08 地表水環(huán)境影響評價

1、地表水環(huán)境影響評價地表水環(huán)境影響評價 水資源分布簡介水資源分布簡介 全球有水全球有水13.6億億km3，而，而97.2%存在于海中。存在于海中。 陸地上的淡水陸地上的淡水85%在冰山和冰川中，淡水資源主要在冰山和冰川中，淡水資源主要 是河流、湖泊及淺層地下水，實際上只有是河流、湖泊及淺層地下水，實際上只有9000萬萬 km3。 我國人均水量我國人均水量0.267萬萬m3/人，世界平均人，世界平均1.08萬萬 m3/人。我國耕地用水人。我國耕地用水0.13萬萬m3/畝，世界畝，世界0.24萬萬m3/ 畝。畝。 我國地表水的利用率我國地表水的利用率: 長江長江16%，珠江，珠江15%，西南，西南

2、諸河小于諸河小于1%，遼河，遼河68%，黃河，黃河39%。 我國水資源現狀我國水資源現狀： 水資源總體不足；水資源總體不足； 時空分布不均；時空分布不均； 浪費嚴重浪費嚴重 水污染形勢嚴峻水污染形勢嚴峻 第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念 一、水體污染一、水體污染 二、水體自凈二、水體自凈 三、水體的耗氧與復氧三、水體的耗氧與復氧 四、環(huán)境目標四、環(huán)境目標 一、水體污染一、水體污染 水體：水體：是指地球上的是指地球上的水及水中的懸浮物、水及水中的懸浮物、 溶解物質、底泥和水生生物溶解物質、底泥和水生生物等完整的生態(tài)等完整的生態(tài) 系統(tǒng)。系統(tǒng)。 水體是指水體是指河流、湖泊、池塘、水庫、河流、湖泊、池塘

3、、水庫、 沼澤、海洋以及地下水沼澤、海洋以及地下水等等水的聚集體，是水的聚集體，是 由水本身，水中的懸浮物、溶解物、膠體由水本身，水中的懸浮物、溶解物、膠體 物質、底泥和水生生物等，構成的一個完物質、底泥和水生生物等，構成的一個完 整的生態(tài)系統(tǒng)或完整的自然綜合體。整的生態(tài)系統(tǒng)或完整的自然綜合體。 池塘生態(tài)系統(tǒng) 某池塘生態(tài)系統(tǒng)某池塘生態(tài)系統(tǒng) 1、水體污染、水體污染 水污染防治法水污染防治法定義：指水體因定義：指水體因 某種物質的介入，而導致其化學、物理、某種物質的介入，而導致其化學、物理、 生物或者放射性等方面特性的改變，從生物或者放射性等方面特性的改變，從 而影響水的有效利用，危害人體健康或而

4、影響水的有效利用，危害人體健康或 者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質惡化的現象。者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質惡化的現象。 水質 底部沉積物 水生生物 水質惡化 底部沉積物組分和數量 惡化 水生生物組成和數量惡 化 （二）水體污染源（二）水體污染源 1、定義、定義: P128 2、分類、分類 （1）按污染物發(fā)生地：工業(yè)、農業(yè)、生活、）按污染物發(fā)生地：工業(yè)、農業(yè)、生活、 天然污染源。天然污染源。 （2）按排放污染種類：有機、無機、熱污染、）按排放污染種類：有機、無機、熱污染、 混合污染源?；旌衔廴驹础?（3）按排放污染物空間排放方式：）按排放污染物空間排放方式： a 點污染源：點污染源：污水通過管道溝渠收集和排

5、入污水通過管道溝渠收集和排入 水體的廢水的發(fā)生源。水體的廢水的發(fā)生源。 b、非點污染源：、非點污染源：分散或均勻地通過岸線進分散或均勻地通過岸線進 入水體的廢水和雨水通過溝渠進入水體的廢入水體的廢水和雨水通過溝渠進入水體的廢 水的發(fā)生源。水的發(fā)生源。 86400 s s qNK Q 居住區(qū)生活污水量計算式，式中：居住區(qū)生活污水量計算式，式中： QS居住區(qū)生活污水量，居住區(qū)生活污水量，L/s； q每人每日的排水定額，每人每日的排水定額，L/(人人d)； N設計人口數，人；設計人口數，人； Ks總變化系數總變化系數(1.51.7)。 3600 i s mMK Q t 工業(yè)廢水量計算式，式中：工業(yè)廢

6、水量計算式，式中： m單位產品廢水量，單位產品廢水量，L/t； M該產品的日產量，該產品的日產量，t； Ki總變化系數，根據工藝或經驗決總變化系數，根據工藝或經驗決 定；定； t 工廠每日工作時數，工廠每日工作時數，h。 點源：點源： 農田徑流污染負荷估算農田徑流污染負荷估算 （1）通過采集和分析各個集水區(qū)的徑流水樣計算進入某）通過采集和分析各個集水區(qū)的徑流水樣計算進入某 一水環(huán)境中污染物總量：一水環(huán)境中污染物總量： m j n i jii QM 11 （2）估計徑流量、徑流經過農田土壤層引起侵蝕的沉積）估計徑流量、徑流經過農田土壤層引起侵蝕的沉積 物負荷及單位沉積物上的污染物量物負荷及單位沉

7、積物上的污染物量 進入水體的污染進入水體的污染 物量。（類似于物量。（類似于城市非點污染源負荷的估計）城市非點污染源負荷的估計） n-觀測時數（i） m集水區(qū)總數（j） （三）水體污染物（三）水體污染物 酸堿鹽等無機物酸堿鹽等無機物 重金屬重金屬 耗氧有機污染物耗氧有機污染物 植物營養(yǎng)物植物營養(yǎng)物 石油類石油類 病原微生物病原微生物 放射性污染放射性污染 熱污染熱污染 持久性有機物污染持久性有機物污染 一般需要調查的水質參數一般需要調查的水質參數 1.常規(guī)水質參數常規(guī)水質參數 2. 特征水質參數特征水質參數 3. 其它特殊要求其它特殊要求 水體污染物水體污染物 根據污染物在水環(huán)境中輸移、衰減特

8、點以根據污染物在水環(huán)境中輸移、衰減特點以 及它們的預測模式，將污染物分為四類及它們的預測模式，將污染物分為四類: a. 持久性污染物持久性污染物（其中還包括在水環(huán)境（其中還包括在水環(huán)境 中難降解、毒性大、易長期積累的有毒物中難降解、毒性大、易長期積累的有毒物 質）；質）； b. 非持久性污染物；非持久性污染物； c. 酸和堿酸和堿（以（以pH表征）；表征）； d. 熱污染熱污染（以溫度表征）。（以溫度表征）。 二、水體自凈二、水體自凈 （一）水體自凈的概念：水體在其環(huán)境容（一）水體自凈的概念：水體在其環(huán)境容 量范圍內，經過自身的量范圍內，經過自身的物理、化學和生物物理、化學和生物 作用，使受納

9、的污染物濃度不斷降低，逐作用，使受納的污染物濃度不斷降低，逐 漸恢復原有水質的過程。漸恢復原有水質的過程。 （二）水體自凈的分類：物理凈化、化學（二）水體自凈的分類：物理凈化、化學 凈化、生物凈化凈化、生物凈化 水中污染物遷移與轉化主要包括物理過程、化學過程、水中污染物遷移與轉化主要包括物理過程、化學過程、 生物過程。生物過程。 1 1、物理過程、物理過程 只對水中污染物的存在位置變化產生作用，而不對其性只對水中污染物的存在位置變化產生作用，而不對其性 質變化產生作用。其主要過程（作用）包括：移流（推流、質變化產生作用。其主要過程（作用）包括：移流（推流、 對流）、擴散（包括紊動擴散和離散等）

10、、沉降或再懸浮，對流）、擴散（包括紊動擴散和離散等）、沉降或再懸浮， 以上過程（及作用）常稱稀釋混合以上過程（及作用）常稱稀釋混合 n污染物在水體中的遷移和轉化污染物在水體中的遷移和轉化 推流遷移推流遷移：污染物隨著水流在：污染物隨著水流在X、Y、Z三個方三個方 向上平移運動產生的遷移作用。向上平移運動產生的遷移作用。（前后、左右、（前后、左右、 上下）上下） 分散稀釋分散稀釋：污染物在水流中通過分子擴散、湍：污染物在水流中通過分子擴散、湍 流擴散和彌散作用分散開來而得到稀釋。流擴散和彌散作用分散開來而得到稀釋。 轉化和運移轉化和運移：污染物在懸浮顆粒上的吸附或解：污染物在懸浮顆粒上的吸附或解

11、 吸、污染物顆粒的凝并、沉淀和再懸浮。底泥吸、污染物顆粒的凝并、沉淀和再懸浮。底泥 中污染物隨底泥沉淀物運移，熱污染的傳導和中污染物隨底泥沉淀物運移，熱污染的傳導和 散失。散失。 2 2、化學過程、化學過程 主要是水中污染物主要是水中污染物經過經過不同的化學反應過程（作不同的化學反應過程（作 用），其污染物的性質發(fā)生變化（如：有機變無用），其污染物的性質發(fā)生變化（如：有機變無 機、高分子變低分子、溶解物生成難溶物等）。機、高分子變低分子、溶解物生成難溶物等）。 其主要過程（作用）包括：氧化或還原、分解或其主要過程（作用）包括：氧化或還原、分解或 化合、溶解或再析出、酸堿中和、混凝及化學吸化合、

12、溶解或再析出、酸堿中和、混凝及化學吸 附等。附等。 3 3、生物過程、生物過程 水中污染物在水中生物（主要是水中微生物）的作用水中污染物在水中生物（主要是水中微生物）的作用 下，其性質或存在位置（狀態(tài)）發(fā)生變化。其主要過程就下，其性質或存在位置（狀態(tài)）發(fā)生變化。其主要過程就 是水生物對水中污染物的利用過程。主要原因是水中生物是水生物對水中污染物的利用過程。主要原因是水中生物 將某種（些）污染物作為自己的食物及營養(yǎng)（能量）的來將某種（些）污染物作為自己的食物及營養(yǎng)（能量）的來 源，它們消耗利用了水中的這種（些）污染物，起到了凈源，它們消耗利用了水中的這種（些）污染物，起到了凈 化水質的作用。化水

13、質的作用。 三、水體的耗氧與復氧三、水體的耗氧與復氧 水體生化自凈過程包括了氧的消耗（水體生化自凈過程包括了氧的消耗（ 耗氧）和氧的補充（復氧）耗氧）和氧的補充（復氧） （一）水體耗氧（一）水體耗氧 1、碳化需氧、碳化需氧 2、含氮化合物硝化耗氧、含氮化合物硝化耗氧 3、水生植物呼吸耗氧、水生植物呼吸耗氧 4、水體底泥耗氧、水體底泥耗氧 l污染物的好氧生化衰減過程污染物的好氧生化衰減過程 污染物的降解分為兩個階段：污染物的降解分為兩個階段：（1）不含氮有機物的氧化，包括）不含氮有機物的氧化，包括 含氮有機物的氨化及氨化后生成的不含氮有機物的繼續(xù)氧化；含氮有機物的氨化及氨化后生成的不含氮有機物的

14、繼續(xù)氧化； （2）氨氮硝化（含氮化合物經過一系列生化反應過程，由氨氮）氨氮硝化（含氮化合物經過一系列生化反應過程，由氨氮 氧化為硝酸鹽）。氧化為硝酸鹽）。 衰減變化衰減變化 （1）碳化過程）碳化過程：呈一級反應：呈一級反應： c ca BOD BODBODBOD K dt d dt d 1 1 可得：可得： tK BODBODBODBOD e aac 1 1 （2）硝化過程）硝化過程：也具有一級反應的性質：也具有一級反應的性質： tK BODBOD N Nn e （3）溫度）溫度對對K1(碳化衰減速率碳化衰減速率)和硝化速率和硝化速率KN影響：影響： CTKK T T 0 1 20 1201,

15、 1 3510,047. 1 ， CTKK N T NNTN 020 20, 3010,08. 1 ， （二）復氧過程（二）復氧過程: 復氧分為：復氧分為： 大氣復氧大氣復氧 + 水生植物光合作用水生植物光合作用 5、SP模型的一般方程式：模型的一般方程式： 模型的基本假定：模型的基本假定： （1）BOD的衰減和溶解氧的復氧都是一級反應；的衰減和溶解氧的復氧都是一級反應； （2）反應速率常數是定常的；）反應速率常數是定常的； （3）耗氧是由）耗氧是由BOD衰減引起的，溶解氧來源則是衰減引起的，溶解氧來源則是 大氣復氧。大氣復氧。 S-P模式僅限于模式僅限于BOD5和和DO的水質影響預測的水質影

16、響預測。 u x KD u x K u x K KK CK D u x KCC 86400 exp 86400 exp 86400 exp 86400 exp 2021 12 01 10 式中式中 K1耗氧系數（耗氧系數（d-1）；）； K2復氧系數（復氧系數（d-1）；）； x排污口（或起始斷面）至預測斷面處的河排污口（或起始斷面）至預測斷面處的河 段長度（段長度（m）；）； 適用條件：適用條件： 評價河段受納水體的水質、水量較穩(wěn)定；評價河段受納水體的水質、水量較穩(wěn)定； 工程外排廢水的水質與水量較穩(wěn)定；工程外排廢水的水質與水量較穩(wěn)定； 易降解污染物在小河流評價河段或大、中河流均易降解污染物在

17、小河流評價河段或大、中河流均 勻混合斷面以下河段的水質預測。勻混合斷面以下河段的水質預測。 T s DO 6 .31 468 （淡水，常壓下）（淡水，常壓下） 例題例題 假設一條河流流速u0.1m/s，K10.3/d, 排污管道所排放的污水濃度BOD5=20mg/L， 假設污水一下河立即與河水完全混合，混合 處BOD5=6.44mg/L，計算排污口下游10km 處河水中BOD5濃度。 例題例題 一河段的上斷面處有一岸邊污水排放口穩(wěn)定地向河一河段的上斷面處有一岸邊污水排放口穩(wěn)定地向河 流排放污水，其污水特征為：流排放污水，其污水特征為：QE=19440m3/d， BOD5(E)=81.4mg/L

18、。河流水環(huán)境參數值為：。河流水環(huán)境參數值為：Qp 6.0 m3/s，BOD5(p)6.16mg/L，B50.0m，H 1.2m，u0.1m/s，J0.9，K1=0.3/d， K2=0.47/d。假設污水一下河立即與河水完全混合，。假設污水一下河立即與河水完全混合， 水溫水溫20，初始，初始DO=5mg/L,試試 計算在距完全混合計算在距完全混合 斷面斷面10km的下游某斷面處，河水中的的下游某斷面處，河水中的BOD5濃度和濃度和 DO濃度是多少？濃度是多少？ n耗氧系數耗氧系數K1系數的估值系數的估值 河流上任意兩個截面河流上任意兩個截面A和和B（A為上游截面），為上游截面），A、 B間無廢水

19、和支流匯入，間無廢水和支流匯入，有：有： A Ac tK aBODBOD e 1 , B aBc tK BODBOD e 1 , 兩式相比，并取對數可得：兩式相比，并取對數可得： BBOD ABOD BOD BOD AB ttt K Bc Ac , , 1 ln 1 ln 1 , , 測定出截面測定出截面A、B處河水的處河水的BOD值值、原河水的原河水的BOD值，值， 并計算出河水在兩截面間的流行時間，即可算出并計算出河水在兩截面間的流行時間，即可算出K1。實際實際 中多取幾個斷面，得到若干個中多取幾個斷面，得到若干個K1，然后取平均值。然后取平均值。 n復氧系數復氧系數K2系數的估值系數的估

20、值 4奧多公式奧多公式 17,294 23 21 202 z m c H uD K 17,824 25. 1 25. 05 . 0 202 z m c H ID K 61204 1 ,037. 110774. 1H n cD z T m 式中：式中：u 河水的流速河水的流速 n 河床糙率（可從河床糙率（可從環(huán)境影響評價技術導則環(huán)境影響評價技術導則- 地地 面水環(huán)境面水環(huán)境或其它資料查取得到）或其它資料查取得到） n復氧系數復氧系數K2系數的估值系數的估值 4歐文斯等人的經驗式歐文斯等人的經驗式 smumH H u K/5 . 1,6 . 01 . 0,34. 5 85. 1 67. 0 202

21、 4丘吉爾經驗式丘吉爾經驗式 smumH H u K/8 . 16 . 0,86 . 0,03. 5 673. 1 696. 0 202 n多參數優(yōu)化法多參數優(yōu)化法 多參數優(yōu)化法是根據實測的水文、水質數據，利多參數優(yōu)化法是根據實測的水文、水質數據，利 用優(yōu)化方法同時確定多個環(huán)境水力學參數的方法。用優(yōu)化方法同時確定多個環(huán)境水力學參數的方法。 四、環(huán)境目標四、環(huán)境目標水環(huán)境相關標準水環(huán)境相關標準 地表水環(huán)境質量標準地表水環(huán)境質量標準 GB3838-2002 依據地表水水域環(huán)境功能和保護目標，按功能高低劃分為五類：依據地表水水域環(huán)境功能和保護目標，按功能高低劃分為五類： 類類 主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū) 類類 主要適用于集中式生活飲用地表水源地一主要適用于集中式生活飲用地表水源地一 級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔 稚幼魚的索餌場等；稚幼魚的索餌場等； 類類 主要適于集中式生活飲用水地表水源地二主要適于集中式生活飲用水地表水源地二 級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養(yǎng)殖區(qū)等級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養(yǎng)殖區(qū)等 漁業(yè)水域及游泳區(qū)；漁業(yè)水域及游泳區(qū)； 類類 主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及