海洋环境保护.ppt

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1、海洋环境保护,污染源调查海洋环境质量评价海域功能区划与环境标准自净作用与环境容量,1 污染源调查,一、污染源的含义二、污染源的调查三、污染源评价,一、污染源的含义,1）按污染类型分：(1)工业污染源；(2)农业污染源；(3)交通运输污染源；(4)生活污染源。,2）按排放途径分：(1)直接排放：工业废水和城市污水的直排放，海上船舶排放，资源开放排放，邻海带入；(2)非直接排放：经过河流将污染物携带入海，大气搬运，沉降、降水、海气交换进入海洋。,含义,2.分类,二、污染源的调查,实测法估算法,通过测定河水或废水中污染物质的浓度、河流的迳流量或废水总排放量，计算污染物质的入海通量。Gx=CiQi10

2、-6 式中：Gx某污染物的入海通量(吨年)；Ci某污染物实测平均浓度(毫克升)；Qi废水排放量(米3年)。,1.实测法,实测法,河水：调查地点：主要河流入海口，断面调查，采样点的布设应根据断面宽度、迳流、排污情况和地理环境条件等而定。采样方法，测定项目：同海洋污染调查。采样时间：每年丰水，枯水，平水期。数据获得：参考资料或现场实测。,实测法,废水：调查地点：排污口；监测项目：视工厂污水性质而取舍。采样时间：有代表性，一般每二小时采样一次，每四次样品需混合后分析测定，求其污染物质平均浓度。,2.估算法,定义：估算法是根据生产单位的物料平衡方法计算污染量。即根据产品原料，生产工艺流程加以估算，或是

3、根据单位产品污染物排放量及产量估算。海域污染调查，首先要对整个区域污染源进行普查，对工矿企业规模、性质、排污数量和污染物质种类进行概略调查，然后确定对该水域影响较大的重点对象作重点调查(包括实地采样测定)。在实际调查中常常在普查的基础上，采用实测法和估算法，以互相补充和校正。,三、污染源评价,定义：主要指评估污染源对环境质量的影响。即通过比较，分析确定主要污染物和主要污染源，为污染源的治理或制订治理规划和污染防治对策提供依据。评价方法：等标污染负荷和污染负荷比。,2.评价方法：,1）等标污染负荷某污染物的等标污染负荷(Pi)定义为:Pi=（Ci/Coi）Qi(1.2)式中：Pi 某污染物的等标

4、污染负荷(m3/s or:m3/d,m3/a)Ci 某污染物实测平均浓度(water；mg/l；gas：mg/m3)；Coi某污染物的工业排放标准(water；mg/l；gas：mg/m3)；Qi 含某污染物质的废水量(m3/s or:m3/d,m3/a)某个污染源（如工矿企业）的等标负荷(Pn)，即为所排放的若干污染物的等标污染负荷之和。n Pn=Pi(1.3)i=1某个评价区的总等标污染负荷(Pm)n Pm=Pn(1.4)m=1,2.评价方法：,2）污染负荷比（Ki）Ki=Pi/Pn(1.5)Kn=Pn/Pm(1.6)Km=Pm/P(1.7)Ki：第i种污染物的等标负荷比；Kn：第n个污染

5、源的等标负荷比；Km：第m区的等标负荷比；P：整个研究区域内各评价区的等标负荷（Pm）之和。,主要污染物的确定：等标污染负荷最大的一个或几个污染物。主要污染源或主要污染区的确定：Kn最大者为某评价区最作用污染源，Kn大小为污染源的污染程度排序，Kn越大，污染程度越重。,某水域有三个排污口，其污水排放量和污染物质浓度如下：,试求：(1)三个排污口COD年排放量，(2)等标污染负荷(Pn)，污染负荷比Ki；(3)讨论该水域主要污染源、污染物。,2 海洋环境质量评价,一、环境质量二、环境质量评价的类型三、海洋环境质量评价,一、环境质量的界定因素,(1)环境组成元素和物质状态结构及浓度的时空变化；(2

6、)对工农业生产的影响；(3)对人类健康的反映和表现。,二、环境质量评价的类型,1.环境质量回顾评价2.环境质量现状评价3.环境质量的影响评价,三、海洋环境质量评价,1.单因子标准指数法 2.综合标准指数法 3.污染程度的划分 4.环境质量评价图,1.单因子标准指数法,1.单因子标准指数计算式：Si,j=Ci/Cs,2.溶解氧（DO）：SDO=(Csat-Ci)/(Csat-Cs)3.pH：SpH=(Ci-7.0)/(Cmax或min-7.0),平均值：不考虑航次、层数，取所有数据的平均值：Ci=1/nCi 式中：Ci为污染物各次实测浓度，n为测定的次数。,考虑最大值平均值没有考虑污染物浓度超过

7、标准所引起的影响，甚至超标的影响被掩盖，为克服这些缺点，Ci值有的采用以下公式计算。Ci=(C2max+C 2men)/2)1/2式中：Cm为监测数据的最大值；Cmen为监测数据的平均值；,考虑极大值和平均值根据上式计算值，有时会过份强调极大值作用，可选用另一种统计Ci的公式为：Ci=(CmaxCmen)1/2,2.综合标准指数法,Sj=1/n Si,j,某海区环境质量划分标准,4.环境质量评价图,等值线图经纬度网格图,3 海域功能区划与环境标准,一、海域环境功能区划二、环境标准三、安全浓度,一、海域环境功能区划,含义内容功能区划分类,海域环境功能区划的含义,近岸海域环境功能区划的含义是在综合

8、分析污染源排放，环境变异与海域环境污染的内在联系及其时空分布的前提下，以本地区政府按照经济、社会、环境三个效益统一的原则，区划近岸海域开发利用功能为基础，通过优化决策，在时间和空间上确定与本地区社会经济发展相协调的近岸海域环境保护目标。,海域环境功能区划的内容,(1)海域环境现状分析与评价(自然环境调查，社会经济状况调查，污染源调查，海域水环境质量调，海域水文调查)；(2)近岸海域环境质量预测；(3)近岸海域环境功能区划；(4)保护对策。,海域环境功能区划分类,二、环境标准,国家为了保护人群健康和维护生态平衡，根据国家的环境政策和有关法令，规定环境中污染物的容许含量和污染源排放污染物的数量和浓

9、度等技术规范为环境标准。,1.环境标准的分类,按用途分类：环境质量标准、污染物排放标准、污染控制技术标准，基础方法标准等；按运用范围分类：国家标准，地方标准、行业标准。按环境要素分类：有水质标准、空气质量标准、环境噪声标准等。,2.水质标准,水质标准是环境标准的一部分。根据水的不同用途和各地区的具体情况，各国先后都制定了水质标准。世界卫生组织于1971年制定了饮用水国际标准。,3.中国的水质标准,目前我国水质标准一般都是按水的不同用途分别制定标准。生活饮用水卫生标准(1962年颁布，1973年修订)；渔业用水水质标准(TJ3579)；海水水质标准(GB309797)；地面水环境质量标准(GB3

10、83888)等。海水水质标准按海水用途、海水水质要求分为四类；而地面水环境质量标准依据地面水水域使用目的和保护目标，标准分为五类。,三、安全浓度,制定环境质量标准是从保护生态系统不被破坏考虑，因此需要综合研究污染物质浓充与生态系统的关系，以确定污染物质最高允许浓度。为了解污染物质对生物的影响，尤其有毒物质对生物影响。搞清有毒物质对生物毒性大小，就必须进行生物试验，这些试验为制定水质标准的提供依据。毒性试验方面比较重要的是半致死浓度和安全浓度。,1.生物安全浓度的确定,如何通过简单的毒性实验确定生物的安全浓度的确定？确定污染物和生物对象；确定培养时间；设置一定的毒性浓度范围梯度，将同等数量和生理

11、条件的生物置于培养液中，培养相同的时间，观察生物成活率；作毒物浓度与生物存活率的半对数坐标图；通过关系曲线求出半致死浓度，并据此求出生物安全浓度。,安全浓度C=（TLm960.3）/(TLm48/TLm96)2,金属元素的半致死浓度相对毒性,4 自净作用与环境容量,一、水体的自净作用二、环境容量,一、水体的自净作用,定义：水体的自净作用是指被污染的水体中污染物质有害部分浓度自然降低的现象。净化的类型净化能力的衡量,2.水体自净作用的机理可分为三种类型：物理净化水体混合（稀释和扩散作用），悬浮物质的沉降作用，海气交换。化学净化氧化还原反应，酸碱中和，分解化合，吸附、凝聚等作用。生物净化天然水中的

12、污染物质，由于生物活动而使它发生氧化分解，转化为无毒或降低浓度，消除污染的影响。微生物对有机物的氧化分解作用尤其重要。水体自净作用是个相当复杂的过程，物理、化学和生物的过程是相互作用，而且往往是同时发生的。back,环境自净能力的大小，主要决定于自净作用的速度。净化能力有的直接以污染物质浓度的下降速率表示，有的以与污染物质有关的参数变化率表示。关于自净能力，河流的自净作用研究得比较多。这方面的工作又比较集中于有机物的生物净化作用上，所以常常选用与有机物质有关的参数如BOD、COD、DO、DOC等为指标。,3.净化能力的衡量,一级反应的反应常数作为净化能力的衡量,Ct=C0exp(-kt)k=(

13、1/t)ln(C0/Ct)式中：C0,Ct：初始(t=0)和t时污染物质的浓度；k：净化常数；经过t时间后，污染物净化量C=C0(1-e-kt)(12.4.2)k是温度的函数；令Ct=C0/2 时所经历的时间(1/2)为半净化期，则：1/2=ln 2/k=0.693/k,二、环境容量,环境容量的提出环境容量的定义环境容量计算模型举例,2.环境容量的定义,环境容量：指某环境单元所允许承纳污染物质的总量。环境容量(M)包括：基本环境容量K(稀释容量)；变动环境容量R(自净容量)M=K+R 海洋环境容量：在充分利用海洋的自净能力和不造成污染损害的前提下，某特定海域所能容纳的污染物质的最大负荷量。,3

14、.环境容量计算模型举例,水的环境容量模型：Wv=V(W-b)+C 海水环境容量：水=Qr(CB-Cb)海湾石油环境容量模型：M=（1/）q0Ci+C,1.水的环境容量模型,关于水的环境容量模型表示为：Wv=V(W-b)+C 式中:Wv某环境单元中地表水的环境容量；V地表水的体积；W某污染物的环境标准；b某污染物的环境本质值；C水体的同化能力,2.海水环境容量,水=Qr(CB-Cb)式中：水海水环境容量;Qr-一个潮周期的交换水量；CB海水标准；Cb海水本底浓度。,3.石油的海洋环境容量,M=（1/）q0Ci+C 式中：M海湾石油最大允许容容量；海湾海水交换一次所需时间；q0海水总体积；Ci 海水石油标准；C同化能力。,