第六章水环境影响评价

环境评价莆田学院环境与生命科学系2011.3第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净一、水体污染1、点源污染（1）点源污染的来源是指城市和乡镇生活污水和工业企业通过管道和沟渠收集和排入水体的废水。（2）点源污染的估算注意单位换算(排污系数法)第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净2、非点源污染—面源（1）非点源污染的类型是指分散或均匀地通过岸线进入水体的废水和自然降水通过沟渠进入水体的废水。（2）城市非点源污染的估计分三步：①暴雨径流深度估计②径流中冲刷到接受水体的颗粒物负荷③径流中冲刷到接受水体的有机污染负荷第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净二、水体自净1、迁移与转化（1）推流迁移（2）分散稀释扩散扩散传输+平流传输弥散竖向横向混合完全混合（3）转化运移沉淀作用气液交换作用吸附作用第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净2、衰减变化过程（1）污染物的好氧生化衰减第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净①有机污染物的好氧生化降解（碳化耗氧）第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净②硝化作用耗氧第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净（2）脱氮作用溶解氧耗尽后硝酸盐--反硝化细菌还原--亚硝酸盐--氮气（3）硫化物的反应(缺少溶解氧)硝酸根、硫酸盐被细菌还原---硫化氢含硫蛋白质---------------硫化氢（有溶解氧）硫化物被细菌作用---硫酸盐第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净（4）细菌的衰减作用（5）重金属和有机毒物的衰减三、水体的耗氧与复氧过程1、耗氧过程(1)碳化需氧量衰减耗氧(2)硝化耗氧(3)水生植物呼吸耗氧(4)水体底泥耗氧第六章水环境影响评价6.1地表水体的污染和自净2、复氧过程（1）大气复氧（2）光合作用四、水温变化过程热污染及其影响。第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价指数法常用方法生物学评价法概率统计方法一、指数评价法1、一般型指数（1）内梅罗指数（较常用的一种）第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价单向水质指数Ii标准式修正后则P=51.0iP1.0lg()iiiCPPL第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价式中：Pi──i点的DO环境质量指数；DOf──饱和DO浓度；T──水温（℃）；DOj──i点的DO浓度；DOs──DO的评价标准。溶解氧指数模式pH的标准型指数形式式中：Pi──i点的pH环境质量指数；pHi──i点的pH监测值；pHsd──评价标准中规定的pH下限；pHsu──评价标准中规定的pH上限。倍数。需要注意的是：当Pi≤1，表示未超标；当Pi＞1，表明已超标，而此时（Pi－1）×100％可以表示超标第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价（2）北京西郊水质量系数（加和型指数）（3）南京水域质量综合指标（加权型指数）1niiiCPS1iiIWPn水第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价（4）有机污染综合评价值分级为开始污染2、分级型环境指数（1）分级评分法（3）布朗水质指数（2）罗斯水质指数（4）W值水质评价法0A330000iiiiBODCODANHNNHNDODOBODCOD第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价二、地面水质底质的评价内梅罗指数综合三、地下水质量评价方法综合指数——采用内梅罗指数四、水环境质量生物学评价水生生物————水环境（相关）22m(I)2axPI第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价1、一般描述对比法据生物区系组成、种类、数量、生态状况、资源特性等的描述，并和该区域同类型水体或用一水体的历史状况进行比较的方法。2、指示生物法据水体中有机污染或某种特定污染物敏感的或有较高耐量的生物种类存在或缺失来指示。选种：生命较长，比较固定生活于某处的生物，生物要鉴定到种。第六章水环境影响评价6.2水环境质量现状评价3、生物指数法通过污染引起的水质变化和生物群落的生态效应，用数学方法表达出来进行评价。种的多样性指数;生产力指数;（1）值生产量/呼吸量正常1偏离过大则表明污染（2）自养指数100污染/PRAI去灰份量/叶绿素第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型一、完全混合模型适用于小河或持久性污染物影响；河流稳态定常排污；污染物在整个河段内均匀混合；无支流或其它排污口废水汇入。()()ppnnpnCCQQCQQ第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型二、零维模型适用于小河距离衰减。持久性污染物；对于有机物降解性物质，可采用本模型分段模拟。（K为污染物衰减速度常数。）[1()][1]ooVCCKCKtQ第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型三、一维模型1、一维稳态模型适用于稳态河流，定常排污。用在污染物在断面上分布比较均匀的中小型河流，（指均匀河段上定常排污条件）第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型2、忽略弥散的一维模型T=x/v此模型常用于预测易降解有机物在河流中的浓度变化。要求：河流较小，流速较小，弥散系数很小。第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型四、BOD-DO偶合模型(S－P模型)用于求临界浓度（河水中出现最低溶解氧浓度）和临界距离、临界时间。常应用在河流最大BOD排放量计算。第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型1、临界点最大氧亏值计算：2、临界点最大氧亏时间计算：3、临界点最大氧亏距离计算：x=v*t第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型应用在河流最大BOD排放量计算例题：一个拟建工厂的废水将排入一条比较清洁的河流，河流的BOD5=2mg/L，溶解氧浓度为8.0mg/L，水温22度，流量7.1立方米/秒，工业废水的BOD5=800mg/L，水温31度，流量3.5立方米/秒，排除前经过曝气使溶解氧浓度为6.0mg/L，废水和河水在排放口迅速混合，混合后河道中平均水深0.91米第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型河宽15.2米，河流溶解氧标准为5.0mg/L，20度时的各个常数为：K1=0.23(1/d)K2=3.0(1/d)R1=1.05R2=1.02求BOD最大排放量。第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型1、求混合后流量Q=7.1+3.5=10.6立方米/秒2、求混合后河流流速V=流量/截面积=10.6/（0.91*15.2）=0.76m/s3、起始水温（用完全混合公式）T=25度4、起始溶解氧浓度（用完全混合公式）DO=7.33第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型5、饱和溶解氧浓度=468/（31.6+T）=8.27mg/L6、初始氧亏值D=8.27-7.33=0.94mg/L7、求25度时的K1、K2（带入公式）K1=0.29（1/d）K2=3.3（1/d）8、允许最大氧亏值=8.27-5=3.27mg/L第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型9、由临界时间计算公式和临界浓度公式分别试计算不同BOD浓度时的临界时间和临界浓度直到计算得到最大氧亏值为允许最大氧亏值时，BOD浓度即为允许的初始BOD值。10、用完全混合公式反求工厂允许的BOD排放量。第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型假设初始BOD浓度求临界时间求临界氧亏值1000.7707.03500.7273.56400.7032.87450.7163.12470.7213.27第六章水环境影响评价6.3水环境影响预测模型五、二维模型及多维模型（选学）二维模型用于污染物在垂向比较均匀，纵向、横向分布不均的大河。六、河口水质模型（选学）122(,)/(4/)exp(/4/)yxyCxymDXVVyxDKxv122(,)/(/)exp(/4/)yxyCxymDXVVyxDKxv第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值一、纵向弥散系数的估算1．经验公式法：（1）、埃尔德公式法H-河流平均水深米g-重力加速度S-水力坡度ax–经验系数XD*xaHu12*()ugHs第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值（2）、泰勒公式I-水力坡度B-河流平均宽度2、示踪实验法根据示踪实验数据，根据下式推求。第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值W-示踪剂质量克A-断面面积平方米C-下游某点示踪剂浓度mg/L采样断面距投放点距离L21.8/*BVxHu第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值二、耗氧系数的估算1、、用实验室内BOD数据估算：t=1—10天（1）罗蒙两点法b斜率（2）托马斯图解法K1=6b/aat13()xy例题有一组BOD的实验数据如下表：求K1tyt/y(t/y)1/3tyt/y(t/y)1/316.50.15390.536622.00.27270.648211.00.18180.567723.00.30430.673315.00.20000.585824.00.33330.693418.00.22220.608925.00.36000.711520.00.25000.6301026.00.38460.727第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值2、用野外数据估算：始末两点法：U流速X距离C1C2始末两点的BOD浓度112/lnckuxc第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值三、大气复氧系数K2的估算1、霍恩伯格法1iiidccisiiacc22()()iiiiiiiiiadaadNadadcsi为饱和溶解氧浓度ci为实测溶解氧浓度第六章水环境影响评价6.4水质模型的标定--参数估值g单位（天）-求藻类呼吸系数2、公式估算法：12()iidaN112ln(1)Kg22oRK例题在某河段，每隔4小时测定一次DO，分析结果与计算如下表：求K2时间（钟点）DO浓度ml/L饱和DO浓度ml/Laiai2diAi*di18:007.437.30-0.130.02-1.330.1722:006.107.811.712.92-0.83-1.422:005.278.162.898.35-0.31-0.906:004.98和4.4711.29-2.47-2.15第六章水环境影响评价6.5地表水环境影响评价一、评价等级和工作程序1、评价工作程序第一阶段：准备阶段；调查、监测阶段（现状调查、工程分析、现状评价）；第二阶段：预测阶段第三阶段：影响分析评价阶段；第六章水环境影响评价6.5地表水环境影响评价2、评价等级的划分一般分三级---依据：（1）项目废水排放量、组分复杂程度；（2）污染物迁移、转化、衰减特点；（3）受纳水体规模和类别划分。第六章水环境影响评价6.5地表水环境影响评价二、现状调查与评价1、筛选评价因子评价因子的筛选，应根据评价项目特点和当地水环境污染特点确定，具体主要考虑以下几个方面：（1）城市和工农业常见排放的污染物；（2）等标排放量大的污染物（危害大的污染物慎重取舍）；（3）受影响水体已造成严重污染或无污染负荷的污染物；（4）环境调查已超标或接近超标的污染物；（5）地方环保部门要求预测的敏感污染物；第六章水环境影响评价6.5地表水环境影响评价2、确定调查与评价范围考虑因素3点（1）影响较明显、可能超标的地方（2）根据污水排放量和水域规模确定（3）污染敏感区3、评价方法（专题讲解前述）第六章水环境影响评价6.5地表水环境影响评价三、环境影响预测1、预测点的确定（1）已确定的敏感点（2）现状监测点（3）水文条件和水质突变处（4）河流混合过程段代表断面（5）下游可能出现超标的点位第六章水环境影响评价6.5地表水环境影响评价2、具体预测时期丰水期：特殊情况评价平水期：一、二级评价枯水期：一、二、三级评价冰封期：自净能力最小