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1、2024/9/11第第5 5章章 地表水环境影响评价地表水环境影响评价22024/9/1内内 容容1.1.地表水体的污染和自净地表水体的污染和自净 2. 2.河流和河口水质模型河流和河口水质模型 3. 3.湖泊（水库）水质模型湖泊（水库）水质模型 4. 4.水质模型的标定水质模型的标定5.5.开发行动对地表水影响的识别开发行动对地表水影响的识别6.6.地表水环境影响预测和评价地表水环境影响预测和评价32024/9/11.11.1概概 况况n水 体海洋、河流、湖泊、水库、地下水n地表水河流、河口、海洋、湖泊（水库）和湿地等各种水体的统称图1 地球上的各类水体42024/9/11.11.1概概 况
2、况水体环水体环境质量境质量水质水质水生水生生物生物底部底部沉积沉积物物图2 水体环境质量各决定因素52024/9/11.21.2地表水资源地表水资源n水循环两层含义：大循环、小循环n地表水资源极其有限图3 水文循环示意图62024/9/11.31.3水体污染水体污染n定义人类活动和自然过程的影响可使水的感官性状（色、嗅、味、透明度等）、物理化学性质（温度、氧化还原电位、电导率、放射性、有机和无机物质组分等）、水生生物组成（种类、数量、形态和品质等），以及底部沉积物的数量和组分发生恶化，破坏水体原有功能。72024/9/11.3.11.3.1水体污染源水体污染源污染源分类按排放方式分类点源如工矿
3、废水、生活污水通过管道、沟渠集中排放非点源如农田排水、矿山排水、城市与工业区路面排水按污染性质分类持久性污染物如无机盐、重金属等非持久性污染物如好氧有机物酸碱度以pH值表示热效应以温度表示表1 水体污染源分类(导则)82024/9/1a.a.点污染源点污染源n定义由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。 生活污水：来自家庭、商业、机关、学校、餐饮业、旅游服务业及其他城市公用设施。 工业废水：来自工业生产过程，其水量水质随生产过程而异。92024/9/1点污染源的估算点污染源的估算n实测法n排污系数推算法（类比法）n物料平衡法102024/9/1表2.某些工业的污染物排
4、放系数产品名称单位产品废水排放系数/m3t-1单位产品污染物排放系数/kgt-1名称排放系数制革（以原皮加工量计）4570SSBOD5S2-Cr3+253030350.20.2酒精制造（玉米为原料）120130CODCrSS910950420460啤酒2030BOD5SS1625813合成氨1.22.0NH3NH4HCO30.0450.045112024/9/1b.b.非点污染源非点污染源(nonpoint source)n定义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。n主要包括:城镇排水、农田排水、农村生活废水、矿山废水、分散的小型禽畜饲养场废水，以及通过大气污染物
5、重力沉降和降水过程进入水体等所造成的污染废水。122024/9/1非点源污染非点源污染n非点源污染是指在降雨径流的淋溶和冲刷作用下，大气中、地面和土壤中的污染物（城市垃圾、农村畜粪便，农田中的化肥、农药、重金属及其他有毒物质或有机物）进入江河、湖泊水库和海洋等受纳水体造成的污染（Line D. E.1998；Parry R.，1998）。n美国清洁水法修正案（1997）对非点源污染的定义为：污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体。 132024/9/1非点源污染非点源污染n城市非点源负荷不透水下垫面为主n农田非点源负荷透水下垫面为主污染负荷（产污）污染负荷（产污）土壤流失土壤流失
6、径流（产流）径流（产流）问题问题n通过雨水管道排放的城市雨洪是非点源还是点源？n农村分散式生活污水及乡镇企业生产废水汇集后再排放，是点源还是非点源？152024/9/11.3.2 1.3.2 水体污染物水体污染物n耗氧有机污染物n营养物n水中有机毒物n水中重金属n非金属无机毒物n病源微生物n酸碱污染n石油类n热污染162024/9/11.41.4水体自净水体自净n迁移和转化推流迁移分散稀释转化和运移n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一级反应一级反应172024/9/11.51.5水体的耗氧与复氧过程水体
7、的耗氧与复氧过程n耗氧过程耗氧过程碳化需氧量衰减耗氧含氮化合物硝化耗氧水生植物呼吸耗氧水体低泥耗氧n复氧过程复氧过程大气复氧光合作用182024/9/1n河口入海河口、入湖河口、支流河口n应该是三维模型，应用时常简化为一维及二维模型n一维模型污染物浓度在断面上比较均匀分布的中小型河流水质预测n二维模型污染物浓度在垂向比较均匀，而在纵向和横向分布不均匀的大河n三维模型水面又宽又深、流态复杂n零维模型小型湖泊，浓度均匀分布192024/9/12.1.12.1.1完全混合模型完全混合模型n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
8、入。2.1 2.1 河流中污染物混合和衰减模型河流中污染物混合和衰减模型202024/9/1212024/9/12.1.22.1.2一维水质模型一维水质模型n是目前应用最广的水质模型n其通式为：222024/9/1一维稳态水质模型一维稳态水质模型应用条件：n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。（河流充分混合段；非持久性污染物；河流为恒定流；废水连续恒定排放）n同时污染物按一级化学反应，不考虑源和汇，则有如下解：232024/9/1忽略弥散的一维稳态水质模型忽略弥散的一维稳态水质模型适用性：河流较小，流速不大，弥散系数很小情况微分方程为：2
9、42024/9/1例例 题题 1 1 向一条河流稳定排放污水，污水排放量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。 252024/9/1解解 答答n污污水水排排入入河河流流后后排排放放口口所所在在河河流流断断面面初初始始浓浓度度可可用用完完全全混混合合模模型型计算；计算；n计算考虑纵向弥散条件下的下游计算考虑纵向弥散条件下的下游5km5km处的浓度处
10、的浓度n计算忽略纵向弥散条件下的下游计算忽略纵向弥散条件下的下游5km5km处的浓度处的浓度n由由本本例例，在在稳稳态态情情况况下下，忽忽略略弥弥散散的的结结果果与与考考虑虑弥弥散散的的结结果果十十分分接近。接近。262024/9/1BOD-DOBOD-DO耦合模型耦合模型S-PS-P模型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
11、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。 272024/9/1S-PS-P模型数学方程模型数学方程282024/9/1S-PS-P模型的解模型的解为为S-P氧垂公式氧垂公式292024/9/1tc0复氧曲线耗氧曲线氧垂曲线饱和溶解氧浓度OsDcD0）溶解氧DO时间t溶解氧沿程变化曲线2024/9/1S-PS-P的修正形式的修正形式n托马斯(Thomas)模型引入悬浮物沉降作用对BOD衰减的影响 n杜宾
12、斯坎普(DobinsCamp)模型 包括底泥的耗氧和光合作用的模型 n奥康纳(OConnor)模型 进一步考虑了含氮污染物的影响 312024/9/12.1.32.1.3二维水质模型二维水质模型实际要考虑岸边反射问题322024/9/1污染物与河水完全横向混合所需纵向距离n条件：某一断面任意一点的浓度与断面平均浓度之比介于0.95-1.05之间,n河中心排放:n岸边排放:332024/9/12.22.2污染物在河口中的混合和衰减模型污染物在河口中的混合和衰减模型n入海河口受海洋潮汐和上游河流来水的双重作用n一般要采用二维动态模型n要采用数值解法342024/9/1其他水质模型n河流pH模型n热
13、排放模型n非点源模型n水库、湖泊水质模型n海湾水质模型352024/9/1河流混合过程段及水质模型选择河流混合过程段及水质模型选择 应用应用：如果污染物进入水域后，在一定范围内经过平流输移、纵向离散和横向混合后达到充分混合，则可采用水质模型进行预测评价。在混合过程段下游河段(XL)，可以采用一维模型；在混合过程段(XL) ，应采用二维模型。其混合过程段的长度可用下式进行估算：L=（0.4B-0.6a）Bu/(0.058H+0.0065B)(gHI)1/2362024/9/1式中：L为污水与河水混合过程污染带长度B为河宽a为排污口距岸边距离u为河水流速H为河水平均水深I为河流坡度g为重力加速度常
14、数取9.8372024/9/13.1 3.1 完全混合型水质模型完全混合型水质模型 - -沃兰伟德沃兰伟德（Vollenwelder）模型模型 对于停留时间很长、水质基本处于稳定状态的中小型湖泊和水库，可以简化为一个均匀混合的水体。沃兰伟德假定：湖泊中的某种污染物的浓度随时间的变化率，是输入、输出和在湖泊中沉积的该种污染物量的函数，可以用质量平衡方程表示。382024/9/1392024/9/1402024/9/1412024/9/1422024/9/1432024/9/13.23.2非完全混合型水质模型非完全混合型水质模型 n水域宽阔的大湖，当其污染来自沿湖厂矿或入湖河道时，污染往往出现在入
15、湖口附近水域，应考虑废水在湖中的稀释扩散现象。这时假定污染物在湖水中呈圆锥形扩散。采用圆锥极坐标较为方便。 排放口qcrrrccrc442024/9/1452024/9/1n地表水水质模型中，参数值的估算是一个关键环节，直接关系到运用模型计算结果的合理性和准确性。对于水质模型中的参数，弥散系数D、耗氧系数k1、大气复氧系数k2、沉淀再悬浮系数k3等，人们进行了广泛的研究，已形成较成熟的参数估算方法。462024/9/14.1 4.1 耗氧系数耗氧系数k k1 1的单独估值方法的单独估值方法 实验室最理想的方法是采用自动BOD测定仪，描绘研究河段水样的BOD历程曲线； 如没有自动测定仪，可将水样
16、分成10瓶或更多，放入20的培养箱培养，分别测定110天或更长时间的BOD值。实验数据处理采用最小二乘法或作图法； 在此基础上获得实验室测定的耗氧系数 该值可直接应用于湖泊、水库，应用于河流需要修正。4.1.1 4.1.1 用用BODBOD室内实验数据确定室内实验数据确定472024/9/1包士柯(K.Bosko)提出应按河流的纵向底坡、平均流速和水深对实验室测得的k1进行修正：482024/9/14.1.2 4.1.2 两点法两点法492024/9/14.24.2复氧系数复氧系数k k2 2的单独估值方法的单独估值方法 n复氧系数k2的估值可采用实测法，但费时、费工，亦不易确定，一般采用经验
17、公式法。 502024/9/1奥康纳道宾斯(OConner-Dobbins)公式：512024/9/1欧文斯(Owens, et al)经验式丘吉尔(Churchill)经验式522024/9/14.3 4.3 k1、k2的温度校正的温度校正 n上述方法求得的k1、k2都是20的值，k1、k2随温度而变化，因此应作温度校正，校正公式为：n温度常数的取值范围：n对k1，=1.021.06，一般取1.047；n对k2，=1.0151.047，一般取1.024。532024/9/14.44.4纵向弥散系数的单独估值法纵向弥散系数的单独估值法n纵向弥散系数是反映天然河流纵向混合输移特性的重要参数，它与
18、河流的水力条件密切相关。可用两种方法确定纵向弥散系数：经验公式法和示踪实验法。 542024/9/14.4.14.4.1经验公式法经验公式法 a.埃尔德(Elder)法552024/9/1b.菲希尔(Fischer)公式562024/9/14.4.24.4.2示踪试验测定法示踪试验测定法 n定定义义：向水体中投放示踪物质，追踪测定其浓度变化，据以计算所需要的各环境水力学参数的方法。n示示踪踪物物质质：有无机盐类（NaCl、LiCl）、萤光染料（如工业碱性玫瑰红）和放射性同位素等，示踪物质的选择应满足下要求：n（1）具有在水体中不沉降、不降解，不产生化学反应的特性；n（2）测定简单准确；n（3）
19、经济；n（4）对环境无害。572024/9/1n示踪物质的投放方式：有瞬时投放、有限时段投放和连续恒定投放。n恒定投放时，其投放时间（从投放到开始取样的时间）应大于 (xm为投放点到最远取样点的距离)。n瞬时投放具有示踪物质用时少，作业时间短，投放简单，数据整理容易等优点。582024/9/1示踪试验测定法示踪试验测定法根据监测数据，利用拟合曲线法求纵向弥散系数592024/9/14.54.5多参数优化法多参数优化法n多参数优化法是根据实测的水文、水质数据，利用优化方法同时确定多个环境水力学参数的方法。此方法也可以只确定一个参数。利用多参数优化法确定的环境水力学参数是局部最优解，当要确定的参数
20、较多时，优化的结果可能与其物理意义差别较大。 602024/9/1工业建设项目水利工程农业和畜牧业开发矿业开发城市污水处理厂和垃圾填埋场2024/9/1616.6.地表水环境影响预地表水环境影响预测与评价测与评价622024/9/16.16.1地表水环境评价基本思路地表水环境评价基本思路632024/9/1642024/9/16.26.2地表水环境影响评价的主要任务地表水环境影响评价的主要任务明确工程项目的性质明确工程项目的性质划分评价等级划分评价等级环境现状调查与评价环境现状调查与评价建设项目工程污染分析建设项目工程污染分析环境影响预测与评价环境影响预测与评价控制方案与环保措施控制方案与环保
21、措施652024/9/16.2.16.2.1地表水环境影响评价等级划分依据地表水环境影响评价等级划分依据n建设项目的排污量n建设项目污水水质的复杂程度n地表水域规模n地表水水质要求662024/9/1n划分为三级n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。672024/9/1建设项目污水排放量（m3/d）建设项目污水水质复杂程度一级二级三级地表水域规模（大小规模）地表水水质要求（水质类别）地表水域规模（大小规模）地表水水质要求（水质类别）地表水
22、域规模（大小规模）地表水水质要求（水质类别）20000复杂大大、中、小中、小中等大大、中、小中、小简单大、大中、小中、小、2000010000复杂大大、中、小中、小中等大、大、大中、小、中、小简单大大、中、小中、小中、小100005000复杂大、中、大、中、大、中小、小、小中等大、中大、中、小小小简单大、中、大、中小小、50001000复杂大、中大、中、小小小中等大、中、大、中小小、简单大、中小小1000200复杂大、中小中等大、中小简单中、小地表水环境影响评价分级判据682024/9/1692024/9/1评价等级确定中有关指标的确定评价等级确定中有关指标的确定n污水排放量中不包括间接冷却水
23、、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n污染物分类根据污染物在水环境中输移、衰减特点以及它们的预测模式，将污染物分为以下四类：l持久性污染物（其中包括在水环境中难降解、毒性大、易长期积累的有毒物质）l非持久性污染物l酸和碱（以pH表征）l热污染（以温度表征）n污水水质的复杂程度l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；l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；l简单：污染物类型数=1，需预测浓度的水质参数数目7。 评价等级确定中有关指标的确定评价
24、等级确定中有关指标的确定712024/9/1地表水域规模的确定原则地表水域规模的确定原则n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;中河：15150m3/s;小河：15m3/s。n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。722024/9/16.2.26.2.2地表水环境现状调查地表水环境现状调查n调查范围与时间n调查内容水文调查与水
25、文测量现有污染源调查n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732024/9/1742024/9/1按半圆计算752024/9/1762024/9/1772024/9/1调查内容调查内容n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 n现有污染源调查782024/9/1水质调查与监测水质调查与监测n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；
26、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。792024/9/1802024/9/1812024/9/1pH822024/9/1水质取样原则与方式水质取样原则与方式n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；n水文特征突然变化（如支流汇入处等）、水质急剧变化处（如污水排入处等）、重点水工构筑物（如取水口、桥梁涵洞等）附近、水文站附近等应布设样断面；n在拟建成排污口上游500m处应设置一个取样断面。 河流水质采样n断面的选择
27、与布设：对照、控制和削减及背景断面断面的选择与布设：对照、控制和削减及背景断面n断断面面上上采采样样点点的的布布设设：取取样样垂垂线线的的确确定定（取取决决于于河河流流宽宽度度）；垂线上取样点的确定（取决于水流深度）垂线上取样点的确定（取决于水流深度）n取取样样方方式式：一一级级评评价价：各各点点独独立立取取样样分分析析；二二级级评评价价：考考虑虑混混合合过过程程段段水水质质时时，该该段段内内各各取取样样断断面面中中取取样样垂垂线线各各点点水水样样混合分析，其他情况：每断面每次取一个混合样分析混合分析，其他情况：每断面每次取一个混合样分析n取取样样频频率率：每每水水期期一一次次，每每次次34d
28、，至至少少有有一一天天测测定定所所有有选选定的水质因子等定的水质因子等取样断面上取样垂线的布设n小河：在取样断面的主流线上设一条取样垂线。n大、中河：河宽小于50m者，共设两条取样垂线，在取样断面上各距岸边1/3水面宽处各设一条取样垂线；河宽大于50m者，共设三条取样垂线，在主流线上及距两岸不小于0.5m，并有明显水流的地方各设一条取样垂线。n特大河：由于河流过宽，应适当增加取样垂线数，而且主流线两侧的垂线数目不必相等，拟设置排污口一侧可以多一些。垂线上取样水深的确定n在一条垂线上，水深大于5m时，在水面下0.5m水深处及在距河底0.5m处，各取样一个；水深为15m时，只在水面下0.5m处取一
29、个样；在水深不足1m时，取样点距水面不应小于0.3m，距河底也不应小于0.3m。n对于三级评价的小河不论河水深浅，只在一条垂线上一个点取一个样，一般情况下取样点应在水面下0.5m处，距河底不应小于0.3m。862024/9/1水质调查取样的次数水质调查取样的次数n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；n至少有一天对所有已选取定的水质参数取样分析；n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。872024/9/16.2.36.2.3地表水环境质量现状评价地表水环境质量现状评价na.单项水质参数评价标准指数法
30、n对于DO与pH值其标准指数计算方法与上述不同。 DO的标准指数为：的标准指数为：pH的标准指数为：的标准指数为：892024/9/1n对某个具体的指标：若其水质指数大于1，表明该水质参数超过了规定的水质标准，已不能满足使用要求。902024/9/1b.多项水质参数综合评价名称表达式符号解释加权平均法Siji污染物在j点的标准指数；Wii污染物的权重。向量模法算术平均法常用方法912024/9/1其它多项水质参数综合评价方法n模糊综合评判方法n模糊聚类方法n灰关联分析方法n灰色聚类方法n物元分析方法n集对分析方法n神经网络方法n遗传算法n等等922024/9/16.2.46.2.4水环境影响预
31、测与评价水环境影响预测与评价n预测范围：与地表水环境现状调查的范围相同或略小 n预测原理：自净作用n预测方法：数学模型、物理模拟、类比调查n评 价：将预测结果与环境质量标准对比932024/9/1预测方法预测方法n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。n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。n类比调查：只适合低级别的情况，一般不用。942024/9/1拟预测水质指标的确定拟预测水质指标的确定n对河流，可以按下式将水质指标排序后从中选取：nISE越大说明建设项目对河流中该项水质指标的影响越大。952024/9/1
32、预测时期预测时期 n一般分丰水期、平水期和枯水期三个时期进行预测。一、二级评价项目，应该至少预测自净能力最小和一般两个时期的环境影响，三级评价项目，可只预测自净能力最小期的环境影响。 962024/9/1预测阶段预测阶段 n一般分建设期、生产运行期及服务期满后三个阶段。生产运行期对地表水的影响预测是重点，按正常排放和不正常排放（含事故排放）两种情况进行预测。建设期较长的项目，且受纳水体要求水质级别较高时，应该进行建设期的环境影响预测。 972024/9/1地表水环境评价结论地表水环境评价结论 n评价建设项目的地表水环境影响的最终结果应得出建设项目在实施过程的不同阶段能否满足预定的地表水环境质量
33、的结论。n有些情况不宜做出明确的结论，如建设项目恶化了地表水环境的某些方面，同时又改善了其它某些方面。这种情况应说明建设项目对地表水环境的正影响、负影响及其范围、程度和评价者的意见。 982024/9/1n下面两种情况应做出可以满足地表水环境保护要求的结论：n（1）建设项目在实施过程的不同阶段，除排放口附近很小范围外，水域的水质均能达到预定要求；n（2）在建设项目实施过程的某个阶段，个别水质参数在较大范围内不能达到预定的水质要求，但采取一定的环保措施后可以满足要求。地表水环境评价结论地表水环境评价结论 992024/9/1n下面两种情况原则上应做出不能满足地表水环境保护要求的结论：（1）地表水
34、现状水质已经超标；（2）污染消减量过大以至于消减措施在技术、经济上明显不合理。 地表水环境评价结论地表水环境评价结论 1002024/9/1思考思考n对于北方河流，由于河流中流动的是污水，常常达标排放的建设项目废水水质好于河水水质，预测一定程度上失去意义；n对于季节性河流，如何预测其影响?n当污水进入城市下水道时，常常评价的是污水能否满足进入下水道水质标准；n从总量控制上来探讨可能更合适。例题（不定选择题）n按污染性质可以将水污染分为（）A面源B持久性污染物C非持久性污染物D热效应E水体酸碱度F点源答案：BCDE例题（不定选择题）n下述指标中，不可以利用Sij=Cij/Csi公式评价水环境现状
35、的指标有：nA.BOD5B.pHC.CdD.DOE.CODF.水温答案：BDF例题（不定选择题）n预测地表水水质变化的方法有（）A数学模式法B专业判断法C类比分析法D物理模型法E其他方法答案：ACD？B？例题（不定选择题）n河流水质模型参数的确定方法包括（）A公式计算和经验值估算B室内模拟实验测定C拟合曲线法D水质数学模型优化法E现场实测答案：ABDE例题（不定选择题）n耗氧系数K1的单独估值方法（）A实验室测定法B两点法C多点法DKOL法E欧文斯经验公式答案：ABCD例题（不定选择题）n有一河段长4公里，河流起点某污染物浓度为38mg/L，河流末端浓度为16mg/L，河水平均流速为1.5km
36、/d，问自净系数为（）A无法确定B0.40d-1C0.48d-1D0.16d-1E0.32d-1答案：E1072024/9/1实实 例例三峡工程建造对库区水质的影响评价三峡工程建造对库区水质的影响评价讨论？！水环境影响的几个方面n水库建设引起库区段的水环境变化n水库建设引起水库下游水环境变化n水库自身水污染源n库底清理环境影响n水库建设引起的其他与水有关因素的变化n水库战略目标的体现n建设期、运行期水环境影响1092024/9/1库区概况库区概况地理位置东经106 11050、北纬29163125大坝坝址三斗坪设计正常蓄水位175m年发电量849亿度船闸双线五级2009年建成完工香溪河流域香溪
37、河流域三峡大坝三峡大坝大宁河流域大宁河流域1112024/9/1库区污染源状况库区污染源状况n三峡库区江段有污染源3000余个，年排放工业废水和生活污水10亿吨左右，排放50余种污染物；n通过等标污染负荷评价，污染源次序为工业污染源、农田径流、生活污水、城市径流和船舶流动污染源。n主要污染物为挥发酚、总磷、BOD、总氮、石油类、COD、SS、总汞、硫化物、氰化物、六价铬和砷。1122024/9/1n重庆坝址600多公里的干流江段，重庆、涪陵、万县是主要污染源，有直接入江排污口123个，每年直接排入的废水量2亿吨；n库区其余城镇直接入江的排污量2166万吨。库区污染源状况库区污染源状况11320
38、24/9/1库区水质状况库区水质状况n总体水质状况除大肠菌群、石油类、总汞外，其它指标优于GB3838-2002 II类水质标准，水质良好；n近岸水域水质状况有一定污染，特别是库区城市江段，主要污染物为石油类、COD、挥发酚等。另外检出300余种有机污染物，但含量极微。1142024/9/1水库水质影响研究水库水质影响研究n三峡水库建设，库区水环境发生变化，特别是水的流态和流速的变化将改变水环境的物理、化学条件，从而影响污染物在水体中的稀释、扩散、降解和转化等过程。n本部分主要讨论流速变化影响扩散能力、复氧能力及水体对有机物降解的速率。1152024/9/1扩散能力减弱对水质的影响扩散能力减弱
39、对水质的影响n水库蓄水使流速减小是引起扩散能力减弱的主要原因。n根据物理模型模拟结果，库区流速变化规律为：库尾流速高于库中，更高于坝前；汛期流速高于枯期；随着水库运行年份加长、库底淤积，库水流速普遍有所提高；水库低水位运行时流速高于高水位运行时流速。1162024/9/1扩散能力减弱对水质的影响扩散能力减弱对水质的影响n采用二维扩散模型预测建库后扩散能力降低对水质的影响(4-46)1172024/9/1扩散能力减弱对水质的影响扩散能力减弱对水质的影响n考虑到岸边排放的反射作用，使污染带内的污染物浓度增加1倍。在假定排污量不变的情况下，计算了不同流速情况下污染物的浓度。流速天然情况流速减小20%
40、流速减小40%流速减小70%污染物浓度C1.11C1.28C1.82C1182024/9/1对对BODBOD的影响的影响n复氧能力减小，库区接纳BOD污染负荷能力下降，根据Streeter-Phelps模型可得其解为(4-47)(4-48)1192024/9/1对对BODBOD的影响的影响n以GB3838-2002中II类水作为水质目标，则建坝前BOD接纳能力为383.4万t/a，建坝后BOD接纳能力减小为155.96万t/a，因此BOD接纳能力减小了59%。但是与库区目前BOD的排放量相比，此值大得多。因此对库区水质影响不会太大。1202024/9/1对对BODBOD的影响的影响n滞留时间加
41、长，BOD降解量增加。根据质量平衡，可用下式计算此情况下BOD的浓度：(4-49)1212024/9/1滞留对滞留对BODBOD的影响的影响n天然情况下，污染物在库区的滞留时间为5天，建库后为33天；nBOD的降解量建库后比建库前增加9万t/a，因此自净环境容量增加，有利于水质改善。1222024/9/1三峡建库对三峡建库对BODBOD的影响的影响n流速减小，降低自净能力；n滞留时间增加，增大自净能力；n由于库区自净容量大，因此对库区水质影响不大。回顾n识别项目是否对地表水环境产生影响n工程分析（水污染源）n划分评价等级、确定评价范围n环境现状调查与评价（含污染源）回顾n选择合适模型进行预测（
42、参数的确定）n对预测结果进行评价n提出地表水环境保护措施n措施的可行性分析，给出明确的结论作业1一河段的K断面处有一岸边污水排放口稳定地向河流排放污水，其污水特征为：QE=19440m3/d，BOD5（E）=81.4mg/l，河水QP=6.0m3/s，BOD5（P）=6.16mg/l，B=50.0m，H均=1.2m，u=0.1m/s，I=9，K1=0.3/d，试计算混合过程污染带长度。如果忽略污染物质在该段内的降解和沿程河流水量的变化，在距完全混合断面10km的下游某段处，河流中BOD5浓度是多少？解：先计算起始点处完全混合后的BOD的浓度BOD0=（81.40.225+6.166.0）/(0
43、.225+6.0)=8.88mg/LL=（0.4B-0.6a）Bu/(0.058H+0.0065B)(gHI)1/2=2463m忽略弥散作用的BOD=BOD0exp(-kx/u)=6.28mg/L1272024/9/1作业作业 2 2一个拟建工厂，将废水经过处理后排入附近的一条河流中，已知现状条件下，河流中BOD5的浓度为2.0mg/L，溶解氧浓度为8.0mg/L，河水水温为20，河流流量为14m3/s；排放的工业废水，BOD5的浓度在处理前为800mg/L，水温为20，流量为3.5m3/s，废水排放前经过处理使溶解氧浓度为4.0mg/L；假定废水与河水在排放口附近迅速混合，混合后河道中平均水
44、深达到0.8m，河宽为15.0m，参数k1(20)=0.23d-1，k2(20)=3.0d-1，若河流的溶解氧标准为5.0mg/L，计算工厂排出废水中允许进入河流的最高BOD5浓度。 解：混合后的流量解：混合后的流量 Q=14+3.5=17.5m3/s 起始点溶解氧的量起始点溶解氧的量 O0=（814+43.5）/17.5=7.2mg/L 20时饱和溶解氧的量时饱和溶解氧的量 Os=468/(31.6+20)=9.07mg/L 则起始点的氧亏值为则起始点的氧亏值为 D0=Os- O0=9.07-7.2=1.87mg/L 最大允许氧亏值为最大允许氧亏值为 Dmax=Os-5=4.07mg/L 运用运用S-P模型模型 Dmax=K1/K2 BOD0e-k1tc=4.07 tc=1/(k2-k1) (k2/k1)1-D0(k2-k1)/(BOD0k1) 用试算法求得用试算法求得 BOD0=63.45 mg/L 则代入完全混合模式则代入完全混合模式 （2.0 14 +BOD 3.5）/(14+3.5 )=63.45 求得求得 BOD=309.25 mg/L
