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1、第四章第四章 地表水环境影响评价地表水环境影响评价v地表水环境的污染与自净v河流和河口水质模型v湖泊（水库）水质模型v水质模型的标定v开发行动对地表水影响的识别v地表水环境影响预测和评价v地表水环境影响预测v地表水资源v水体污染 点污染源生活污水量工业废水量第一节第一节 水环境的污染与自净水环境的污染与自净面污染源城市非点源负荷估计农田径流污染负荷估算 水体污染物水体污染物包括持久性污染物、非持久性污 染物、水体酸碱度和热效应。v水体自净水体可以在其环境容量范围内，经过自身的物 理、化学和生物作用，使受纳的污染物浓度不 断降低，逐渐恢复原有的水质，这种过程叫自 净。 迁移和转化推流迁移分散稀释
2、转化和运移衰减变化污染物的好氧生化衰减过程有机污染物的好氧生化降解硝化作用温度作用脱氮作用硫化物的反应细菌的衰减作用重金属和有机毒物的衰减作用v水体的耗氧和复氧过程 耗氧过程碳化需氧量衰减过程含氮化合物硝化耗氧水生植物呼吸耗氧水体底泥耗氧 复氧过程大气复氧光合作用v水温变化过程第二节第二节 河流和河口水质模型河流和河口水质模型v河流中污染物的混合和衰减模型 完全混合模型ch和Qh 河流上游污染物的浓度和流量；cw和Qw是排入河流中的废水的污染物浓度和流量 。一维和多维模型忽略弥散作用时 ：v一个改扩建工程拟向河流排放废水，废 水量为0.15 m3/s ，苯酚浓度为30g/L， 河流流速为0.3
3、m/s，流量为5.5 m3/s，苯 酚背景浓度为0.5g/L，纵向弥散系数Ex= 10 m2/s ，苯酚衰减系数k = 0.2 d -1。试求 下游10km处苯酚浓度，同时计算忽略弥 散作用及忽略推流作用时的苯酚浓度。v解：计算起始点处完全混合后的初始浓度：计算下游10km处苯酚浓度忽略弥散作用时的苯酚浓度忽略推流作用时的苯酚浓度v完全混合断面断面上任意一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均 浓度的 5 时，则认为该断面已经达到均匀分布。v混合过程段长度的确定河中心排放岸边排放B河流宽度vBOD-DO模型S-P模型 基本假定河流中BOD的衰减和溶解氧的复氧符合一级反 应动力学；反应速度为常数；河
4、流中的耗氧是由BOD的衰减引起的，河流中 溶解氧的来源是大气复氧。S-P模型的基本形式L L河水中的河水中的BODBOD浓度，浓度，mg/Lmg/LD D河水中的氧亏值，河水中的氧亏值，D DDODOs s DO DO ，mg/Lmg/Lk k1 1河水的河水的BODBOD降解系数，降解系数，1/d1/dk k2 2河水的复氧系数，河水的复氧系数，1/d1/d模型的解析解L0 河流起始断面的BOD浓度； D0 河流起始断面的氧亏值。SP模型是描述一维河流中流速不变情况下的BOD和DO之间的响应关系，模型忽 略了河流的扩散作用。临界氧亏点： 溶解氧浓度最低点氧垂曲线饱和溶解氧浓度复氧曲线耗氧曲线
5、t t0 0D D0氧垂曲线DO浓度t tcD Dcv河口和河网水质模型 河口模型河口是指入海河流受到潮汐作用的一段水体，它表 现出明显的时变特征。河口二维动态模型一维河口水质模型该模型适用于排放口废水能与河水迅速充分混合，河 口断面面积定常，淡水流量稳定的情况。排放口上游（x 0）：C0是在x=0处（排放口）的污染物浓度，可以用下式 计算：上式中的W为单位时间内排放的污染物总量；Q为 淡水的平均流量；Ex是纵向弥撒系数。v河网模型第三节第三节 湖泊（水库）水质模型湖泊（水库）水质模型v湖泊的水质特征 流速小，与河流相比湖泊和水库中的水流处 于相对静止状态； 停留时间长，湖泊与水库中的水流交换
6、周期 比较长，属于静水环境； 水生生态系统相对比较封闭； 主要水质问题是富营养化； 水质的分层分布。A表层B斜温层C下层Z冬季 夏季Tv完全混合模型 Vollenweider模型 式中，W 为年输入湖泊的总磷量；V 为湖泊容积； Q 为出、入湖库流量；k1为污染物衰减速率系数。 当t=0，c = c0 时，得到该模型的解析解 其中：湖、库中污染物浓度达到平衡时，其平衡浓度 为：湖泊溶解氧模型：DO0、DOs 分别是湖泊的溶解氧起始浓度和饱和溶解氧浓度K2 湖水的复氧系数R 水体生物和非生物因素耗氧总量r 养鱼的耗氧率，mg/(kg.h)A 养鱼密度，kg/m3。B 其他因素耗氧量。v卡拉乌舍夫
7、扩散模型第四节第四节 水质模型的标定水质模型的标定v混合系数估值 经验公式 示踪试验 经验数据v耗氧系数k1的估值 实验室测定修正法 两点法v复氧系数的估值 奥康纳多宾斯方法 欧文斯经验公式 丘吉尔经验公式v多系数同时估值法第五节第五节 开发行动对地表水影响的开发行动对地表水影响的 识别识别v工业建设项目 建设期影响 运行期影响v水利工程v农业和畜牧业v矿业开发v城市污水处理厂和垃圾填埋场第六节第六节 地表水环境影响预测和地表水环境影响预测和 评价评价v工作程序、评价等级和标准 技术工作程序 评价等级地表水环境影响评价分为三级。划分依据：排放的废水量、废水组分复杂程度、受纳水体的 规模以及对水
8、质的要求。 评价标准v工程分析、环境调查 工程分析和影响识别工程分析分析建设项目影响环境的因素，通过工程全部组成、一般 特征和污染特征的全面分析，从项目总体上纵观开发建设 活动和环境的关系，从微观上为环境影响评价工作提供基 础数据。影响识别项目特征与地表水水量和水质的关系以及评价因 子的筛选 评价水域的污染源调查和评价 地表水水质监测调查v水质现状调查 评价标准 水质参数的取值单项水质参数评价DO的标准指数DOj地表水在j点的饱和溶解氧的浓度，mg/L；DOf饱和溶解氧的浓度，mg/L；DOs溶解氧地面水质标准，mg/L；pH的标准指数pHj地面水在j点的pH值pHsd评价标准中规定的pH下限
9、；pHsu评价标准中规定的pH上限；v多项水质参数综合评价法 幂指数法 加权平均法 向量模法 算术平均法v地表水环境影响预测 预测条件的确定预测范围、预测点、预测时期、预测阶段 预测方法的选择定性预测法和定量预测法 污染源和水体的简化 预测工作第七节第七节 地表水环境影响评价地表水环境影响评价v评价重点和依据的基本资料v判断影响重大性的方法v对拟建项目选址、生产工艺和废水排放 方案的评价v消除和减轻负面影响的对策v提出评价结论v例：一岸边排放污染源，其排放污染物 流量为Qp0.225m3/s，污水的BOD5 81.4mg/l，河水的流量Q6.0 m3/s ，河水 的是BOD56.16mg/l，
10、河宽B50m，河 流平均深度H1.2m，u0.1m/s，I 0.09，k10.3d-1，计算混合过程段长 度，预测完全混合断面下游10km处BOD5 浓度。第五章第五章 大气环境影响评价大气环境影响评价v大气环境污染与大气扩散v大气环境影响预测v开发行为对大气环境影响的识别v大气环境影响评价第一节第一节 大气环境污染与大气扩散大气环境污染与大气扩散v大气环境污染 大气污染源造成大气污染的空气污染物的发生源大气污染源分类：点源、面源、线源和体源污染源排放量和源强 大气污染物主要空气污染物种类大气组成与空气污染物成分v大气扩散过程排放到大气中的污染物在大气湍流的作用下迅 速地分散开来，这种现象称为
11、大气扩散。 大气湍流 大气边界层的温度场受下垫面影响的低层大气（其厚度约为12km ），称为大气边界层。干绝热温度递减率d ：干空气在绝热升降过程中 引起气温变化的速度。 - dT / dz，d 0.98K / 100m 逆温：当气温随高度增加而升高，即 0。大气温度层结：大气在竖直方向的温度分布称为 温度层结。大气稳定度和污染大气稳定度：表示气团是否易于发生垂直运动的判据 。扇形圆锥形波浪形熏烟形屋脊形dZ Z波浪型波浪型dZ Z锥形dZ Z带形dZ Z屋脊型dZ Z熏烟形影响大气污染的其它因素风空气相对于地面的水平运动辐射与云天气形势下垫面条件第二节 大气环境影响预测v高斯模式污染物在大气
12、中的运动规律：高斯模式的假定： 1、假定大气流动是稳定的、有主导方向 的； 2、假定污染物在大气中只有物理运动， 没有生物和化学变化； 3、假定在所要预测的范围内没有其他同 类污染源和汇。方程的定解条件：x = y = z = 0时，cx，y，z ，c0以及质量守恒条件：式中 Q连续点源的源强在上述假定和限制条件下，求得方程的 解为：如果设xU t，并令y2 2 ky tz2 2 kz t 则上述公式可以变为：这就是著名的高斯公式的标准形式，也叫正态 浓度公式。v连续点源烟流扩散公式式中He是污染源的有效高度最大地面浓度及其位置上式中：将扩散参数表示成下述经验公式：v有混合边界层反射的扩散公式
13、混合层高度：上部逆温层或稳定层底的高度h 。若 浓度在铅直方向接近均匀分 布，v熏烟扩散公式当稳定气层消退到烟流层顶时，全部扩散物质 已经向下混合，地面浓度公式为：熏烟过程中产生地面高浓度的距离为：v连续线源公式连续线源：连续排放扩散物质的线状源，其源 强处处相等且不随时间变化。线源与风向垂直 线源与风向平行 线源与风向成任意角度v连续面源公式v长期平均浓度公式 简单的扇形公式 联合频率计算公式v扩散参数的选择和计算v烟气抬升公式v实用模拟预测方法 模式构成 模式类型 模式选择污染源和污染物模拟的时空范围模拟区的下垫面特征对模式效能的要求 模式性能的评价合理性分析模式检验灵敏度分析第三节 开发
14、行为对大气环境的影 响识别v大气环境影响的类型 按影响时段划分 按影响方式划分v建设项目的大气环境影响识别 交通运输建设项目 能源建设项目 矿业建设项目第四节第四节 大气环境影响评价大气环境影响评价v工作程序、评价等级和评价标准 基本内容和工作程序 评价等级划分依据：拟建项目的主要污染物排放量、周围 地形复杂程度，以及当地执行的环境空气质量标 准。划分级别；共分三级，一级要求最高。 评价标准v大气污染源调查和现状评价 污染源调查内容 调查方法现场实测物料衡算法经验估算法 污染源评价等标污染负荷法污染物的等标污染负荷Cij第j个污染源第i种污染物的排放浓度，m3/s；Qij第j个污染源第i种污染
15、物的排放流量，m3/s ；Si某污染物的评价标准，一般取排放标准。第j个污染源的总等标污染负荷Pj是n种污染物 的等标负荷之和。区域的等标污染负荷（P）为该区域内所有的 污染源的等标污染负荷之和。污染物占污染源的等标负荷比污染源占区域的等标污染负荷比v主要污染物的确定：将污染物的等标污染负荷 的大小排列，计算累计百分比，累计百分比大 于80的污染物列为主要污染物。v主要污染源的确定：将污染源的等标污染负荷 的大小排列，计算累计百分比，累计百分比大 于80的污染源列为主要污染源。例1：某评价区周围的污染源调查数据如下：问1、评价区周围的主要污染源是哪一个？2、评价区的主要污染物是什么？污染源SO2（t/a)NOx(t/a)TSP(t/a)电厂10490.52600.27236.5冶炼厂586.3186.2653.2水泥厂325.2208.69065.5造纸厂545.6325.4576.4轮胎厂342.1195.2238.5解 用等标污染负荷法评价，选择GB3095 1996中的日平均浓度二级标准为评价 标准。C SO2= 0.15 mg /m3C NOx= 0.1 mg / m3C TSP= 0.3 mg / m3根据公式
