1、主要內容水域環境監測： 第1章 緒論及水環境概論 第2章 人類活動對水域環境的影響 第3章 水環境法規與標準 第4章 水域環境監測的質量保證 第5章 水域環境監測（重點）水域環境質量評價： 第6章 地表水環境影響評價 第7章 地下水環境影響評價 第8章 海洋環境影響評價 第9章 水域環境監測與評價的新方法與技術主要參考書：1.肖長來等，水環境監測與評價。2013，清華大學出版社。2.張寶軍，水域環境監測與評價。2008/2015，高等教育出版社。 3.雷衍之，養殖水環境化學。2004，中國農業出版社。4.李娟，水環境監測技術。2013，中國水利水電出版社。5.徐新陽，環境評價教程。2004，化

2、學工業出版社。6.彭啟文，現代水環境質量評價理論與方法。化學工業出版社。7.海洋監測質量保證手冊。海洋出版社。8.海洋監測規范。海洋出版社。9.海洋調查規范。海洋出版社。10.丁桑嵐，環境評價概論。2006，化學工業出版社。 第1章 緒論1.水域環境監測與評價的目的與研究內容水域環境監測：依照水的循環規律，對水域環境的質與量以及水域中影響水域生態與環境質量的各種人為和天然因素進行監測，為合理開發利用和保護水域環境提供資料的一項重要基礎工作，是水域環境評價、水環境污染防治的基礎，是環境監測的重要組成部分，是環境工程設計、環境科學研究、環境保護管理和政府決策等不可缺少的重要手段。水域環境評價： 水

3、域環境評價是按照一定的目的，根據環境質量標準，對一個區域的水域環境質量進行總體定性或定量的評定。地表水水質標準 5類地下水水質標準 5類海水水質標準 4類生活飲用水水質標準景觀娛樂用水水質標準 3類A類：主要適用于天然浴場或其他與人體直接接觸的景觀、娛樂水體。B類：主要適用于國家重點風景游覽區及那些與人體非直接接觸的景觀娛樂水體。C類：主要適用于一般景觀用水水體。目的準確、及時、全面反映水域環境質量現狀及發展趨勢，為環境管理、環境規劃、環境評價以及污染控制提供科學依據。意義環境管理的重要手段和依據。研究內容水域環境的基本概念水域環境與自然生態、人類健康和可持續發展的關系水域環境監測與評價的法律

4、法規及標準（effluent）監測的基本內容、主要監測技術與方法水域環境評價水域環境影響評價2.水域環境監測與評價的發展簡介2.1 國外水環境研究發展概況國外始于20世紀60年代中期，70年代后迅速發展。重要事件：（1）美國1969年制定的國家環境政策法規定任何大型工程興建前必須編寫環境影響評價報告書，是世界上第一個將環境影響評價作為制度寫在國家環境政策法中的國家；（2）瑞典1969年制定了以環境影響評價為中心的國家環境保護法，規定凡是產生污染的任何項目，施工前都必須提交許可申請書，得到許可證之后才可以進行開發。（3）日本從1972年開始將環境影響評價作為一項重要政策實施；（4）英國1971和

5、1972年在城市、農村計劃法的修改中對開發行為提出了環境影響評價要求；/nwis/uv?site_no=0352700020世紀70年代初期美國和日本等發達國家對河流、湖泊等地表水開展了自動在線監測；美國1975年在各州有13000個監測站組成監測網2.2 國內研究發展概況：20世紀70年代后期才全面開展：（1）北京、沈陽、南京等城市的環境質量監測與評價，20世紀80年代環境影響評價迅速普及和發展；（2）1979年公布中華人民共和國環境保護法（試行），1989年、2014年修訂中華人民共和國環境保護法，2002年頒發了中華人民共和國環境影響評價法；（3）中國環境監測總站 海洋環境監測機構（國家

6、海洋環境監測中心）（4）目前監測內容、方法等趨于完善。（5）我國地表水監測網絡由260個重點監測站組成，監測250條河流、18個湖泊和10個水庫，監測斷面759個（2008年）。地表水國控斷面包括：長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河七大流域，浙閩片河流、西北諸河和西南諸河，太湖、滇池和巢湖環湖河流等共415條河流的766個斷面；以及太湖、滇池、巢湖等62個（座）重點湖庫的206個點位（2014年）。2.3 水環境研究的發展趨勢：學科發展與社會需求 水資源優化配置與綜合開發利用是社會可持續發展的優先主題，而水環境監測與評價是其基礎技術支撐。 所有建設項目必須進行水資源論證和環境影響評價工

7、作。主要發展趨勢（1）理論多學科交叉發展；（2）方法多種環境要素整合分析，不同時空尺度系統研究；（3）層次向宏觀和微觀兩極發展；（4）技術多種技術有機集成、高技術應用（GIS、RS）；（5）研究基礎越來越依賴于長期連續觀測資料的積累。3.水環境概述3.1 水環境有關基本概念3.1.1環境相關的基本概念環境：指與某一中心事物有關的周圍事物。主要是指人類的生存環境，包括已經為人類所認識的直接或間接影響人類生存和發展的物理世界的所有事物。環境要素：能表征環境某項性質的各種獨立的、性質各異而又服從總體演化規律的基本因素稱為環境要素，也叫環境基質。環境質量：一般指一處具體環境的總體或某些要素對于中心事物

8、而言的適宜程度，通常是指對于人類的生存和繁衍以及社會發展的適宜程度，是反映人群對環境要求和環境狀況的一種描述(有好壞之分)。環境水力學：亦稱 “污染水力學”或 “水質動力學”，是研究污染物質在水體中的稀釋、擴散、遷移、降解、轉化規律的學科。環境水文學：是環境學與水文學相互滲透的一門邊緣學科，按水文循環的觀點，將水質與水量密切聯系起來，進行環境問題中的水文研究。環境監測：是以環境為對象，運用物理的、化學的和生物的技術手段，對其中的污染物及其有關的組成成分進行定性、定量和系統的綜合分析，以探索研究環境質量的變化規律。3.1.2水環境有關基本概念1 水環境：水環境是指圍繞(中心事物)人群空間及可直接

9、或間接影響人類生活和發展的水體及其正常功能的各種自然因素和有關社會因素的總體。2 水環境要素：水環境要素是指能夠表征水環境某項性質的各種獨立的、性質不同的而又服從總體演化規律的因素。3 水環境背景值：是指在未受污染影響的情況下，某種水環境要素的原始含量或其分布的正常范圍。4 水生態系統：由水生生物群落與水環境共同構成的具有特定結構和功能的動態平衡系統。5 水環境質量：指水環境對人群或水生生物的生存和繁衍以及社會經濟發展的適宜程度，通常指水環境遭受污染的程度。3.1.3水環境相關標準的基本概念1 水環境保護標準：在一定時期和地區，根據一定水環境保護目標，由政府部門制定的對水環境管理要求的規定，包

10、括水環境質量標準、污水排放標準、水環境保護基礎標準和水環境保護方法標準等。2 水環境質量標準：為保護人群健康和社會物質財富、維持生態平衡，由政府部門制定的限定水體中有害物質或因素的標準，包括生活飲用水衛生標準、工業用水水質標準、農田灌溉水質標準、漁業水質標準、地表水環境質量標準等。3 水質標準(污水排放標準)：對水體中的污染物質及其排放源提出的限量閾值（即最高允許濃度）的技術規范。3.1.4水環境監測的基本概念1 水環境監測：按照水的循環規律（降水、地表水和地下水），對水的質和量以及水體中影響生態與環境質量的各種人為和天然因素進行的統一的定時或隨時監測。2 水環境容量：在人類生產、生存和自然生

11、態不致受害的前提下，水體所能容納污染物或某種生物的最大負荷量。3 水環境調查：對有關水體外部與內部環境的各種自然因素與社會因素及其變化所進行的調查工作。4 污染源調查：調查排放或稀釋能引起水體污染的污染來源、性質和場所的過程。5 污染負荷量：在一定時間段內由點污染源和面污染源進入水體的污染物總量。6 水污染總量控制：根據水環境質量目標，對區域內各污染源的污染物排放總量實施控制的管理方式或手段(COD、SO2、CO2、排污權交易)。7 水污染控制：運用法律、經濟、行政、技術等手段和措施，為保護水體質量，對污染水體的污染物排放量進行監督和管理的行為。3.1.5水環境評價的基本概念1 水環境質量評價

12、：按照一定的目的，根據水環境質量標準，對一個區域的水環境質量進行總體定性和定量的評定。2 水質評價：根據不同的用途，選定適宜的評價參數，按對應用途的質量標準和評價方法，對水資源的質量狀況進行定性或定量的評定。3 水環境影響評價：對人類活動所引起的水環境改變及其影響的評定。4 水工程環境影響評價：對興建水工程后可能引起的自然環境和社會環境改變及其影響進行預測和評估。5 流域規劃環境影響評價：對江河流域規劃方案實施后所可能產生的環境變化及其影響的預測和評估。6 跨流域調水環境影響評價：對于從一個流域向另一個流域調配水量所產生的環境變化及其影響的預測和評估。7 污染事故損失評價：由于某種事故對某個水

13、體水環境造成的損害程度評價，包括水域生態環境損害、漁業損失等及其修復評估等3.1.6 主要水環境問題的基本概念水環境的污染和破壞已經成為當今重要的環境問題1 水問題：自然界存在的對人類社會發展產生不利影響的水現象以及人類對水的開發、治理、控制以及人類經濟活動對自然界水的影響等引起的一切有關問題的總稱。2 水源枯竭：因自然或人為原因導致供水水源水量減少以至完全斷水的現象。2011年6月，貴州安順遭受嚴重旱災，干旱已使全市數十座水庫水源枯竭、干涸2013年8月，湖南株洲縣洲坪鄉許家灣村干枯的池塘。湖南株洲遭遇建縣以來最大的旱災，致大面積池塘枯竭3 地下水超量開采：地下水開采量超過可開采量，使地下水

14、位持續下降的開采。4 地下水降落漏斗：開采某一含水層，當開采量持續大于補給量時，形成地下水面向下凹陷形似漏斗狀的潛水面或水壓面。5 地面沉降：在自然或人為因素作用下某一范圍的地表面在鉛直方向發生的高程降低的現象。6 水庫塌岸：水庫蓄水后水庫周邊岸壁發生的坍塌現象。7 水庫浸沒：水庫蓄水使水庫周邊地帶的地下水位高引起土地鹽堿化、沼澤化等次生災害的現象。8 水庫冷害：水庫下泄低溫水引起的危害。9 湖水咸化：湖水溶解鹽分濃度增大的現象。10 海水入侵：沿海地帶海水侵入地下含水層或入海河口的現象。11 咸潮倒灌：水流受潮汐影響的感潮河段，在漲潮時發生海水上溯現象。12 荒漠化：生態平衡遭到破壞而使原野

15、逐步荒蕪的過程。13 沼澤化：地下水位接近地表，土壤長期被水分飽和，在濕性植物和嫌氣條件下，發生有機質的生物積累與礦質元素的還原過程。14 鹽堿化：土壤中可溶性鹽分不斷向土壤表層積聚形成鹽堿土的過程。土壤中積聚有過多的可溶性鹽類（硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉等）的現象。15 水土流失：在水力、風力、凍融、重力等內外應力作用下，土壤及其他地表組成物質被破壞、剝蝕、轉運和沉積的過程。16 人類活動水文效應：由水工程灌溉開采地下水、水土保持、土地利用改變、城市化排水等引起降水、洪水、徑流、地下水、沙量、水質等流域水文情勢的變化。17 水污染：由于人為或天然因素，污染物進入水體，引起水質下降，使水的使用價值

16、降低或正常功能喪失的現象。人類活動水污染化學水污染無機物水污染有機物水污染有毒物質水污染放射性水污染熱污染生物水污染富營養化赤潮（水華）：滸苔18 次生水污染：積累于懸浮物和沉積物中的污染物質重新引起水體污染的現象。19 地下水污染：污染物向下入滲并隨地下水流擴散和輸移，導致地下水的污染現象。20 水環境退化：由人類活動引起河流、湖泊、海洋等水體質量下降的現象，這種變化直接或間接地影響到人類生活、社會經濟和生態系統。3.水環境概述3.2 水環境與自然生態3.2.1 水環境與自然生態系統生態系統是“活”的系統，為了自身的生存，傾向于涵養保留足夠的“水” 。1 自然生態系統的生長發展趨勢：不斷分化

17、出多樣化和復雜的結構以提高能量的吸收利用效率。2 成熟的自然生態系統對水土環境的保護功能：涵養水源、保育水土、調節氣候、凈化環境、調蓄洪水、保護海岸帶、補充地下水。3 水資源對陸地自然植被及濕地生態系統的作用：（1）是陸地植被生長的關鍵因素之一；（2）是濕地形成、發展、演替、消亡與再生的關鍵。3.2.2 水環境與人類生態系統1 現代工業對水環境的影響點源：主要是指污染物在固定地點連續排放（城市污水工業污水）。城市面源：指分散的非定點連續排放的污染源（易被忽視）。大氣沉降：大氣中可溶性和顆粒性污染物隨降水進入水體。2 水環境制約著人類的生產生活：水環境污染使水資源更加短缺。3 水污染綜合防治是人

18、類生態系統可持續發展的必然趨勢。3.水環境概述3.3 水環境與可持續發展3.3.1 可持續發展的概念與定義定義：世界環境與發展委員會1987我們共同的未來/Our Common Future or Brundtland Report可持續發展是既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。資源分配：需要 限制 平等思想實質：（1）人與自然界共同進化的思想；（2）世代倫理思想；（3）效率與公平目標的兼容。3.3.2 水環境與可持續發展的關系水是一種寶貴的自然資源，是可持續發展的基礎與條件，是環境與發展的核心。3.水環境概述3.4 水環境污染及其危害3.4.1 水環境污染水環境受

19、人類或自然因素的影響，使水的感官性狀、物理化學性質、化學成分、生物組成及底質情況等產生惡化，污染指標超過水環境質量標準，稱為水污染或水環境污染。（工業和環境發展不協調的產物）污染源原因：人為污染和自然污染污染源性質：有機污染和無機污染表1.1 水污染類型的特點類型化學性污染物理性污染生物性污染有機物染無機物染主要特點（1）氧化分解（2）腐殖質、酚、異味（3）有毒物質（1）溶解鹽類（2）酸堿（3）有毒的物質（1）色相污染（2）濁度污染（3）水溫污染（4）懸浮物（5）泡狀物（6）放射性污染（7）氣體溶解（1）病源細菌（2）污水中產生的菌類（3）其他污水產生的微生物水環境污染源類型通常分以下幾類：有

20、機耗氧性污染化學毒物污染 非金屬無機毒物（CN、F、S 金屬無機毒物（Hg、Cr、Mn、Cd ） 易分解有機毒物（揮發性酚、醛、苯） 難分解有機毒物（六六六、DDT）石油污染（黃島溢油）放射性污染富營養化污染致病性微生物污染3.4.2 水環境污染物造成水環境的水質、生物、底質質量惡化的各種物質或能量都稱為水環境污染物。1.懸浮物懸浮在水中的污染物質，包括無機的泥沙、爐渣、鐵屑，以及有機的紙片、菜葉等。水力沖灰、洗煤、化肥、化工、建筑等工業廢水和生活廢水有含有懸浮狀的污染物。2.耗氧有機物（最普遍）生活污水和某些工業廢水中含有的糖、蛋白質、氨基酸、脂類等有機物質，以懸浮或溶解狀態存于水體，在微生

21、物的作用下分解為簡單的無機去，在分解過程中消耗氧氣。3.植物性營養物含有氮磷等植物所需的營養物的無機、有機化合物。4.重金屬很多生物具有吸收重金屬能力，高度濃縮。5.酸堿污染酸堿污染物進入水體使得pH發生變化，破環水體中自然緩沖作用。6.石油類7.難降解有機物指難以被微生物降解的有機物，大多是人工合成的有機物。（持久性有機污染物Persistent Organic Pollutants POPs）、8.放射性物質放射性物質能從水中轉移到生物、蔬菜等食品中，并可能濃縮進入人體。9.熱污染廢水排放引起的溫度升高，被成為熱污染。10.病原體生活污水、醫院污水、屠宰、生物制品等廢水中常含有病原體，會在

22、水體存在并傳播疾病。3.4.3 水環境污染源向水體排放或稀釋污染物的來源或場所。分類： 按造成水環境污染的自然屬性自然污染源和人為污染源 按污染對象種類地表水污染源、地下水污染元、海洋污染源 按污染源排放污染物的種類物理污染源（熱、放射性）、化學污染源（有機、無機）、生物污染源（醫院） 按污染源分布特點點污染源（城市污水排放口、工業污水排放口）、線源污染（雨水徑流）、面源污染 按污水產生部門生活污水、工業廢污水、農業退水、大氣降水1 點污染源：主要有生活污水和工業廢水。一般生活污水懸浮固體含量在200400mg/L之間，BOD5在 200400mg/L 之間。工業廢水特點：（1）污染物濃度大；

23、（2）成分復雜且不易凈化；（3）帶有顏色或異味；（4）水量和水質變化很大；（5）某些工業廢水水溫高。2線源污染： 雨水的地面徑流3面污染源：主要指農村灌溉水形成的徑流，農村中無組織排放的廢水，地表徑流及其他廢水污水。3.4.4 水環境與人體健康水是人類生命不可缺少的物質；有害因素：（1）病原生物；（2）化學污染。危害：（1）引起急性或慢性中毒；（2）致癌作用；（3）發生以水為媒介的傳染病；（4）間接影響使水體的正常利用或自凈能力下降。3.4.5 水環境污染的危害1 危害人體健康2 制約工業發展，降低農作物產量和質量3 影響漁業生產的產量和質量4 加速水環境與水生態環境的退化和破壞5 造成經濟損

24、失3.水環境概述3.5 水環境自凈與水環境容量3.5.1水環境自凈過程及特征定義：水環境中污染物濃度自然逐漸降低的現象稱為水環境的自凈。廣義：受污染的水環境，經過水中物理、化學與生物作用，使污染物濃度降低，并恢復到污染前的水平。狹義：水環境中的微生物氧化分解有機物而使得水環境得以凈化的過程。特征：（1）污染物濃度逐漸降低 （2）有毒污染物轉化為低毒或無毒化合物 （3）重金屬形成沉淀進入沉積物 （4）復雜有機物降解為簡單有機物，并分解為二氧化碳和水 （5）不穩定污染物轉化為穩定污染物 （6）溶解氧降低至一低點后恢復到正常水平 （7）生物種類和個體數量最終趨于正常分布水環境惡化的過程溶解氧下降過程

25、 主要為有機物降解耗氧過程水生態平衡破壞過程 溶氧下降導致生態結構破壞或改變低毒變高毒過程 水體理化條件的改變使低毒化合物轉化為高毒化合物低濃度向高濃度轉化過程 由于物理堆積和生物富集作用，使低濃度向高濃度轉化。水環境惡化與自凈的關系：水環境污染惡化與水環境自凈過程是同時產生和存在的。水環境污染的發生和發展，取決于水質惡化和水環境凈化兩個過程進行的相對強度。3.5.2 水環境自凈機制水環境自凈機制主要包括稀釋、沉淀、混合等物理作用，氧化還原、分解化合、吸附凝集等化學和物理作用，生物和生物化學作用等。1 物理凈化作用：由于水體的稀釋、混合、擴散、沉積、沖涮、再懸浮等作用而使污染物濃度降低的過程。

26、稀釋和混合C 完全混合斷面處污染物濃度，g/m3C0 水體污染物的初始濃度， g/m3Ci 污水中污染物的濃度， g/m3Q 徑流量， m3/d q污水流量， m3/d河流完全均勻混合斷面濃度（混合）：V水體體積，m3C水體污染物濃度，g/m3C0輸入該水體污染物濃度， g/m3t時間，dQ水流動量，m3/dK污染物衰減系數，1/d污染物輸入和輸出之間函數關系（稀釋）：河流向下游達到完全均勻混合的時間（h）Q:q河水流量Q/(m3/s)5001:15:15:125:125:1125:1125:1600:1600:10.64.512.028.055.00.85.513.533.066.01.06.717.039.077.01.58.022.055.0112.0沉淀吸附（1）物理吸附：是一種純物理過程，又稱非極性吸附。吸附能力與膠體的比表面積和表面能有關