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1、化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4 4 水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社主要內(nèi)容:12化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)4.1.1 地表水質(zhì)量評(píng)價(jià)地表水質(zhì)量評(píng)價(jià) (1)內(nèi)梅羅()內(nèi)梅羅(nemerow)污染指數(shù))污染指數(shù)他將水的用途劃分為三類:飲用、游泳、制造飲料等養(yǎng)魚、工業(yè)食品制造、農(nóng)業(yè)用等工業(yè)冷卻水、公共娛樂及航運(yùn)接觸使用接觸使用不接觸使用不接觸使用類接觸使用類接觸使用化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 根據(jù)水的不同用途,擬定了相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),作為計(jì)算水質(zhì)指標(biāo)的依據(jù),然后計(jì)算各種用途的水質(zhì)指標(biāo)值

2、。根據(jù)劃分的水的用途,內(nèi)梅羅建立了分指數(shù):21222最大平均ijiijijscscpi式中:式中:pijj類水用途指數(shù); cii污染物的實(shí)測(cè)濃度,mg/l; siji污染物對(duì)應(yīng)j類水用途的標(biāo)準(zhǔn),mg/l。化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社(2)北京西郊水環(huán)境質(zhì)量指數(shù))北京西郊水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)iiscp式中:式中:ci各種污染物實(shí)測(cè)濃度,mg/l; si各種污染物的地表水衛(wèi)生標(biāo) 準(zhǔn),mg。北京西郊水質(zhì)質(zhì)量系數(shù)分級(jí)北京西郊水質(zhì)質(zhì)量系數(shù)分級(jí)級(jí)別p值級(jí)別p值清潔0.2較重污染5.010.0微污染0.20.5嚴(yán)重污染10.0100輕污染0.51.0極嚴(yán)重污染100中度

3、污染1.05.0化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社(3)南京水域質(zhì)量綜合指數(shù))南京水域質(zhì)量綜合指數(shù)4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)iiiwscni1水式中:式中:cii類污染物的實(shí)測(cè)濃度,mg/l; wi污染物的權(quán)重,wi=1; si各種污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),mg/l; n污染物種類數(shù)。南京水域質(zhì)量綜合指標(biāo)分級(jí)南京水域質(zhì)量綜合指標(biāo)分級(jí)i水值級(jí)別分類依據(jù)0.2清潔多數(shù)項(xiàng)目未檢出,個(gè)別項(xiàng)目檢出,也在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)0.20.4尚清潔檢出值均在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),個(gè)別值接近標(biāo)準(zhǔn)0.40.7輕度污有一項(xiàng)檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)0.71.0中污染有12項(xiàng)檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)1.02.0重污染全部或相當(dāng)部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)2.0嚴(yán)重污

4、染相當(dāng)部分項(xiàng)目檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)1倍到數(shù)倍化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社(4) 有機(jī)污染綜合評(píng)價(jià)指數(shù)有機(jī)污染綜合評(píng)價(jià)指數(shù)4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)003300dodonnhnnhcodcodbodbodaiiii式中:式中:a綜合污染評(píng)價(jià)指數(shù); bodi、bod0bod的實(shí)測(cè)值和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn); codi、cod0cod的實(shí)測(cè)值和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn); nh3-ni、nh3-n0nh3-n的實(shí)測(cè)值和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn); doi、do0溶解氧的實(shí)測(cè)值和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。黃浦江水質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)分級(jí)黃浦江水質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)分級(jí)a值污染程度分級(jí)水質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)00良好011較好122一般233開始污染344中等污染45嚴(yán)重污染化學(xué)工業(yè)出版

5、社化學(xué)工業(yè)出版社(5) 羅斯(羅斯(ross)水質(zhì)指數(shù))水質(zhì)指數(shù)4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 羅斯在總結(jié)以前的水質(zhì)指數(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種比較簡(jiǎn)明的水質(zhì)指數(shù)。選擇懸浮固體、bod和氨氮為評(píng)價(jià)參數(shù)。并分別給予權(quán)重,見下表。參數(shù)bod氨氮懸浮固體do權(quán)重系數(shù)3322各評(píng)價(jià)參數(shù)權(quán)重各評(píng)價(jià)參數(shù)權(quán)重 在計(jì)算水質(zhì)指數(shù)時(shí),先把各參數(shù)的測(cè)定值或相對(duì)污染值分成等級(jí),然后按等級(jí)進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算式為:其計(jì)算式為:wqi=分級(jí)值/權(quán)重值化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 規(guī)定wqi值用整數(shù)表示,這樣就將水質(zhì)指數(shù)分成從010的11個(gè)等級(jí),數(shù)值越大,水質(zhì)越好,各級(jí)指數(shù)

6、可進(jìn)行如下分級(jí):wqi=10,天然純凈水;wqi=8,輕度污染水;wqi=6,污染水;wqi=3,嚴(yán)重污染水;wqi= 0,水質(zhì)類似腐敗的原污水。水質(zhì)指數(shù)各參數(shù)的評(píng)分尺度水質(zhì)指數(shù)各參數(shù)的評(píng)分尺度懸浮固體bod氨氮dodo濃度(mg/l)分級(jí)濃度(mg/l)分級(jí)濃度(mg/l)分級(jí)濃度(mg/l)分級(jí)濃度(mg/l)分級(jí)01020023000.230901051091010201824270.20.524809089820401446240.51.0181051208686408010610181.02.01260804648015061015122.05.0612061421503002152

7、565.010.034060401030002550310.00104025000100化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社(6)布朗()布朗(brown)水質(zhì)指數(shù))水質(zhì)指數(shù)4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 1970年,布朗等選取了11種重要水質(zhì)參數(shù)。即溶解氧、bod5、混濁度、總固體、硝酸鹽、磷酸鹽、ph、溫度、大腸桿菌、殺蟲劑、有毒元素等,然后由專家進(jìn)行不記名投票,確定每個(gè)參數(shù)的相對(duì)權(quán)重系數(shù)。水質(zhì)指數(shù)水質(zhì)指數(shù)wqi按下式計(jì)算:按下式計(jì)算:iipwwqi 1iw式中:式中:wqi水質(zhì)指數(shù),其值在0100之間; pi第i個(gè)參數(shù)的質(zhì)量,在0100之間; wi第i個(gè)參數(shù)的權(quán)重值,在01之間。

8、化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社9個(gè)參數(shù)的重要性評(píng)價(jià)及權(quán)重系數(shù)個(gè)參數(shù)的重要性評(píng)價(jià)及權(quán)重系數(shù)水質(zhì)參數(shù)重要性評(píng)價(jià)值中介權(quán)重最后的權(quán)重wi溶解氧1.41.00.17大腸桿菌1.50.90.15ph2.10.70.12bod52.30.60.10硝酸鹽2.40.60.10磷酸鹽2.40.60.10溫度2.40.60.10混濁度2.90.50.08總固體3.20.40.08合計(jì)=5.9=1.004.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社(7)分級(jí)評(píng)價(jià)法)分級(jí)評(píng)價(jià)法4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)這是國(guó)家環(huán)??偩衷?jīng)推薦使用的一種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以gb3838-

9、83地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及污染水質(zhì)分級(jí)為參考依據(jù);評(píng)價(jià)代表值在評(píng)價(jià)時(shí)采用一次值,或采用多次平均值,而且必須與評(píng)價(jià)的具體目的相適應(yīng);評(píng)價(jià)記分原則分值越高,水質(zhì)越好。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)的原則和各級(jí)的定義,已確定同級(jí)中的每一參數(shù)等權(quán),而各級(jí)間的分值不等;評(píng)價(jià)步驟,根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)測(cè)結(jié)果,得出每一參數(shù)值相應(yīng)級(jí)別的分值,各項(xiàng)參數(shù)分?jǐn)?shù)相加為總分值?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)分級(jí)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)污染水質(zhì)分級(jí)一級(jí)()二級(jí)()三級(jí)()輕污染()重污染()嚴(yán)重污染()界 限 值臭(級(jí))無異臭臭強(qiáng)度一級(jí)臭強(qiáng)度二級(jí)臭強(qiáng)度三級(jí)臭強(qiáng)度四級(jí)臭強(qiáng)度五級(jí)色度(度)1015252

10、54050do飽和率90%64431bod513551530codmn24662050揮發(fā)酚類0.0010.0050.010.010.10.5cn0.010.050.10.10.52.0cu0.0050.010.030.030.22.0as0.010.040.080.080.31.0hg0.00010.00050.0010.0010.010.05cd0.0010.0050.010.010.050.1cr6+0.010.020.050.050.21.0pb0.010.050.10.10.31.0石油類0.050.30.50.55.020氨氮0.30.51.02.04.04.0大腸桿菌(個(gè)/l)5

11、00100005000050000300000500000地表水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(單位:地表水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(單位:mg/l,臭和色度除外),臭和色度除外) 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)級(jí)別參數(shù)的分值評(píng)價(jià)總分值第一級(jí)()10145150第二級(jí)()9135144第三級(jí)()8120134輕污染()6110119中污染()390109重污染()11589各級(jí)參數(shù)的分值及評(píng)價(jià)總分值各級(jí)參數(shù)的分值及評(píng)價(jià)總分值 級(jí)別評(píng)價(jià)總分值級(jí)別評(píng)價(jià)總分值91946974849056687583955評(píng)價(jià)總分值評(píng)價(jià)總分值 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)

12、狀評(píng)價(jià)4.1.2 地面水體底泥的評(píng)價(jià)地面水體底泥的評(píng)價(jià) 進(jìn)行水體環(huán)境評(píng)價(jià)時(shí),有時(shí)需要同時(shí)進(jìn)行底泥的評(píng)價(jià)。在進(jìn)行湖泊底泥進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),一般以湖區(qū)土壤中有害物質(zhì)的自然含量作為標(biāo)準(zhǔn)值。通常采用污染指數(shù)法對(duì)底泥進(jìn)行評(píng)價(jià),污染指數(shù)評(píng)價(jià)法的公式如下:iiisci式中:式中:ci底泥中第i種污染物的實(shí)測(cè)濃度,mg/l; si湖區(qū)土壤中第i種污染物的自然含量,mg/l?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)222maxaviip計(jì)算出各評(píng)價(jià)因子的污染指數(shù)后,按內(nèi)梅羅公式計(jì)算底泥的綜合污染指數(shù):式中式中:p底泥的污染指數(shù); imax底泥中污染指數(shù)ii的最大值; iav底泥污染指數(shù)

13、的平均值。p底泥污染程度分級(jí)1.0清潔1.02.0輕污染2.0污染底泥污染狀況分級(jí)表底泥污染狀況分級(jí)表化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)4.1.3 地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)地下水質(zhì)量評(píng)價(jià) 自然界中影響地下水質(zhì)量的有害物質(zhì)很多。評(píng)價(jià)因子的選擇要根據(jù)具體情況而定,大致可考慮的評(píng)價(jià)參數(shù)包括4類。1、一般理化指標(biāo),如k+、na+、ca2+、mg2+、so42-、cl-、hco3-、nh4+、no2-、no3-、ph、礦化度、總硬度、溶解氧、耗氧量等 2、常見的重金屬和非金屬物質(zhì),如hg、cr、cd、pb、as、f、cn等4、細(xì)菌、寄生蟲卵、病毒等3、有害物質(zhì),如有機(jī)酚、有機(jī)

14、氯、有機(jī)磷以及工業(yè)企業(yè)排放的其他有機(jī)毒物評(píng)價(jià)參數(shù)評(píng)價(jià)參數(shù)化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)4.1.4 水湖泊水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)水湖泊水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) 在進(jìn)行湖泊水質(zhì)評(píng)價(jià)、底泥評(píng)價(jià)和生物學(xué)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,可利用加權(quán)法進(jìn)行湖泊環(huán)境質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)。iiwiiiiwmm式中:式中:wi水質(zhì)、底泥和生物學(xué)評(píng)價(jià)在綜合評(píng)價(jià)中所占的權(quán)重; mi水質(zhì)、底泥和生物學(xué)評(píng)價(jià)的分級(jí)值; m監(jiān)測(cè)點(diǎn)的綜合分級(jí)值; i監(jiān)測(cè)點(diǎn)的綜合污染指數(shù)?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)4.2.1 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的目的水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的目的 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的目的是通過調(diào)查分析、預(yù)測(cè)

15、、評(píng)估,定量地預(yù)測(cè)未來的開發(fā)行動(dòng)或建設(shè)項(xiàng)目向受納水體中的污染物排放量,弄清污染物在水體中的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律,提出建設(shè)項(xiàng)目和區(qū)域環(huán)境污染物的控制和防治對(duì)策,以實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。4.2.2評(píng)價(jià)工作等級(jí)和工作程序評(píng)價(jià)工作等級(jí)和工作程序(1)評(píng)價(jià)等級(jí))評(píng)價(jià)等級(jí) 依據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則的規(guī)定,地表水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作分為三級(jí),一級(jí)評(píng)價(jià)最詳細(xì),二級(jí)次之,三級(jí)較簡(jiǎn)略。水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分原則是:建設(shè)項(xiàng)目的污水排放量、污水水質(zhì)的復(fù)雜程度、受納水體的規(guī)模和受納水體對(duì)水質(zhì)的具體要求。 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)依據(jù)以下四項(xiàng)指標(biāo)來衡量地表水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的級(jí)別 。a、建設(shè)項(xiàng)目

16、污、建設(shè)項(xiàng)目污水排放量水排放量 20000m3/d 1000m3/d 1000020000m3/d 500010000m3/d 10005000m3/d化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)b、建設(shè)項(xiàng)目、建設(shè)項(xiàng)目污水水質(zhì)的復(fù)污水水質(zhì)的復(fù)雜程度雜程度 污染物類型數(shù)3,或者只有2類污染物,但需要預(yù)測(cè)其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目10 污染物類型數(shù)=1,需要預(yù)測(cè)濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目7 污染物類型數(shù)=2,且需要預(yù)測(cè)其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目10,或者只需預(yù)測(cè)一種污染物,但需要預(yù)測(cè)的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目7化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)河流或河口規(guī)模的劃分河流或河口規(guī)模的

17、劃分 擬建項(xiàng)目排污口附近河流斷面的多年平均流量大于150m3/s的為大河,小于15m3/s的為小河,介于二者之間的為中河。c、地表水、地表水域規(guī)模域規(guī)模湖泊和水庫規(guī)模的劃分湖泊和水庫規(guī)模的劃分 當(dāng)平均水深10m時(shí) 大湖(水庫) 50km2 中湖(水庫) 550 km2 小湖(水庫) 5 km2 當(dāng)平均水深10m時(shí) 大湖(水庫) 25km2 中湖(水庫) 2.525 km2 小湖(水庫) 2.5km2化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià) 以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(gb3838-2002)劃分地表水的水域功能,如果受納水體的實(shí)際功能與該標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)分類不一致時(shí),可根據(jù)項(xiàng)目所在

18、地人民政府規(guī)定的水環(huán)境功能區(qū)劃來確定受納水體的功能,然后確定對(duì)地表水水質(zhì)的要求。d、地表水水質(zhì)要求、地表水水質(zhì)要求化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程特點(diǎn)工程特點(diǎn)環(huán)境特征環(huán)境特征所處地理位置所處地理位置地下水評(píng)價(jià)等地下水評(píng)價(jià)等級(jí)劃分依據(jù)級(jí)劃分依據(jù)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)等級(jí)劃分依據(jù)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)等級(jí)劃分依據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)工程特點(diǎn)自然環(huán)境特點(diǎn)地理位置一級(jí)投資大、廢水量大、污染物組成復(fù)雜、污染物排放量大、污染物毒性大地下水污染嚴(yán)重、巖性不易保留污染物、地下水與地表水聯(lián)系密切大城市或工業(yè)供水水源地上游、旅游風(fēng)景區(qū)、敏感地區(qū)二級(jí)投資中等、廢水量中等、污染物組成不太復(fù)雜、污染物排

19、放量中等、污染物毒性中等地下水污染中等、巖性對(duì)污染物的保留能力中等、地下水與地表水聯(lián)系較密切中城市上游、工業(yè)供水水源地、旅游風(fēng)景區(qū)、較敏感地區(qū)三級(jí)投資少、廢水量少、污染物單一且毒性小地下水水質(zhì)較好、巖性易于保留污染物、地下水與地表水聯(lián)系不密切小城鎮(zhèn)中城市上游、非敏感地區(qū)化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)(2)評(píng)價(jià)工作程序)評(píng)價(jià)工作程序 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)4.2.3 水環(huán)境影響預(yù)測(cè)水環(huán)境影響預(yù)測(cè)(1)預(yù)測(cè)條件的確定)預(yù)測(cè)條件的確定 按等標(biāo)排放量大小排序,按等標(biāo)排放量大小排序,選擇排位在前的因子,但對(duì)選擇排位在前的因子,但

20、對(duì)那些毒性較大、持久性的污那些毒性較大、持久性的污染物應(yīng)慎重取舍。染物應(yīng)慎重取舍。 在受項(xiàng)目影響的水在受項(xiàng)目影響的水體中已經(jīng)造成嚴(yán)重污染體中已經(jīng)造成嚴(yán)重污染的污染物或已無負(fù)荷容的污染物或已無負(fù)荷容量的污染物。量的污染物。 經(jīng)環(huán)境調(diào)查已經(jīng)經(jīng)環(huán)境調(diào)查已經(jīng)超標(biāo)或接近超標(biāo)的超標(biāo)或接近超標(biāo)的污染物。污染物。 地方環(huán)保部門要求地方環(huán)保部門要求預(yù)測(cè)的敏感污染物。預(yù)測(cè)的敏感污染物?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)text in here 環(huán)境現(xiàn)狀環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 水文特征和水水文特征和水質(zhì)突變處、現(xiàn)有質(zhì)突變處、現(xiàn)有水文站、河流分水文站、河流分叉或會(huì)合處等叉或會(huì)合處等 已確定

21、的已確定的環(huán)境敏感點(diǎn)環(huán)境敏感點(diǎn)b、預(yù)測(cè)范圍與預(yù)、預(yù)測(cè)范圍與預(yù)測(cè)點(diǎn)位的選擇測(cè)點(diǎn)位的選擇化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)期運(yùn)營(yíng)期建設(shè)期建設(shè)期服務(wù)期滿后服務(wù)期滿后c、預(yù)測(cè)階段、預(yù)測(cè)階段化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)平水期平水期豐水期豐水期枯水期枯水期化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)(2)預(yù)測(cè)方法的選擇)預(yù)測(cè)方法的選擇數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法物理模型法物理模型法類比分析法類比分析法 數(shù)學(xué)模型法是利用適合的水質(zhì)模型預(yù)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目引起的水體水質(zhì)變化,從而預(yù)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目的水環(huán)境影響的定量方法 。 根據(jù)相似理論,在按

22、一定比例縮小的環(huán)境模型上進(jìn)行水質(zhì)模擬試驗(yàn),以預(yù)測(cè)由建設(shè)項(xiàng)目引起的水體水質(zhì)變化。 類比調(diào)查法是參照現(xiàn)有相似工程對(duì)水體的影響來預(yù)測(cè)擬建項(xiàng)目對(duì)水環(huán)境的影響。 預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)4.2.4 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中常用的水質(zhì)模型水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中常用的水質(zhì)模型(1)污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化)污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化污染物與水體的混合過程分一般分為3個(gè)階段 豎向混合階段豎向混合階段 橫向混合階段橫向混合階段 橫斷面上充分混合后到長(zhǎng)度方向充分混合階段橫斷面上充分混合后到長(zhǎng)度方向充分混合階段化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)a

23、、遷移運(yùn)動(dòng)、遷移運(yùn)動(dòng) 遷移運(yùn)動(dòng)是指污染物在水流作用下的轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng),遷移運(yùn)動(dòng)只是改變污染物在水中的位置,并不改變水中污染物的濃度。污染物的遷移通量可由下式計(jì)算: ucf 式中:式中:f污染物的遷移通量,kg/m2s; u水體介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度,m/s; c污染物在水體介質(zhì)中濃度,kg/m3?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社式中:i1xi方向上的分子擴(kuò)散通量,kg/m2s; e分子擴(kuò)散系數(shù),m2/s,水中分子擴(kuò)散系數(shù)介于10-510-4 m2/s之間; xi空間坐標(biāo),m。4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)ixcei1分子擴(kuò)散過程服從fick第一擴(kuò)散定律b、分散運(yùn)動(dòng)、分散運(yùn)動(dòng)分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散湍流擴(kuò)散湍流擴(kuò)散

24、彌散擴(kuò)散彌散擴(kuò)散分散運(yùn)動(dòng)分散運(yùn)動(dòng)化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社iixcei2湍流擴(kuò)散也可以用fick第一定律描述式中:式中:i2xi方向上的湍流擴(kuò)散通量,kg/m2s; ei湍流擴(kuò)散系數(shù),m2/s,水中的湍流擴(kuò)散系數(shù)介于10-2100 m2/s之間; 污染物濃度的時(shí)間平均值,kg/m3。c彌散作用導(dǎo)致的質(zhì)量通量可用下式計(jì)算:iixcei/3式中:式中:i3xi方向上的彌散擴(kuò)散通量,kg/m2s; 彌散擴(kuò)散系數(shù),m2/s,水中的彌散擴(kuò)散系數(shù)介于101104 m2/s之間;污染物濃度時(shí)間平均值的空間平均值,kg/m3。/iec4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水

25、環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)c、轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng) 進(jìn)入環(huán)境的污染物可分為2大類:守衡污染物和非守衡污染物。守衡污染物進(jìn)入環(huán)境后僅發(fā)生遷移和分散,從而改變其所處的位置和濃度,但總量保持不變。非守衡污染物進(jìn)入環(huán)境以后,除遷移、分散而改變位置和濃度外,還因污染物本身的衰減而加速濃度的降低,因此其總量隨時(shí)間不斷減少。 非守衡污染物在水體中的衰減過程通常用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律加以描述,即kcdtdc式中式中:c污染物濃度,kg/m3; t反應(yīng)時(shí)間,s; k反應(yīng)常數(shù),1/mols。化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)(2) 常見的河流水質(zhì)模型常見的河流水質(zhì)模型a、完全混合模型、完

26、全混合模型廢水排入一條河流時(shí),如果滿足下述條件:河流是穩(wěn)態(tài)的,即河床斷面積、流速、流量不隨時(shí)間變化,污染物穩(wěn)定排放。河流是穩(wěn)態(tài)的,即河床斷面積、流速、流量不隨時(shí)間變化,污染物穩(wěn)定排放。污染物在整個(gè)河段內(nèi)混合均勻,即河段內(nèi)各點(diǎn)的污染物濃度相等。污染物在整個(gè)河段內(nèi)混合均勻,即河段內(nèi)各點(diǎn)的污染物濃度相等。排入河流中的污染物為守衡污染物,不降解也不沉淀。排入河流中的污染物為守衡污染物,不降解也不沉淀。1 12 23 3河流無支流和其他污水排入口。河流無支流和其他污水排入口。4 4此時(shí),在排水口下游某點(diǎn)的污染物濃度可按完全混合模型計(jì)算如下:whwwhhqqqcqcc式中:式中:c污水與河水混合后的濃度,

27、mg/l; cw排入污水中污染物的濃度,mg/l; ch排污口上游河水中的污染物濃度,mg/l; qh排污口上游的河水流量,m3/s; qw排入河流的污水流量,m3/s?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)b、零維模型、零維模型 如果污染物濃度在任何空間方向上不存在變化,可以考慮用零維模型計(jì)算污染物的濃度。對(duì)于河流常用零維模型解決的問題有:不考慮混合距離的守衡污染物濃度的預(yù)測(cè)和環(huán)境容量的估算。有機(jī)物降解物質(zhì)的降解項(xiàng)可以忽略時(shí),可以采用零維模型 。12零維模型的基本方程為:rvsqcqcdtdcv0式中:式中:v河流的流速,m/s; q河流的流量,m3/s; c0進(jìn)入

28、河流的污水的污染物濃度,mg/l; c流出河段的污染物濃度,mg/l; s污染物的源和匯,s; r污染物的反應(yīng)速度?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià) 對(duì)于一個(gè)沒有源和匯的河段,如果假設(shè)污染物的反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律,即,則上式可以簡(jiǎn)化為:kcvccqdtdcv)(00dtdc)()1 (00kvqqcqvkcc0dtdc)exp()(00tvkvqkvqkvckvqqctc式中:式中:k污染物的衰減常數(shù),d-1。在穩(wěn)態(tài)條件下,即時(shí),方程的解為:在一般情況下,即時(shí),方程的解為:化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)c、一維水質(zhì)模型、一

29、維水質(zhì)模型 一維河流水質(zhì)模型是目前應(yīng)用最廣泛的模型,它適用于污染物濃度僅在一個(gè)方向上有變化的場(chǎng)合,一維模型的基本方程為:kctcvxcdtcxx22204112exp)(xxxxvkddxvcxc式中:式中:dx縱向彌散系數(shù),m2/s; vx為河流流速,m/s; 在穩(wěn)態(tài)條件下,即 時(shí),該常微分方程在邊界條件: x=0時(shí),c=c0, x=時(shí),c=0下的解為:0tc化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià) 在非穩(wěn)態(tài)條件下,即 時(shí),污染物瞬時(shí)排放,邊界條件為:0tc0)0 , 0(0)0 ,()0(0)0 ,(cccxxcxavmc 0其中式中:式中:m一次排放的污染物量,k

30、g; a河流的橫斷面積,m2;一維模型的非穩(wěn)態(tài)解:)exp(4)(exp4),(2kttdtvxtdamtxcxxx化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)kcycvxcvycdxcdtcyxyx2222d、二維模型、二維模型 對(duì)于大型河流,污染物濃度不僅要考慮污染物濃度沿縱向的變化,還要考慮污染物濃度沿河寬方向的變化,這時(shí)需要用二維模型來預(yù)測(cè)計(jì)算。二維模型的基本微分方程是:式中:式中:dy橫向彌散系數(shù);vy橫向流速,m/s; m污染物的源強(qiáng)。 在等寬等深的河流中,斷面平均流速vx不變,橫向平均流速vy=0,橫向彌散系數(shù)dy為常數(shù)。而且一般情況下,縱向擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于遷移

31、項(xiàng)。在岸邊排放且無對(duì)岸邊影響的條件下,上式的穩(wěn)態(tài)解為:)exp()4exp(42),(2xyxxyxvxkxdyvvxdhvmyxc化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)e、bod-do模型模型 1925年斯特里特-費(fèi)爾普斯研究了河流中bod和do的變化規(guī)律,他們?cè)诮⒛P蜁r(shí)做了如下假設(shè):有機(jī)物的降解符合一級(jí)反應(yīng),且反應(yīng)速度為常數(shù);河流中的耗氧僅由bod的降解所引起;河流中的do僅來自與大氣復(fù)氧,且復(fù)氧速度也為常數(shù)。123此時(shí)有:dklkdtddlkdtdladd式中:式中:l河水中的bod濃度,mg/l; kd有機(jī)物的降解常數(shù),d-1; ka大氣復(fù)氧常數(shù),d-1;

32、t時(shí)間, 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)該模型的初始條件為:t=0,l=l0,d=d0,不難求出上述模型的解為:)exp()exp()exp()exp(000tkdtktkkklkootkllaaddadsd 由斯特里特-費(fèi)爾普斯模型(s-p模型)可以估算在已知排污點(diǎn)河水bod和do起始濃度時(shí),沿河流下游各點(diǎn)河水中的溶解氧以及最低的溶解氧濃度和位置(即臨界氧虧和臨界距離)。ddadadacklkkdkkkkt00)(1ln1)exp()exp()exp(00cacacddadctkdtktkkklkd化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響

33、評(píng)價(jià)(3) 河流水質(zhì)模型的參數(shù)估計(jì)河流水質(zhì)模型的參數(shù)估計(jì)a、縱向彌散系數(shù)、縱向彌散系數(shù)dx的估計(jì)的估計(jì)示蹤實(shí)驗(yàn)法 如果將示蹤劑瞬時(shí)投入河流某斷面,在投放點(diǎn)下游斷面采樣測(cè)定不同時(shí)刻ti時(shí)的示蹤劑濃度ci,則可以根據(jù)一維模型求出縱向彌散系數(shù)。假設(shè)k=0,則有:xxxdttvxdamttxc14)(4ln),(ln2iitclniixttvx4)(ln2xd1在距離排放點(diǎn)下游x=x0處測(cè)得不同時(shí)刻的濃度ci(i=1,2),將對(duì)作圖,可得一條直線,其斜率則為從而可求得dx?;瘜W(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社式中:式中:h為河流平均水深,m; u摩阻流速, m/s ; s為水力坡度; x經(jīng)驗(yàn)系數(shù),愛爾德理論計(jì)

34、算的x=5.9,試驗(yàn)得到的x=6.3,在天然河流中,河寬1560m時(shí),x=14650。4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)公式法 愛爾德(elder)通過水深1.5m的明渠實(shí)驗(yàn),得到了河流縱向彌散系數(shù)的計(jì)算公式:hudxxghsu 化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)b、耗氧系數(shù)、耗氧系數(shù)kd的估算的估算)exp(0tklldtklld0lnlnbadllxvkln 實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法根據(jù)可得: 因此,如果測(cè)得不同時(shí)刻ti的bod值li,將lnli對(duì)ti作圖,可得一直線,其斜率的負(fù)值即為kd。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法 在河流上下游a、b兩個(gè)斷面取樣,假設(shè)測(cè)得的bod濃度分別為la

35、、lb,如果知道a、b斷面間的距離為x,河水流速為vx,就可按下式求得kd的值:化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社 假設(shè)水生植物在白天和夜間的呼吸速率不變,而且水生植物在夜間不進(jìn)行光合作用,那么就可以霍恩伯格(hormberger)法估算大氣復(fù)氧系數(shù)ka。則夜間溶解氧濃度的變化速度:4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià))(ookdtdosac、大氣復(fù)氧系數(shù)、大氣復(fù)氧系數(shù)ka的估算的估算 實(shí)測(cè)法天然河水中溶解氧濃度變化的速率可表達(dá)為: rookdtdosa)(式中:式中:r水生植物呼吸作用的耗氧速度,mg/ld。化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社令 ,從ti到ti+1對(duì)上式積分可得:4.2 水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水環(huán)境影響評(píng)價(jià)iitt 1)exp(101aaisiikkroooo式中:式中:oi+1時(shí)間ti+1時(shí)刻的溶解氧濃度,mg/l; oi時(shí)間ti時(shí)刻的溶解氧濃度,mg/l; os飽和溶解氧濃度,mg/l;令 ; ; ; ;iiiood 1isiooa)ex

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