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袁兆华环境质量分析与评价第四章 水环境质量评价



第四章 水环境质量评价
第一节 第二节 水环境质量现状评价 水环境影响评价

第一节 水环境质量现状评价
一、地面水环境质量现状评价 1、 单项水质参数评价:标准指数法

S ij =
DO的标准指数为

Cij C sj

S DO, j =

D

O f DO j DO f DOs

DOj≥DOs

S DO, j = 10 9

DOj DOs

DOj<DOs

468 DO f = 31.6 + t

pH的标准指数为

S pH , j =

7.0 pH j 7.0 pH sd

pHj ≤7.0

S pH , j =

pH j 7.0 pH sv 7.0

pHj>7.0

pHj——河流上游或湖(库)、海的pH值; pHsd——地面水水质标准中规定的pH值下限; pHsv——地面水水质标准中规定的pH值上限。

2、多项水质参数综合评价 二、地面水体底质的评价

Ci Si = Li
式中:Si——i污染物的评价指数; Ci——底质中污染物的实测值; Li——湖区土壤中污染物的自然含量。

内梅罗指数
Si = S
2 i最大

+S 2

2 i平均

底质污染状况分级表
底质污染指数值 <1.0 1.0~ 2.0 2.0以上 污染程度分级 清洁 轻污染 污染

三、地下水质量评价方法 评价参数: 第一类:一般理化指标; 第二类:常见的重金属和非金属物质; 第三类:有害物质; 第四类:细菌、寄生虫卵、病毒等。

1、统计法:适用于环境水文地质条 件简单、污染物质单一的地区采用。 2、综合指数法

地下水评价分级
级别 Si 较好 2.50~4.25 优良 <0.80 较差 4.25~7.20 良好 0.80~2.50 极差 7.20

四、水环境质量生物学评价 由污染引起的水质变化对生物群落的 生态学效应: 第一,某些对污染有指示价值的生物种类 出现或消失,导致群落结构的种类组成 变化;

第二,群落中生物种类数,在污染 加重的条件下减少,在水质较好时增加, 但过于清洁的条件下,因食物缺乏,种 类数也会减少。

第三,组成群落的个别种群变化; 第四,群落中种类组成比例的变化; 第五,自养、异养程度上的变化; 第六,生产力的变化。

1、生物指数法 生物残留量模式:

Ci I = C si
Ci——生物个体或种群的某种化合物或元 素的实测残留量; Csi——环境中的浓度(本底值) 2、指示生物法

库克维兹和马尔松污水体系各 带的化学和生物特征
项目 BOD 底泥 细菌 多污染 很高 黑色 大量存在 α-中污带 β-中污带 寡污带 有一些 高 不呈黑色 较多 较低 很多 低 无 溶解氧 全无 硫化氢 强烈气味

臭味没了 无

大部氧 化 数量很多 数量减少 数量少

第二节 水环境影响评价
一、地面水环境影响评价 (一)工作程序、评价等级和评价标准 1、技术工作程序 第一阶段:准备阶段 第二阶段:调查监测 第三阶段:预测、评价和提出对策 第四阶段:报告书编写

2、评价等级的划分 3、评价标准 (1)地面水环境质量标准 (2)工业企业设计卫生标准 (3)污水综合排放标准

(二)工程分析、环境调查和水质现状评价 1、工程分析和影响识别 (1)项目特征与地表水水量和水质的关系 项目的类型与其影响有直接联系; 项目所在地位置与水体所受影响的联系; 识别位于特殊地点的拟建项目的要求; 考虑拟建项目的各项因素。

(2)评价因子的筛选 城市和各工业部门通常排放的水污染物; 按等标排放量大小排序,选择排位在前 的因子; 在受项目影响的水体中造成严重污染的 污染物; 经环境调查已经超标或接近超标的污染 物; 地方环保部门要求预测的敏感污染物。

2、评价水域的污染源调查和评价 3、地表水水质监测调查 确定河流与湖、库水质影响评价的监 测范围应考虑以下因素: (1)必须包括建设项目对地面水环境影 响比较明显的区域,在一般情况下应考虑 到污染物排入水体后可能超标的范围。

(2)各类水域的环境监测范围,可根据 污水排放量与水域规模,参考水环境影 响评价的规定确定。 (3)如下游河段附近有敏感区,则监测 范围应延长到敏感区上游边界,以满足 全面预测地表水环境影响的需要。

(三)水质模型 1、河流和河口水质模型 完全混合模型 Qρ1 + qρ2 ρ0 = Q+ q 式中:Q——河流的流量,m3/s; ρ1——排污口上游河流中的污染物 浓度,mg/L; q——排入河流的废水流量, m3/s ; ρ2 ——废水中的污染物浓度,mg/L。

例1:河边拟建一工厂,排放含氯化物废 水,流量2.83 m3/s,含盐量1300 mg/L。 该河平均流速0.46 m/s,平均河宽13.7m, 平均水深0.61m,上游来水含氯化物100 mg/L,该厂废水如排入河中能与河水迅 速混合,问河水氯化物是否超标?(设 地方标准为200 mg/L)。

ρ 解: 1 =100 mg/L, Q=0.46×13.7×0.61=3.84 m3/s ρ 2 =1300 mg/L,q=2.83 m3/s
100 × 3.84 + 1300 × 2.83 4063 ρ0 = = = 609mg / L 3.84 + 2.83 6.67 该厂废水如排入河中,河水氯化物将超标 约3倍。

练习题1:河边拟建一工厂,排放含氯化 物废水,流量3.85 m3/s,含盐量500 mg/L。该河平均流速0.50 m/s,平均河 宽14.5m,平均水深0.56m,上游来水含 氯化物80 mg/L,该厂废水如排入河中能 与河水迅速混合,问河水氯化物是否超 标?(设地方标准为300 mg/L)。

ρ 解: 1 =80 mg/L, Q=0.5×14.5×0.56=4.06m3/s ρ 2 =500 mg/L,q=3.85 m3/s
80 × 4.06 + 500 × 3.85 2249.8 ρ0 = = = 284mg / L 4.06 + 3.85 7.91 该厂废水如排入河中,河水氯化物未超标。

一维模型

ρ ρ Ex 2 ux Kρ = 0 x x
2

考虑纵向弥散作用:

ux x 4KEx 1 1 + ρ = ρ 0 exp 2 ux 2E x



忽略纵向弥散作用:

Kx ρ = ρ0 exp u x
式中:ux——河流的平均流速,m/d或m/s; Ex——废水与河水的纵向混合系数, m2/d或m2/s; K——污染物的衰减系数,1/d或1/s; x——河水向下游流经的距离,m。

例2:一个改扩建工程拟向河流排放废水, 废水量q=0.15 m3/s,苯酚浓度为30g/L, 河流流量Q=5.5 m3/s,流速ux =0.3m/s, 苯酚背景浓度为0.5g/L,苯酚的降解 (衰减)系数K=0.2d-1,纵向弥散系数 Ex =10 m2/s。求排放点下游10km处的苯 酚浓度(忽略纵向弥散系数)。

解:计算起始点处完全混合后的初始浓度:
0.15 × 30 + 5.5 × 0.5 ρ0 = = 1.28g / L 5.5 + 0.15 考虑纵向弥散条件下的下游10km处的浓度:
0.3 × 10000 4(0.2 / 86400)10 1 1 + ρ = 1.28 exp 2 2 × 10 0.3
=1.10g/L

忽略纵向弥散时的下游10km处的浓度: 0.2 × 10000 ρ = 1.28 exp = 1.18g / L 0.3 × 86400

练习题2:一个改扩建工程拟向河流排放 废水,废水量q=0.25 m3/s,苯酚浓度为 ρ2 =35g/L,河流流量Q=6.5 m3/s,流速 ux =0.5m/s,苯酚背景浓度ρ1=0.6g/L, 苯酚的降解(衰减)系数K=0.2d-1,纵 向弥散系数Ex =12m2/s。求排放点下游 10km处的苯酚浓度(忽略纵向弥散系 数) 。

解:计算起始点处完全混合后的初始浓度:
6.5 × 0.6 + 0.25 × 35 ρ0 = = 1.87 g / L 6.5 + 0.25

忽略纵向弥散时的下游10km处的浓度:
0.2 × 10000 ρ = 1.87 exp = 1.79 g / L 0.5 × 86400

2.污染物与河水完全混合所需距离: 当采用河中心排放时所需的完成横向混 合的距离为: 2

0.1u x B x= Ey

在岸边上排放时:

0.4u x B x= Ey

2

例3:一条流场均匀的河段,河宽B=200m, 流速ux=0.5m/s,横向弥散系数Ey=1m2/s。 一个拟建项目可能以岸边和河中心两种 方案排放,试计算完全混合距离。 解:在岸边排放时,

0.4u x B x= Ey

2

0.4 × 0.5 × 200 x= = 8000(m ) 1
2

在河中心排放时,

0.1u x B x= Ey

2

0.1 × 0.5 × 200 x= = 2000(m ) 1
2

二、地下水环境影响评价 (一)概述 1、 评价的主要任务和要求 主要任务: 预测建设项目在各个阶段对地下水 环境的直接影响和由此影响而引起的其 他间接危害,并针对这些影响和危害提 出防治对策。 要求: (1)评价范围应包括拟建项目可能影响 的主要地区。

(2)有针对性的设置评价专题。 (3)地表水和地下水评价统一布置、同 步进行。 (4)充分利用现有资料。 2、 地下水环境影响评价工作等级的划分 (二)地下水环境影响评价 1、单项组分评价方法 2、地下水质量综合评价方法

地下水质量综合评价评分值
类别 Fi Ⅰ 0 Ⅱ 1 Ⅲ 3 Ⅳ 6 Ⅴ 10

F=

F +F 2
1 n

2

2 max

F=

∑F
i =1

n

i

地下水质量级别 级别 F
级别 F

优良 <0.80

良好 0.80~2.50 极差 >7.20

较好 2.50~4.25

较差 4.25~7.20

3、模糊数学综合评价方法

第四章复习题
一、简答 1.地下水质量评价的参数有哪些? 地下水质量评价的参数有哪些? 地下水质量评价的参数有哪些 2.地下水质量评价方法。 地下水质量评价方法。 地下水质量评价方法 3.由污染引起的水质变化对生物群落的生 由污染引起的水质变化对生物群落的生 态学效应。 态学效应。 4.水环境质量生物学评价方法。 水环境质量生物学评价方法。 水环境质量生物学评价方法 5.地面水环境影响评价技术工作程序。 地面水环境影响评价技术工作程序。 地面水环境影响评价技术工作程序

第四章复习题
6.项目特征与地表水水量和水质的关系。 项目特征与地表水水量和水质的关系。 项目特征与地表水水量和水质的关系 7.地面水环境影响评价因子的筛选。 地面水环境影响评价因子的筛选。 地面水环境影响评价因子的筛选 8.确定河流与湖、库水质影响评价的监 确定河流与湖、 确定河流与湖 测范围应考虑哪些因素? 测范围应考虑哪些因素? 9.地下水环境影响评价的主要任务。 地下水环境影响评价的主要任务。 地下水环境影响评价的主要任务 10.地下水环境影响评价的要求。 地下水环境影响评价的要求。 地下水环境影响评价的要求 11.地下水环境影响评价的方法有哪些? 地下水环境影响评价的方法有哪些? 地下水环境影响评价的方法有哪些

第四章复习题
二、计算 1.用内梅罗指数评价水体底质。 用内梅罗指数评价水体底质。 用内梅罗指数评价水体底质 2.河边拟建一工厂,排放含硫化物废水, 河边拟建一工厂, 河边拟建一工厂 排放含硫化物废水, 流量2.85m3/s,含盐量 流量 ,含盐量1200 mg/L。该河 。 平均流速0.45 m/s,平均河宽 平均流速 ,平均河宽15m,平均 , 水深0.6m,上游来水含硫化物 , 水深 ,上游来水含硫化物100 mg/L, 该厂废水如排入河中能与河水迅速混合, 该厂废水如排入河中能与河水迅速混合, 问河水氯化物是否超标?( ?(设地方标准 问河水氯化物是否超标?(设地方标准 为300 mg/L)。 )。

第四章复习题
3.一个改扩建工程拟向河流排放废水,废 一个改扩建工程拟向河流排放废水, 一个改扩建工程拟向河流排放废水 水量q=0.25 m3/s,苯酚浓度为 水量 ,苯酚浓度为32g/L, , 河流流量Q=6.5 m3/s,流速 x =0.35m/s, 河流流量 ,流速u , 苯酚背景浓度为0.5g/L,苯酚的降解 苯酚背景浓度为 , (衰减)系数K=0.2d-1,纵向弥散系数 衰减)系数 Ex =10 m2/s。求排放点下游 。求排放点下游10km处的苯 处的苯 酚浓度(忽略纵向弥散系数)。 酚浓度(忽略纵向弥散系数)。

第四章复习题
4.一条流场均匀的河段 河宽 一条流场均匀的河段,河宽 一条流场均匀的河段 河宽B=300m,流速 流速 ux=0.8m/s,横向弥散系数 y=2m2/s。一个 横向弥散系数E 横向弥散系数 。 拟建项目可能以岸边和河中心两种方案 排放,试计算完全混合距离。 排放,试计算完全混合距离。



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