第8章 水环境影响评价

第八章水环境影响评价第八章水环境影响评价•第一节水环境评价等级的确定•第二节水环境现状调查•第三节水环境影响预测•第四节水环境影响的评价•第五节、水环境影响评价案例水环境影响评价分为地表水（也称地面水）和地下水体两部分，地表水又分为河流、湖泊（水库）、河口和海洋等几部分，本教材主要以地表水的环境影响评价进行讲述。第一节水环境评价等级的确定一．评价工作程序二．评价等级三．评价标准一、评价工作程序地表水环境影响评价的技术工作程序可分四个阶段：第一为准备阶段——了解情况，确定评价级别和范围、编制环境影响评价工作大纲；第二阶段是评价工作的重头，详细调查现状和监测，仔细做好工程分析，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，并且研究相应防范对策；第四阶段是提出对策，总结成果，完成报告书，为项目监测和事后评价作准备。建设项目的工程概况及工程性质(参阅有关文件)地面水环境影响评价分级和编写工作大纲的地表水部分环境状况调查建设项目的工程分析水文调查与水文测量现状水质调查评价污染源调查土地利用环境敏感区发展规划选择预测方法筛选拟预测的水质参数预测环境影响国家、地方有关地面水的法规(含标准)评价建设项目的环境影响、对策建议报告书编写项目监测事后评价准备调查、监测预测、评价、对策报告书编写二、评价等级一．地表水评价等级划分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。一级评价项目要求最高，二级次之，三级较低。二．地下水评价等级划分划分地下水评价等级尚无标准。通常依据的条件有:①工程特点;②地下水埋藏条件;③工程所处地理位置。三、评价标准将水域功能按使用目的和保护目标划分为五类：I.主要适用于源头水、国家自然保护区；II.主要适用于集中式生活饮用水水源地、一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等；III.主要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；IV.主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；V.主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。同一水域兼有多类功能的,依最高功能划分类别。有季节性功能的,可分季划分类别。第二节水环境现状调查一．水体污染源与水体污染物二．水体污染源调查三．水质监测一、水体污染源与水体污染物•水体污染源①点污染源,主要指由工业企业和城镇通过排水沟道进入水体的废水。其污染影响的变化,一般与工业生产和城镇生活废水的排放规律有相关性,常呈日、周和季节性变化,同时又有随机性。②非点污染源，又称面源是指分散或均布地沿岸线进入水体的废水；包括城镇降雨排水，农田排水和农村生活废水，小型禽畜饲养场废水以及大气污染物通过重力沉降和降水过程进入水体等造成的污染。非点源污染情况复杂，其规律性较难掌握。一、水体污染源与水体污染物•水体污染物我国水体的主要污染物可分为:耗氧有机污染物、营养物、有机毒物、重金属、非金属无机毒物、病原微生物、酸碱污染物、石油类、热量和放射性核素等。二、水体污染源调查•调查目的:了解评价水体的水文、水质状况，污染源状况和水体功能利用情况，为水体环境影响预测和评价提供基础资料。•调查原测:①尽量向有关水文观测、水质监测、环保和水资源管理部门索取有关资料，以减少现场调查工作量。②不同的水体环境有不同的调查内容，不同等级的评价有不同的深度要求，因此每个项目的水体现状调查，都应根据具体的环境特点和评价等级要求确定具体的调查内容。二、水体污染源调查1.评价因子的筛选2.点源调查3.非点源(面源)调查4.污染源调查评价三、水质监测1.水质现状监测水质监测的目的是掌握地表水水体的水质现状,也即获取水质的基线条件。应该尽量收集和利用地方监测部门历史上积累的关于被测水体的数据和信息；它们反映水质变化的某种规律性。水质监测水质现状监测①监测时期和采样次数各种地表水体的监测时间与评价等级有关,也可参考HJ/T2.3-93确定。水质监测期应选在流量稳定、水质变化小、连续无雨、风速不大的时间进行。采样的天数和水样的要求的一般规定如下。②水文观测一般建设项目的水文观测数据是从地方水文站取得,对于重大的建设项目,必要时应进行水文与水质同步监测。河流水文观测的参数包括观测断面的几何形状、水位、流速等。湖泊水文观测包括湖泊廓线测量,监测垂线水深及坐标位置；湖泊(水库)分层情况及湖流等。水质监测2.水质现状评价现状评价是说明水质的污染程度并作为环境影响预测和评价的基础。评价水质现状主要采用文字分析与描述，并辅之以数学表达式。在文字分析与描述中，有时可采用检出率、超标率等统计数值。数学表达式分为两种：一种用于单项水质参数评价，另一种用于多项水质参数综合评价。单项水质参数评价简单明了，可以直接了解水质参数现状与标准的关系。水质监测水质现状评价①评价标准地面水的评价标准应采用GB3838或相应地方标准；国内尚无标准的水质参数可参考国外标准或采用经主管部门批准的临时标准。评价区内不同功能的水域应采用不同类别的水质标准。②水质参数的取值按理,用于评价的水质参数应是经过统计检验、剔除了离群值后,K个监测数据平均值(必要时应考虑方差)。即Ci=Cik。在实际工作中,往往监测数据样本量较小,难以利用统计检验剔除离群值,这时,如果数据集的数值变化幅度甚大,应考虑高值的影响,宜取平均值与最大值的均方根作评价参数值,即:2)(2/122maxikiiCCC(8-1)式中：Ci─i参数的评价浓度值；Cik─i参数监测数据(共k个)的平均值；Cimax─i参数监测数据集中的最大值。③单项水质参数评价采用标准型指数单元：iiiSCI/(8-2)由于溶解氧和pH与其他水质参数的性质不同需采用不同的指数单元。溶解氧的标准型指数单元sjssjsDOjDODODOODOOI,(8-3)sjsjDOjDODODODOI,910(8-4))6.31/(468TOs(8-5)式中:DOjI─j点的DO标准型指数单元；sO─饱和DO浓度；T─水温,℃；jDO─j点的DO浓度；sDO─DO的评价标准。pH的标准型指数单元。0.7,0.70.7,pHpHpHIsdjjpH0.7,0.70.7,pHpHpHIsujjpH(8-6)(8-7)式中:jpHI,─j点的pH标准指数单元；jpH─j点的pH监测值；sdpH─评价标准中规定的pH下限；supH─评价标准中规定的pH上限。水质参数的标准型指数单元大于“1”,表明该水质参数超过了规定的水质标准,已经不能满足使用功能的要求。④多项水质参数综合评价方法幂指数法1,1,11miiijwimijwIOIIij(8-8)首先,依据各类功能水体水质标准绘制Ii-Ci关系曲线,然后由监测求得的Cij值,在曲线上找到相应的Iij值。加权平均法1,11miimiiijwIwI(8-9)向量模法2/11mizijjII(8-10)算术平均法miijjImI121(8-11)以上各式中:Ij─j点的综合评价指数；Wi─水质参数i的权值；Ii─水质参数i的指数单元；m─水质参数的个数；Ii,j─污染物(水质参数)i在j点的水质指数。以上各种指数中,幂指数法适于各水质参数标准指数单元相差悬殊的场合,例如10倍以上；加权平均法用在一般的水质参数标准指数单元相差不大的情况,向量模法用于突出污染最重(水质参数最差)的项目。第三节水环境影响预测一．预测准备二．影响预测模型第三节水环境影响预测一．预测准备1.预测条件的确定2.预测方法的选择3.污染源和水体的简化一、预测准备1.预测条件的确定①预测范围②预测点的确定•已确定的敏感点；•环境现状监测点,以利进行对照；•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。③预测时期•地表水预测时期分丰水期、平水期和枯水期三个时期。一般说,枯水期河流自净能力最小，平水期居中，丰水期自净能力最大。但个别水域因非点源污染严重可能使丰水期的稀释能力变小，水质不如枯、平水期。冰封期是北方河流特有的情况,此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。④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两种情况进行预测。对于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III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)。2.预测方法的选择①定性分析法有专业判断法和类比调查法两种。专业判断法是根据专家经验推断建设项目对水环境影响；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。②定量预测法常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。3.污染源和水体的简化①污染源的简化•排放形式的简化:排放形式分点源和非点源两种•排入河流的两排放口距离较近,可简化为一个,其位置假设在两者之间,其排放量为两者之和；距离远时,应分别预测。•排入小型湖(库)的两排放口间距较近时,可简化为一个,其位置假设在两者之间,其排放量为两者之和。两排放口间距较远时,可分别单独考虑。•当两个或多个排放口间距或面源范围小于沿方向差分网格的步长时,可以简化为一个,否则,应分别单独考虑。以上所提排放口远近的判别可按:两排污口距离小于或等于预测河段长度1/20为近；两排污口距离大于预测距离的1/5为远。②地表水环境简化•河流的简化为使河流断面和岸边形状规则化,可将河流简化为矩形平直河流,矩形弯曲河流和非矩形河流等三类。•湖泊(水库)的简化湖泊(水库)可分大湖(库)、小湖(库)和分层湖(库)三类。第三节水环境影响预测二、影响预测模型1.常用水质模型①完全混合模型一股废水排入河流后能与河水迅速完全混合,则混合后的污染物浓度Co为:qQqCQCCo21式中:Q─河流的流量,m3/s；C1─排污口上游河流中污染物浓度,mg/L；q─排入河流的废水流量；C2─废水中的污染物浓度,mg/l。(8-12)②一维模型在稳态条件下一维模型可写作:022KCXCuxCExx对于非持久性或可降解污染物,若给定X=0时,C=Co,式(8-13)的解为：)]411(2exp[2xxxxouKEExuCC对于一般条件下的河流,推流形成的污染物迁移作用要比弥散作用大得多,在稳态条件下,弥散作用可以忽略,则有：)exp(xxouKCC式中：ux─河流的平均流速,m/d或m/s；Ex─废水与河水的纵向混合系数,m2/d或m2/s；K─污染物的衰减系数,l/d或l/s；x─河水(从排放口)向下游流经的距离,m。(8-13)(8-14)(8-15)③二维模型02222KCyCuxCuyCExCEyxyx在稳态条件下二维模型可以写作：•二维模型•无边界的连续点源排放(如下图)•无限宽河流(例如长江)岸边排放(如下图)•有边界的连续点源排放(如下图)Bxy虚源B0实源BB-aB-aaa虚源0实源y虚源(a).离岸边距离a处排放(b).岸边排放(a≤B/2)④河流pH模型•充分混合段•混合过程段⑤水温模型•当河流中水温在断面上是均匀的,拟建项目排放热废水能与河水较快混合。则由热废水排放引起的河流水温变化可采用一维