水环境影响评价.ppt
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1、地表水环境影响评价,地面水环境的基本概念,地表水环境评价基本思路,水环境,水体海洋、河流、湖泊、水库、地下水水、水生生物、底质等用途不同,对水体有不同要求实际上,除了对水质进行评价外,对水生生物、底质等也应该进行评价,地表水环境影响评价的主要任务,明确工程项目的性质划分评价等级环境现状调查与评价建设项目工程污染分析环境影响预测与评价控制方案与环保措施,地表水环境影响评价等级,建设项目的排污量建设项目污水水质的复杂程度地表水域规模地表水水质要求,地表水环境影响评价等级,划分为三级低于第三级地表水环境影响评价条件的建设项目,不必进行地表水环境影响评价,只需按照环境影响报告表的有关规定,简要说明所排
2、放的污染物类型和数量、给排水状况、排水去向等,并进行一些简单的环境影响分析。,评价等级确定中有关指标的确定,污水排放量中不包括间接冷却水、循环水以及其它含污染物极少的清净下水的排放量,但包括含热量大的冷却水的排放量 污水水质的复杂程度复杂:污染物类型数3,或者只含有两类污染物,但需预测其浓度的水质参数数目10;中等:污染物类型数=2,且需预测其浓度的水质参数数目10;或者只含有一类污染物,但需预测其浓度的水质参数数目7;简单:污染物类型数=1,需预测浓度的水质参数数目7。,地表水域规模的确定原则,河流与河口,按建设项目排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量划分为:大河:150m3/s;中
3、河:15150m3/s;小河:15m3/s。湖泊和水库,按枯水期湖泊或水库的平均水深以及水面面积划分为:当平均水深10m时:大湖(库):25km2;中湖(库):2.525km2;小湖(库):2.5km2。当平均水深10m时:大湖(库):50km2;中湖(库):550km2;小湖(库):5km2。,地表水环境现状调查,调查范围与时间调查内容水文调查与水文测量现有污染源调查水质调查与监测水质调查参数的选择水质取样原则与方式水质调查取样的次数,以半圆计算,以半圆计算,地表水环境调查内容,水文调查与水文测量以收集资料为主需补充测量时,应在枯水期进行 水文测量的内容与拟采用的环境影响预测方法密切相关。与
4、水质调查同步进行的水文测量,原则上只在一个时期内进行水文调查与水文测量的内容应根据评功等级、水体的规模决定 现有污染源调查,水质调查与监测,水质调查参数的选择所选择的水质参数包括现两类;一类是常规水质参数,它能反映水域水质一般状况;另一类是特征水质参数,它能代表建设项目将来排放的水质。常规水质参数以pH、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、凯氏氮或非离子氨、酚、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总磷以及水温为基础水质取样原则与方式水质调查取样的次数,水质取样原则与方式,在调查范围的两端应布设取样断面,调查范围内重点保护对象附近水域应布设取样断面。水文特征突然化(如支流汇入处等)、水质急剧变化处(如
5、污水排入处等)、重点水工构筑物(如取水口、桥梁涵洞等)附近、水文丫附近等应布设样断面。在拟建成排污口上游500m处应设置一个取样断面。,【监测断面布设原则】应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面,并且应考虑实际情况,以最少的断面数量反应最大的环境信息,同时考虑监测断面采样时的可行性和方便性。(1)大量废水排入河流的居民区、工业区上下游;(2)湖泊、水库的主要出入口;(3)饮用水源区、水资源区域等功能区;(4)入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处;(5)国际河流出入国际线的出入口处;(6)尽可能与水文测量断面重合。,【监测断面的布设方法】1)无支流汇入情况
6、下监测断面设置方法:对照断面,控制断面,消减断面。,有支流汇入情况下监测断面设置方法,【监测垂线的布设】布设依据是河面的宽度,与基础资料收集呼应:河宽100m时,河宽1500m时监测垂线的布设情况分别如图所示。,河宽50m时地表水监测垂线设置,河宽于50-100m时地表水监测垂线设置,河宽100m时地表水监测垂线设置,河宽1500m时地表水监测垂线设置,【监测点的布设】布设依据是河流深度,与基础资料收集呼应。在地表水监测垂线上设置监测点,【监测时间和采样频次的确定】(1)饮用水源地全年采样监测12次,采样时间根据具体情况选定。(2)对于较大水系干流和中、小河流,全年采样监测次数不少于6次。采样
7、时间为丰水期、枯水期和平水期,每期采样两次。流经城市或工业区,污染较重的河流,游览水域,全年采样监测不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。底质每年枯水期采样监测一次。(3)设有专门监测站的湖泊、水库、每月采样监测一次,全年不少于12次。其他湖、库全年采样监测两次,枯、丰水期各1次。有废(污)水排入,污染较重的湖、库应酌情增加采样次数。(4)背景断面每年采样监测一次,在污染可能较重的季节进行。(5)排污渠每年采样监测不少于3次。(6)海水水质常规监测,每年按丰、平、枯水期或季度采样监测24次。,【水质调查取样方式】一级评价:每个取样点的水样均应分析,不取混合样。二级评价:需要预测混合
8、过程段水质的场合,每次应将该段内各取样断面中每条垂线上的水样混合成一个水样。其他情况每个取样断面每次只取一个混合水样,即将断面上各处所取水样混匀成一个水样。三级评价:原则上只取断面混合水样。,水质调查取样的次数,在所规定的不同规模河流、不同评价等级的调查时期中,每期调查一次,每次调查三四天;至少有一天对所有已选取定的水质参数取样分析;一般情况,每天每个水质参数只取一个样,在水质变化很大时,应采用每间隔一定时间采样一次的方法。,地表水环境质量现状评价,地表水环境质量现状评价方法,1单因子指数法,一般水质因子的单因子标准指数,DO的标准指数,,,标准指数1时,表明该水质参数超过了规定的水质标准,不
9、能满足使用功能的要求,环境现状调查与评价,2、多项水质参数综合评价,地表水环境质量现状评价方法,内梅罗水质指数法 应用条件:考虑各污染物的平均污染水平;个别污染物的最大污染情况,水的用途方法:PIj=【(maxCi/Sij)2+(1/n Ci/Sij)2】1/2 PI=W1*PI1+W2*PI2+W3*PI3 W1、2、3是水体在利用中不同用途所占份额有机污染综合评价法A应用条件:氨氮和溶解氧饱和百分率之间的相互关系,有机污染综合平均值A方法:A=(BODi/BOD0)+(CODi/COD0)+(NH3-Ni/NH3-N0)-(DOi/DO0)评价以有机污染物为主的情况,评价因子只有四种,水质
10、指数(WQI)应用条件:11种水质参数:DO,BOD5,浑浊度,总固体,硝酸盐,磷酸盐,pH,温度,大肠菌群,杀虫剂,有毒元素,由专家投票确定每一种参数的相对重要性系数。方法:WQI=WiPi Pi值大表示水质好,Pi值小表示水ROSS水质指数 应用条件:4种水质参数:DO,BOD5,氨氮,总固体。不同参数赋予不同的权重。DO(2),BOD5(3),氨氮(3),总固体(2)。方法:WQI=分级值/权重值WQI取整数值,将水质指数分成从010的11个等级,数值越大表示水质越好。,分级型指数应用条件:与我国国家地表水环境质量标准相配套的方法。方法:将水质分为6级,前3级与现行地表水水质标准的一、二
11、、三级相同,对超过地表水三级标准的污染水质分为轻、中、重污染三级。,多项水质参数综合评价,模糊综合评判方法模糊聚类方法灰关联分析方法灰色聚类方法物元分析方法集对分析方法神经网络方法遗传算法等等,水环境影响预测与评价,水环境影响预测与评价,预测范围:与地表水环境现状调查的范围相同或略小 预测原理自净作用预测方法数学模型、物理模拟、类比调查评价将预测结果与环境质量标准对比,物理自净,化学自净,预测方法,数学模型:最为常规的方法,具有预测功能,但依赖参数的有效性及模型的合理性。物理模拟:相似原理,但花费较高,且只能模拟个别几种情况,有些实际条件在实验中很难体现。类比调查:只适合低级别的情况,一般不用
12、。,水质模型,完全混合模型零维水质模型点源1-D水质模型点源2-D水质模型非点源污染模拟模型关键是合适模型的选取及有关参数的获取,完全混合模型,应用条件:河流是稳态的,定常排污;污染物在整个河段内均匀混合废水中的污染物为持久性物质河流无支流和其他废水进入,一维水质模型,是目前应用最广的水质模型其通式为:,一维稳态水质模型,稳态:在均匀河段上定常排污条件下,河段横截面、流速、流量、污染物的输入量和弥散系数都不随时间变化。同时污染物按一级化学反应,不考虑源和汇,则有如下解:,忽略弥散的一维稳态水质模型,适用河流较小,流速不大,弥散系数很小情况,微分方程为:,问题,向一条河流稳定排放污水,污水排放量
13、Qp=0.2m3/s,BOD5浓度为30mg/L,河流流量Qh=5.8m3/s,河水平均流速v=0.3m/s,BOD5本底浓度为0.5mg/L,BOD5降解的速率常数k1=0.2d-1,纵向弥散系数D=10m2/s,假定下游无支流汇入,也无其他排污口,试求排放点下游5km处的BOD5浓度。,解答,污水排入河流后排放口所在河流断面初始浓度可用完全混合模型计算;计算考虑纵向弥散条件下的下游5km处的浓度;计算忽略纵向弥散条件下的下游5km处的浓度;由本例,在稳态情况下,忽略弥散的结果与考虑弥散的结果十分接近。,BOD-DO耦合模型S-P模型,水中有机物的分解、底泥中有机物的分解及水生生物的代谢作用
14、等都要消耗河水中溶解氧(DO),而河水中溶解氧的来源主要有大气复氧、水体中水生植物光合作用复氧等。在一维、稳态、均匀、无扩散的条件下,1925年,斯特里特费尔普斯基于下面的假定,导出了BOD-DO耦合模型:在水质基本方程中的源汇项S,只考虑好气微生物参加的BOD衰减反应,并认为这种反应是一级反应,符合一级反应动力学;对河水中的DO而言,认为耗氧的原因只是BOD的分解耗氧引起的,BOD的分解速率等于DO的减少速率,同时河水中DO的恢复速率与水的氧亏成正比,这种复氧作用只是大气复氧。,BOD-DO耦合模型S-P模型,S-P模型的解,例题,一个拟建工厂,将废水经过处理后排入附近的一条河流中,已知现状
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