGO第二节污染源调查方法•(3)物料衡算法•主要依据物质守恒定律，即产品在生产过程中投入一种物料𝑖的总量𝑀𝑖,等于经过工艺过程进入产品中的量𝑃𝑖、回收的量𝑅𝑖、转化为副产品的量𝐵𝑖和进入废水、废气、废渣中成为污染物的量𝑊𝑖𝑀𝑖=𝑃𝑖+𝑅𝑖+𝐵𝑖+𝑊𝑖YOURLOGO第二节污染源调查方法•(4)排污系数法•也称经验估算法，它根据生产过程中单位产品的经验排污系数和产品产量，来计算污染物排放量。Q=KWYOURLOGO第二节污染源调查方法•五、污染物入河量估算•污染物入河量：指由入河排污口进入水功能区的污废水量和污染物量。•污染物入河系数：𝑘𝑟=𝑊河𝑊排YOURLOGO第二节污染源调查方法•典型调查法•原理：首先选取设置有独立入河通道或入河排污口的污染源，分别在污染源排放口和入河排污口监测污染物排放量和入河量，可求得污染物的入河系数；再选取各类型水域和河段，监测其所对应的陆域范围内所有污染源的污染物排放量和水域内所有排污口的污染物入河量，可求得典型水域所对应的陆域范围的污染物入河系数。YOURLOGO第二节污染源调查方法•对于有水质水量资料的入河排污口：𝑊河=𝑄河×𝑊排YOURLOGO第二节污染源调查方法•对于有污染源排放资料而无入河排污口资料的排污口：•Step1：先用典型调查法计算出入河系数𝑘𝑟；•Step2：𝑊河=𝑘𝑟×𝑊排YOURLOGO第三节污染源评价•定义：在查明污染物排放地点、方式、数量和规律的基础上，综合考虑污染物的毒性、危害和环境功能等因素，以潜在污染能力来表达区域内主要环境污染问题的方法。YOURLOGO第三节污染源评价•目的：通过对区域内不同污染源的相互比较，确定各污染源对水环境影响的大小顺序，识别当地主要的污染源和污染物，并归纳制约水环境质量的主要因素。YOURLOGO第三节污染源评价•一、评价原则及类型•评价原则：•①将当地污染源所排放的大多数种类污染物都纳入到评价范围内(≥80%)。•②选择合适的评价标准，使污染源评价结果具有可比性。YOURLOGO第三节污染源评价•评价体系分类：评价体系点击添加文本点击添加文本YOURLOGO第三节污染源评价•二、评价方法浓度指标排放强度指标统计指标排毒系数法环境影响潜在指数法消耗指数法流失量指数法单一评价法综合评价法污染源评价经济技术法等标污染负荷法YOURLOGO第三节污染源评价•(一)污染源单一评价方法•1.浓度指标•以某污染源排放某种污染物的浓度值来表达污染源的污染能力大小。•不足：容易忽略污染物排放量大，而排放浓度低的污染源对环境的污染影响。YOURLOGO第三节污染源评价•2.排放强度指标𝑊𝑖=𝐶𝑖𝑄𝑖•3.统计指标•(1)检出率：某种污染物被检测出的样品数占样品总数的百分比。•(2)超标率：某种污染物超过排放标准的样品数占样品总数的百分比。YOURLOGO第三节污染源评价•(3)超标倍数：某种超过排放标准的污染物浓度值与标准值之比。•(4)标准偏差：某种污染物的标准偏差定义为：𝛿=(𝜌𝑖−𝜌0𝑖)2𝑛−1YOURLOGO第三节污染源评价•(二)污染源综合评价方法•1.等标污染负荷法•(1)某污染物的等标污染负荷𝑃𝑖=𝐶𝑖𝐶0𝑖𝑄𝑖×10−6YOURLOGO第三节污染源评价•(2)某污染源的等标污染负荷𝑃𝑛=𝑃𝑖=𝐶𝑖𝐶0𝑖𝑄𝑖×10−6𝑛𝑖=1𝑛𝑖=1YOURLOGO第三节污染源评价•(3)某区域(或流域)的等标污染负荷：𝑃𝑚=𝑃𝑛𝑚𝑗=1YOURLOGO第三节污染源评价•(4)区域中某污染物的总等标污染负荷：𝑃𝑖总=𝑃𝑖𝑗𝑚𝑗=1YOURLOGO第三节污染源评价•(5)某污染物在污染源区域中的等标污染负荷比：𝐾𝑖=𝑃𝑖𝑃𝑖总×100%𝐾𝑖总=𝑃𝑖总𝑃𝑚×100%YOURLOGO第三节污染源评价•(6)某污染源在区域中的等标污染负荷比：𝐾𝑛=𝑃𝑛𝑃𝑚×100%YOURLOGO第三节污染源评价•(2)排毒系数法•指污染物的实测排放浓度与相应毒性标准浓度的比值，其表达式为：𝐹𝑖=𝑐𝑖𝑐𝑚𝑖YOURLOGO第三节污染源评价•3.环境影响潜在指数法•将污染物、污染源状况与承受污染的环境结合起来进行评价，可以更为客观地评价污染源，此类评价方法带有指明污染源对环境潜在影响的意义，称为环境影响潜在指数法。其计算公式为：𝑃𝑖=𝐾𝑖𝑗𝑚𝑖𝐶0𝑖𝑎𝑗YOURLOGO第三节污染源评价•(三)经济技术评价法•基本理念：污染物的排放量取决于生产单位产品所消耗的水量、能源和原材料数量，这些物质能量的消耗量越大，则污染物排放量越大，对环境的危害也越大。YOURLOGO第三节污染源评价•1.消耗指数法•指生产单位产品所消耗的水量、能量、原材料量与定额消耗量的比值，其表达式为：𝐸𝑖=𝑎𝑖𝑎0𝑖YOURLOGO第三节污染源评价•2.流失量指数法•指某一污染源的水量、能量、原材料量的流失量与定额流失量之比，它反映生产技术、生产工艺和生产管理的总水平，其表达式为：𝐹𝑖=𝑞𝑖𝑞0𝑖YOURLOGO第四节污染负荷预测•一、基本概念•污染负荷：指在单位时间内从污染源传输到水体中的污染物的质量。•污染负荷量：对于河流、湖泊、水库等纳污水体，其输入的污染物数量、分布和强度是不断变化的，因此将某一水域在某一时段内输入的污染物数量称为污染负荷量。YOURLOGO第四节污染负荷预测•二、点源污染负荷预测•污染来源：生活污水、工业废水•污染特点：生活污水的成分比较固定，但随着地区的不同，其污水浓度略有差别；工业废水的污染物成分随产品的不同差异很大。YOURLOGO第四节污染负荷预测•二、点源污染负荷预测•(一)污染负荷影响因素预测•1.指数外延预测模型𝑃=𝑃0(1+𝑎)𝑡YOURLOGO第四节污染负荷预测•2.龚柏兹预测模型𝑃=𝑘𝑎𝑏𝑡YOURLOGO第四节污染负荷预测•(二)生活污水排放量预测•设计水平年包括现状水平年、规划水平年。•现状水平年：就是规划的基准年，即现状数据的采集年。•规划水平年：是规划的目标年份。YOURLOGO第四节污染负荷预测•(二)生活污水排放量预测•1.生活污水排放量预测𝑄𝑠𝑡=365×10−3𝑃𝑡𝑎𝑡•2.生活污水污染负荷量预测𝑊𝑠𝑡=𝑄𝑠𝑡𝐶𝑠×100%YOURLOGO第四节污染负荷预测•(三)工业废水污染负荷预测•步骤•Step1：根据一个地区的经济社会发展规划，预测不同设计水平年的工业产值，由此得到预测的工业废水量。•Step2：将预测得到的工业废水量乘以废水的污染物浓度，即可得预测的污染物量。YOURLOGO第四节污染负荷预测•1.工业废水排放量预测𝑄𝑔𝑡=𝑉𝑖𝑡𝑑𝑖𝑡(1−𝑃𝑖𝑡)×10−4𝑛𝑖=1YOURLOGO第四节污染负荷预测•2.污染物排放量预测𝑊𝑔𝑡=𝑄𝑔𝑖𝑡𝑚𝑖𝑡(1−𝑅)𝑛𝑖=1YOURLOGO第四节污染负荷预测•三、非点源污染负荷预测•(一)非点源负荷及其形成•非点源污染：主要指降雨(尤其是暴雨)产生的径流，冲刷地表的污染物，通过地表径流等水文循环过程进入各种水体，引起含水层、湖泊、河流、水库、海湾及滨岸生态系统等的污染。YOURLOGO第四节污染负荷预测•特点：•①受降雨过程和水文循环过程的影响和支配，其发生具有随机性；•②污染物的来源和排放点不固定，污染负荷的时间和空间变化幅度大，其检测、控制和处理具有情况复杂、难度大、成本高等特点。YOURLOGO第四节污染负荷预测•(二)非点源污染负荷预测•非点源污染过程包括：降雨径流过程、产沙输沙过程、污染物随水迁移转化过程。YO