水環(huán)境質(zhì)量評價課件

1、環(huán)境質(zhì)量評價6第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第一節(jié) 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價 水環(huán)境：河流、湖泊、海洋、地下水等各種水體的總稱。 一個水體由水、底質(zhì)和水生物三部分組成。 進行水環(huán)境質(zhì)量的評價需要研究水環(huán)境變化的時間和空間規(guī)律。 在時間因素上：掌握不同時期、不同季節(jié)污染物動態(tài)變化規(guī)律； 在空間因素上：掌握水體的不同位置、不同深度處水的質(zhì)量參數(shù)的變化規(guī)律。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價一、地面水質(zhì)量評價指數(shù)（一）一般型水環(huán)境指數(shù)1. 北京西郊水質(zhì)質(zhì)量系數(shù)式中 Ci各種污染物實測濃度，mg/L； Si各種污染物的地面水衛(wèi)生標準，mg/L。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 根據(jù)北京西郊河流具體情況，用P值將地面水分為七個等級。級別P

2、值級別P值清潔100中度污染1.0-5.0北京西郊水質(zhì)質(zhì)量系數(shù)分級第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價2. 綜合型指數(shù)（均值型指數(shù)）Ci污染物i的實測濃度；Si水環(huán)境質(zhì)量標準中污染物i在某種功能情況下的標準值；n污染物的種類。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價根據(jù)綜合指數(shù)水環(huán)境質(zhì)量分級標準見下表第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例 某河段的COD為27.3 mg/L ，BOD為6 mg/L ，揮發(fā)酚為0.008 mg/L ，氰化物為0.07 mg/L ，已知水質(zhì)標準為COD20，BOD3，揮發(fā)酚0.005，氰化物0.05（單位：mg/L）試用均值型指數(shù)評價水環(huán)境質(zhì)量。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價解：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價3.內(nèi)梅羅水污染

3、指數(shù)法 美國學(xué)者內(nèi)梅羅在河流污染科學(xué)分析一書中提出該污染指數(shù)。 水質(zhì)指標參數(shù)： 溫度、顏色、透明度、pH值、大腸桿菌數(shù)、總?cè)芙夤腆w、懸浮固體、總氮、堿度、氯、鐵和錳、硫酸鹽、溶解氧。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 內(nèi)梅羅將水的用途分為三類：（1）人類接觸使用（PI1）：包括飲用、游泳、制造飲料等。（2）間接接觸使用（PI2）：包括養(yǎng)魚、工業(yè)食品加工、農(nóng)業(yè)用等。（3）不接觸使用（PI3）：包括工業(yè)冷卻用水、公共娛樂及航運等。 內(nèi)梅羅根據(jù)水的不同用途，擬定了相應(yīng)的水質(zhì)標準作為計算水質(zhì)指數(shù)的依據(jù)。表6-1 人類直接接觸用水的水質(zhì)允許標準（內(nèi)梅羅）用途溫度（）顏色（單位）透明度PH大腸桿菌數(shù)（100mL）總固

4、體(ppm)懸浮固體(ppm) 總氮(ppm)堿度(ppm)硬度(ppm)氯(ppm)鐵和錳(ppm)硫酸鹽(ppm)溶解氧(ppm)飲水游泳制造飲料平均858551013556.5-8.36.6-8.352001035005004545+85/+/250+250/0.35+0.35/250250140注：()有爭論，(+)沒有特殊限制，(/)因為存在(+)而沒有確定。表6-2 人類間接接觸用水的水質(zhì)允許標準（內(nèi)梅羅）用途溫度（）顏色（單位）透明度PH大腸桿菌數(shù)（100mL）總固體(ppm)懸浮固體(ppm) 總氮(ppm)堿度(ppm)硬度(ppm)氯(ppm)鐵和錳(ppm)硫酸鹽(ppm

5、)溶解氧(ppm)漁業(yè)農(nóng)業(yè)果樹蔬菜工業(yè)平均55+/+5/305186.0-9.06.0-8.56.5-6.86.2-8.62000200050050050010100451028250250+2501+250/100.40.725025030#注：()有爭論，(+)沒有特殊限制，(/)因為存在(+)而沒有確定，(#)假定農(nóng)業(yè)用途是指農(nóng)場和灌溉用。表6-3 不接觸用水的水質(zhì)允許標準（尼姆諾）用途溫度（）顏色（單位）透明度PH大腸桿菌數(shù)（100mL）總固體(ppm)懸浮固體(ppm) 總氮(ppm)堿度(ppm)硬度(ppm)氯(ppm)鐵和錳(ppm)硫酸鹽(ppm)溶解氧(ppm)銅鐵冷卻水水

6、泥石油紙漿紡織化學(xué)航運美觀的平均10095/+1055/+/5-96.96.0-9.56.101.4-10.36.5-8.16.1-9.1+/6001000100338510105001010559.0+/4001452743501002521017.12503002002819525.51.0110.20.25.6250+85/20#注：()有爭論，(+)沒有特殊限制，(/)因為存在(+)而沒有確定，(#)假定航運和美觀的，用水尚無有效的標準。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 根據(jù)劃分的水的用途，內(nèi)梅羅建立了指數(shù)公式，用以計算水質(zhì)指標值。式中 PIjj類水用途指數(shù)； Ci i污染物的實測濃度； Lij

7、i污染物對應(yīng)j類水用途的標準。 （Ci/Lij）值指的是相對污染情況，它反映j類用途的水受到污染的情況，而這種污染可表現(xiàn)在處理設(shè)施的必要花費上。 但是，不同的（Ci/Lij）值，給水質(zhì)帶來的污染和所需要的處理費用是不同的，往往并不和它們在（Ci/Lij）值中的比例相一致。為了使指數(shù)能真實的反映水體污染程度，在計算（Ci/Lij）值的方法中應(yīng)加以修正。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價修正方法： 當 1.0時， 為實測值 當 1.0時， =1.0+Plog第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價式中P為常數(shù)，一般取5.0。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 上述算出的只是某一種水用途指數(shù)，在分析污染控制問題的區(qū)域利益方面，必須考慮到目前

8、該區(qū)域中水的一切用途，算出總的水污染指數(shù)PI。因此，內(nèi)梅羅建議根據(jù)一個區(qū)域各種水用途相對重要性，將PI1、PI2、PI3加權(quán)求和計算PI值。 總水質(zhì)指標PI計算公式為其中第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 內(nèi)梅羅指數(shù)法也建立了相應(yīng)的水質(zhì)分級系統(tǒng)，如下表所示第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例 下面是用內(nèi)梅羅指標方法計算Oneida湖水水質(zhì)的實例，給出的Oneida湖的Ci/Lij值見下表，估計Oneida湖40%用于游泳，40%用于漁業(yè)，20%用于航行。試判斷湖水的水質(zhì)情況。Oneida湖的Ci/Lij值項目Ci/Li1Ci/Li2Ci/Li3Ci水溫0.751.1543.3水色0.96-12.0混濁度2.900.4

9、12.0pH值0.890.890.898大腸菌0.700.03672總固體0.42-0.41209總氮-堿度-0.3186氯化物-0.87260硬度-0.36128鐵和錳-0硫酸鹽0.34-84.4溶解氧0.10-0.24平均值0.8820.6190.51第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價因為Oneida湖40%用于游泳，40%用于漁業(yè)，20%用于航行，可將各項權(quán)重定為W1=0.4，W2=0.4，W3=0.2。則根據(jù)水質(zhì)分級表，該湖水質(zhì)屬于輕污染。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價(二）分級型指數(shù)法 羅斯水質(zhì)指數(shù) Ross在總結(jié)以前的水質(zhì)指數(shù)的基礎(chǔ)上，對英國克魯多河干支流進行了水質(zhì)評價的研究，提出了一種較簡明的水質(zhì)指

10、數(shù)。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 S.L.Ross選用BOD、氨氮、懸浮固體和DO四個參數(shù)作為水質(zhì)指標進行計算，并對這四個參數(shù)給予了不同的權(quán)值，如下表所示： 其中DO可用濃度和飽和百分數(shù)兩種表示，各取權(quán)值為1，所有權(quán)值相加得10。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 在計算水質(zhì)指數(shù)時，羅斯不直接用各種參數(shù)的測定值或者相對污染值來統(tǒng)計，而是事先把它們分成等級，然后按等級進行計算。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價各參數(shù)的評分尺度見下表：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價Ross計算公式為 Ross計算法要求WQI值用整數(shù)表示，數(shù)值越大則表示水質(zhì)越好。各級指數(shù)可進行如下分級： WQI=10 天然純凈水 =8 輕度污染水 =6 污染水 =3

11、嚴重污染水 =0 水質(zhì)類似腐敗的原污水第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價判斷該河段水質(zhì)狀況。例 某河段水質(zhì)測定結(jié)果如下表所示：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價二、地面水體底質(zhì)的評價 用指數(shù)法評價底質(zhì)污染狀況時，其難點在于缺少底質(zhì)的評價標準，對湖泊來說，通常是在進行湖區(qū)土壤中有害物質(zhì)自然含量調(diào)查基礎(chǔ)上，按下面公式評價：式中Ci底質(zhì)中的污染物實測值 Li湖區(qū)土壤中污染物i的自然含量第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 計算出各參數(shù)的污染指數(shù)后，按下式計算污染指數(shù)I第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價三、地下水質(zhì)量評價方法 自然界中影響地下水質(zhì)量的有害物質(zhì)很多，評價要根據(jù)評價區(qū)的具體情況而定，大致可參考的

12、評價因子可分為以下幾類：第一類：常規(guī)水化學(xué)的一般理化指標第二類：常見的重金屬和非金屬物質(zhì)第三類：有害有機物質(zhì)第四類：細菌、寄生蟲卵、病毒第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 各地區(qū)在評價地下水質(zhì)量時，除第一類反映地下水質(zhì)量的一般理化指標必須監(jiān)測之外，要根據(jù)各地區(qū)的污染特點來選擇評價因子。 地下水的評價標準一般常以飲用水水質(zhì)標準為依據(jù)。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價地下水質(zhì)量評價常采用統(tǒng)計法和綜合指數(shù)法1.統(tǒng)計法 以監(jiān)測點的檢出值與背景值或生活飲用衛(wèi)生指標比較作依據(jù)。對監(jiān)測區(qū)污染物質(zhì)平均含量變化、監(jiān)測樣、監(jiān)測井的超標率及其分布規(guī)律進行污染程度的評價。此法適用于環(huán)境水文地質(zhì)條件簡單、污染物質(zhì)單一的地區(qū)采用。第六章 水環(huán)

13、境質(zhì)量評價2. 綜合指數(shù)法內(nèi)梅羅（N.L.Nemerow）污染指數(shù)法第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第二節(jié) 水環(huán)境影響評價水體污染的定義點污染源：通過管道和溝渠收集排入水體的廢水。非點污染源（面源）：分散或均勻地通過岸線進入水體和自然降水通過溝渠進入水體的廢水。水體自凈的含義：水體在其環(huán)境容量范圍內(nèi)，經(jīng)過自身的物理、化學(xué)和生物作用，使受納的污染物濃度不斷降低，逐漸恢復(fù)原有水質(zhì)的過程。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價污染物在水體中的遷移和轉(zhuǎn)化推流遷移：污染物隨著水流在X、Y、Z三個方向上平移運動產(chǎn)生的遷移作用。分散稀釋：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。轉(zhuǎn)化和運

14、移：污染物在懸浮顆粒上的吸附或解吸、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(dǎo)和散失。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價一、地表水環(huán)境影響評價工作程序和內(nèi)容地表水環(huán)境影響評價的工作程序分成四個階段：第一階段是準備階段，確定工作等級，編寫評價大綱；第二階段是現(xiàn)狀調(diào)查、監(jiān)測和工程分析階段；第三階段是預(yù)測、評價和提供對策階段；第四階段是總結(jié)和報告書編制階段。地面水環(huán)境影響評價的工作程序圖第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價二、 地表水環(huán)境影響評價工作等級的劃分劃分依據(jù)：建設(shè)項目的污水排放量，污水水質(zhì)的復(fù)雜程度，受納水體的規(guī)模以及它的水質(zhì)要求。地面水環(huán)境影響評價分級判據(jù)（內(nèi)陸水體）第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（1）污水

15、排放量Q(m3/d)按大小劃分為五個等級： Q20,000； 20,000Q10,000； 10,000Q5,000； 5,000Q1,000； 1,000Q200 注意:污水排放量中不包括間接冷卻水、循環(huán)水以及其它含污染物極少的清凈地下水的排放量，但包括含熱量大的冷卻水的排放量。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（2）根據(jù)污染物在水環(huán)境中轉(zhuǎn)移、衰減特點以及它們的預(yù)測模式，將污染物分為4類。 a.持久性污染物（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質(zhì)） b.非持久性污染物 c.酸和堿（以pH值表征） d.熱污染（以溫度表征）第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（3）按污水中擬預(yù)測的污染物類型以及某類污染

16、物中水質(zhì)參數(shù)的多少劃分為復(fù)雜、中等和簡單3類。 復(fù)雜：污染物類型數(shù)3，或者只含有兩類污染物，但需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目10； 中等：污染物類型數(shù)=2，且需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目10；或者只含有一類污染物，但需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目7； 簡單：污染物類型數(shù)=1，需預(yù)測濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目7。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（4）地面水域規(guī)模 河流與河口，按建設(shè)項目排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量劃分為 大河：150m3/s; 中河：15150m3/s; 小河：15m3/s。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（4）地面水域規(guī)模 湖泊和水庫，按枯水期湖泊或水庫的平均水深以及水面面積劃分： 當平均水深10m

17、時：大湖(庫)：25km2；中湖(庫)：2.525km2；小湖(庫)：2.5km2。 當平均水深10m時：大湖(庫)：50km2；中湖(庫)：550km2；小湖(庫)：1，表明該水質(zhì)參數(shù)超過了規(guī)定的水質(zhì)標準，已不能滿足使用要求。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價地面水環(huán)境影響評價分級根據(jù)下列（）條件進行。 答案：A，B,C,EA.建設(shè)項目的污水排放量 B.污水水質(zhì)的復(fù)雜程度C.受納水域的規(guī)模 D.投資規(guī)模 E.水質(zhì)類別 某污水的污染物類型數(shù)=4，且需預(yù)測濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目=7，這類污水水質(zhì)的復(fù)雜程度屬（） 答案： AA.復(fù)雜 B.中等 C.簡單 D.一般 某水庫平均水深5m，水面面積50km2，其水域規(guī)模

18、為（）。 答案： DA.小水庫 B.中水庫 C.一般水庫 D.大水庫 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價對河流和河口，水環(huán)境影響評價分級判據(jù)的“水域規(guī)?！笔前唇ㄔO(shè)項目（）劃分。 答案： CA.排污口附近河段的多年平均流量B.排污口附近河段的最近兩年平均流量或豐水期平均流量C.排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量D.平水期平均流量 若評價時間不夠，河流一級評價至少應(yīng)調(diào)查（）。 答案： A A.平水期和枯水期 B.豐水期和枯水期 C.豐水期和平水期 D.豐水期 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價五、 水環(huán)境影響預(yù)測預(yù)測點的確定：已確定的敏感點；環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測點；水文特征突然變化和水質(zhì)突然變化處的上下游、重要水工建筑

19、物、水文站；需要預(yù)測河流混合過程段的水質(zhì)時，應(yīng)在該段河流中布設(shè)若干預(yù)測點；當擬預(yù)測溶解氧時，應(yīng)預(yù)測最大虧氧點的位置及該點的濃度；可在排放口附近的適當水域加密預(yù)測點，以便確定超標區(qū)的范圍。1、水環(huán)境影響預(yù)測程序 水環(huán)境影響預(yù)測的工作程序如圖6-7所示。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價2 水質(zhì)預(yù)測的數(shù)學(xué)模型污染源和水體簡化污染源的簡化排放形式的簡化：簡化為點源、面源。排污口的簡化（1）兩排污口的間距較近時，可以簡化為一個，其位置假設(shè)在兩排放口之間，其排放量為兩者之和。間距較遠時，應(yīng)分別單獨考慮。（2）排入小湖（庫）的所有排放口可以簡化為一個，其排放量為所有排放量之和。第六章 水環(huán)境質(zhì)量

20、評價水體的簡化河流的簡化：可以簡化為矩形平直河流，矩形彎曲河流和非矩形河流。（1）矩形河流：河流的斷面寬深比20時,可視為矩形河流；水深變化很大且評價等級較高（一級評價）時，視為非矩形河流并應(yīng)調(diào)查其流場，其它情報況均可簡化為矩形河流；小河可以簡化為矩形平直河流。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（2）彎曲河流：大中河流中，彎曲系數(shù)1.3，可視為彎曲河流，否則可以簡化為平直河流。（3）三級評價的江心洲、淺灘，或二級評價位于充分混合段江心洲，均可按無江心洲、淺灘的情況對待。（4）河流水文特征或水質(zhì)有急劇變化的河段、河網(wǎng)、人工控制河流、江心洲較大且評價等級為一級時，可分段進行環(huán)境影響預(yù)測。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價

21、湖泊（水庫）的簡化：簡化為大湖（庫）、小湖（庫）、分層湖 (庫)三種情況。（1）對中湖的簡化：一級評價按大湖（庫）對待，停留時間較短時也可以按小湖（庫）對待；三級評價按小湖（庫）對待，停留時間很長時也可以按大湖（庫）對待；二級評價視具體情況而定。（2）水深 15m、存在斜溫層，或水深10m且分層期較長（30天）的湖泊（水庫）可視為分層湖（庫）。（3）停留時間較短的狹長湖，可簡化為河流。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價下列關(guān)于湖泊、水庫簡化的簡化要求說法錯誤的是（）。 答案： AA. 評價等級為一級時，大湖（庫）可以按中湖（庫）對待，停留時間較短時也可以按小湖（庫）對待B. 評價等級為一級時，中湖（庫）可

22、以按大湖（庫）對待，停留時間較短時也可以按小湖（庫）對待C. 評價等級為三級時，中湖（庫）可以按小湖（庫）對待，停留時間很長時也可以按大湖（庫）對待D. 評價等級為二級時，如何簡化可是具體情況而定 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價排入河流的點源兩排放口的間距較近時，可以簡化為一個，其位置假設(shè)在（），其排放量為兩者之和。 答案： B A.排污量較大的排放口 B.兩排放口之間C.任意一個排放口 D.排污量較小的排放口 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價坐標系的建立：以排污點為原點，z軸鉛直向上，x軸水平方向與主流方向一致，y軸水平面上與主流方向垂直。河流中污染物的混合和衰減模型完全混合模型（零維）廢水排入水體后，最先發(fā)

23、生的過程是混合稀釋。 在排放口下游（即充分混合段）某斷面的濃度計算式第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價式中： 0 廢水與河水混合后污染物的濃度，mg/L 1 排污口上游河流中污染物的濃度，mg/L 2 廢水中污染物的濃度，mg/L Q 河流的流量，m3/s q 排入河流的廢水流量，m3/s模型的適用對象：（1）通常適用于點源排放；（2）廢水與河水迅速完全混合后的污染物濃度計算；（3）污染物是持久性污染物，不分解也不沉淀，廢水與河水完全混合后的污染物濃度預(yù)測。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例 河邊擬建一工廠，排放含氯化物的廢水，廢水量為2.83m3/s，含鹽量（以Cl- 計）為1300mg/L，該河流平均流速0.4

24、6m/s，平均河寬為13.7m，平均水深為0.61m，上游來水含氯化物為100mg/L，該工廠廢水如排入河中能與河水迅速混合，問河水中氯化物是否超標？（該河流執(zhí)行類水質(zhì)標準）第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價對于完全混合模型的衰減形式：式中0開始污染物的濃度，mg/L; t水流的理論停留時間，d; x河段的長度，km; v河流的平均流速，km/d; K污染物的衰減速度常數(shù)，d-1; V水庫的庫容，m3; Q水庫進水或出水的流量，m3/d;第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例 一庫容1105m3的水庫，進水和出水量為4104m3/d,進水BOD5=8mg/L,降解系數(shù)K=0.5d-1,河水可與庫水迅速混合，求出水的BO

25、D5。例 一條比較淺窄的河流，預(yù)向一段長1km的河段中穩(wěn)定排放含酚廢水，流量為1.0m3/s，含酚濃度為200mg/L,上游河水流量為9m3/s,河水中含酚濃度為0，河流的平均流速為40km/d,酚的衰減系數(shù)為2d-1,求河段出口處的河水含酚濃度是多少？第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價一維水質(zhì)模型穩(wěn)態(tài)條件下的一維混合衰減模型：Ex 廢水與河水的縱向混合（彌散）系數(shù)，m2/sk污染物的衰減系數(shù)，1/s；ux河流的平均流速，m/sx河水從排放口向下游流經(jīng)的距離，m第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價若x=0時，0，上式的解為：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價上式可計算非持久性或可降解污染物，定源常量排污斷面水質(zhì)。對于一般條件的河流

26、，推流形成的污染物遷移作用要遠遠大于彌散作用，所以彌散作用可忽略（Ex=0），則有模型的適用對象：污染物濃度在斷面上分布均勻的中小型河流的水質(zhì)預(yù)測 其中0用完全混合模型求得第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例 一改擴建工程擬向河流排放廢水，廢水量為0.15m3/s,苯酚濃度為30g/L,河流流量為5.5m3/s,流速為ux=0.3m/s,苯酚背景濃度為0.5g/L，苯酚的降解系數(shù)K=0.2d-1,縱向彌散系數(shù)Ex=10m2/s.求排放點下游10km處的苯酚濃度。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價BODDO耦合模型（SP模型） 模型的基本假定：（1）BOD的衰減和溶解氧的復(fù)氧都是一級反應(yīng)；（2）反應(yīng)速率常數(shù)是定常的；（

27、3）耗氧是由BOD衰減引起的，溶解氧來源則是大氣復(fù)氧。 模型方程：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價的計算采用完全混合模型的計算式。及 注意： 模型的解析解：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價溶解氧最低濃度點： 這是人們最關(guān)心的臨界點，令dD/dt=0可得：（臨界距離 xc=?）第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例題 一個擬建工廠廢水排入一條比較清潔的河流，河水中BOD5=2.0mg/L，溶解氧濃度為8.0mg/L,流量為7.1m3/s;工業(yè)廢水的BOD5=800mg/L，流量為3.5m3/s，排出前廢水經(jīng)過曝氣使溶解氧濃度達到6mg/L。廢水和河水在排放口附近迅速混合，混合后河水溫度

28、為25C，河道平均水深0.91m，河寬15.2,已知該河流溶解氧標準為5.0mg/L，各常數(shù)為K1=0.29d-1,K2=3.0d-1試求（1）工廠廢水排放的最高允許BOD5 （2）如工廠排污超標須削減多少才允許排放第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價SP模型的修正模型： SP模型的假設(shè)是不完全符合實際的。為了計算河流水質(zhì)的某些特殊問題，人們在 SP 模型的基礎(chǔ)上附加了一些新的假設(shè)，推導(dǎo)出了一些新的模型。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（1）托馬斯(Thomas)模型 對一維靜態(tài)河流，在SP模型的基礎(chǔ)上，為了考慮沉淀、絮凝、沖刷和再懸浮過程對BOD去除的影響，引入了BOD沉浮系數(shù)k3，BOD變化

29、速度為k3L。由以下的基本方程組(忽略擴散項)：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價解得：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價（2）多賓斯坎普(DobbinsCamp)模型 對一維靜態(tài)河流，在托馬斯模型的基礎(chǔ)上，多賓斯坎普提出了兩條新的假設(shè)： 考慮地面徑流和底泥釋放BOD所引起的BOD變化速率，該速率以B表示。 考慮藻類光合作用和呼吸作用以及地面徑流所引起的溶解氧變化速率，該速率以P表示。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價河流pH模型 當含酸或堿廢水排入河流時，符合下述條件：天然水體為含碳酸鹽的大型緩沖體系，水中碳酸化合物控制著水體的pH值，并具有緩沖作用；只考慮碳酸鹽一級離解平衡，那么在

30、充分混合段上有：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價多維模型二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式 對污染物在岸邊排放的情況：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 對污染物非岸邊排放的情況：a 排放口到岸邊的距離第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價湖泊（水庫）水質(zhì)預(yù)測模型完全混合衰減模型 基本假定：湖泊（水庫）為一個均勻混合的水體，即湖泊（水庫）中某種營養(yǎng)物的濃度隨時間的變化率是輸入、輸出和沉積的該營養(yǎng)物的量的函數(shù)。 適用條件：停留時間很長、水質(zhì)基本處于穩(wěn)定狀態(tài)的中小型湖泊和水庫。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價污染物（營養(yǎng)物）混合和降解模型其中：或當t0時，0；tt時， t。對上方程積分得：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價式中： V 湖、庫的容積，

31、m3； 污染物或水質(zhì)參數(shù)的濃度，mgL； 污染物或水質(zhì)參數(shù)的平均排入量，mgs； W0現(xiàn)有污染物排入量（即沒有擬建項目廢水排放時污染物的排入量），mgs； t 時間，s； Q 出入湖、庫流量，m3s； K1 污染物或水質(zhì)參數(shù)濃度衰減速率系數(shù)，1s。P擬建項目廢水中污染物濃度，mgL； q 廢水排放量，m3s; 0 湖、庫中污染物起始濃度，mgL。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價對持久性污染物： 湖（庫）中的污染物濃度達平衡時：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價例題 在一水庫附近擬建一個工廠，投產(chǎn)后向水庫排放廢水1500m3/d,水庫設(shè)計庫容8.5106m3,入庫的地表徑流8104m3/d,地方上規(guī)定水庫為III類水

32、。水庫現(xiàn)狀BOD5濃度為 1.2mg/L。請計算該擬建工廠容許排放的 BOD5量。如果該廠排放的廢水中 BOD5濃度為60mg/L，處理率應(yīng)達到多少才能排放？（20時，k1=0.02d-1,平均水溫 20） 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價解：查 GB3838-2002 得 III 類水體環(huán)境質(zhì)量標準的 BOD5值為4mg/L，即污水排入水庫后，達到平衡時BOD5應(yīng)小于4mg/L。 V=8.5106m3,Q =8104m3/d,q =1500m3/d,eo=1.2mg/L ,k1=0.02d-1其中第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 = (Q+q )/ V+k1=8.15104/8.5106+0.02=0.0295

33、9d-1W0= eo 0V=1.20.029418.5106103=3108mg/ d0= Q / V+k1=8104/8.5106+0.02=0.02941d-1 p=471 mg/L 工廠排放的 BOD5為 60 mg/L，不會影響水體的功能，但污水排放應(yīng)達到污水排放的國家標準第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價預(yù)測模型及適用條件河流完全混合模式河流充分混合段持久性污染物河流為恒定流動廢水連續(xù)穩(wěn)定排放一維穩(wěn)態(tài)模式河流充分混合段非持久性污染物河流為恒定流動廢水連續(xù)穩(wěn)定排放 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價S-P模式河流充分混合段耗氧性有機污染物需要預(yù)測河流溶解氧狀態(tài)河流恒定流動廢水連續(xù)穩(wěn)定排放第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價

34、二維穩(wěn)態(tài)混合（衰減）模式平直、斷面形狀規(guī)則河流混合過程段河流恒定流動廢水連續(xù)穩(wěn)定排放第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價湖泊 完全混合衰減模式小湖（水庫）非持久性污染物污染物連續(xù)穩(wěn)定排放預(yù)測需反映時間標號時采用動態(tài)模式，只需要反映長期平均濃度時采用平衡模式第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價下列關(guān)于水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的常用類型劃分的表述，正確的是（ ）A 按照來水和排污隨時間的變化情況劃分為零維、一維、二維和三維模式B 按照水質(zhì)分布狀況劃分為動態(tài)、穩(wěn)態(tài)和準穩(wěn)態(tài)模式C 按模式預(yù)測的水質(zhì)組分劃分為單一組分和多組分耦合模式D 按模式的求解方式及方程形式劃分為解析解和數(shù)值解模式答案：C，D第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價河流完全混合模式的試用條

35、件為（ ）A 河流充分混合段 B 持久性污染物C 河流為恒定流動 D 廢水連續(xù)穩(wěn)定排放答案：A，B，C，D常用于模擬預(yù)測溶解氧(DO)的河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模式是（ ）A 河流一維穩(wěn)態(tài)模式 B 河流二維穩(wěn)態(tài)混合模式 C Streeter-Phelps模式 D 河流二維穩(wěn)態(tài)混合積累流量模式答案：C 第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價水質(zhì)模型中參數(shù)的估算彌散系數(shù)估值經(jīng)驗公式流量恒定、河寬大、水較淺、無河灣的順直河流：式中：H平均水深；I水力坡度；g重力加速度第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價泰勒（Taylor）公式（適用于河流）愛爾德(Elder)公式(適用于河流)第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價泰勒（Taylor）公式（適用于河流）示蹤

36、試驗： 向水體中投放示蹤物質(zhì)，追蹤測定其濃度變化，據(jù)以計算所需要的各環(huán)境水力參數(shù)。其可結(jié)合有關(guān)（經(jīng)驗）模型，對數(shù)據(jù)進行擬合，然后進行計算。經(jīng)驗數(shù)據(jù) 根據(jù)條件選取文獻的經(jīng)驗數(shù)據(jù)作為混合系數(shù)。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價耗氧系數(shù)K1系數(shù)的估值兩點法 河流上任意兩個截面A和B（A為上游截面），A、B間無廢水和支流匯入，有：兩式相比，并取對數(shù)可得： 測定出截面A、B處河水的BOD值( , ），并計算出河水在兩截面間的流行時間，即可算出K1。實際中多取幾個斷面，得到若干個K1，然后取平均值。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價實驗室測定值修正法實驗測定原理 將（1e-K1t）展開為馬克勞林級數(shù)有：而：即：設(shè)，則有：實驗室測

37、定值修正法實驗測定原理 將（1e-K1t）展開為馬克勞林級數(shù)有：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價可寫為：令有第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價 Y(t)t為直線，測定不同時間下的水樣中溶解氧的值，作出Y(t)t直線，求出直線的截距a和斜率b，可計算出K1及BOD的初始濃度 :第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價實驗測定值的修正 實驗室測定的K1值可直接用于湖泊或水庫的模擬，用于河流或河口時需修正。K.Bosko提出的修正方法為：第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價復(fù)氧系數(shù)K2系數(shù)的估值奧多公式式中：u 河水的流速 n 河床糙率（可從環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則-地面水環(huán)境或其它資料查取得到）第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價歐文斯等人的經(jīng)驗式丘吉爾經(jīng)驗式第六章

38、水環(huán)境質(zhì)量評價六、地表水環(huán)境影響的評價1評價重點和依據(jù)的資料(1) 各應(yīng)結(jié)合建設(shè)、運行和服務(wù)期滿三個階段的不同情況對所有預(yù)測點和所有預(yù)測的水質(zhì)參數(shù)進行環(huán)境影響重大性的評價，但應(yīng)抓住重點。如空間方面，水文要素和水質(zhì)急劇變化處、水域功能改變處、取水口附近等應(yīng)作為重點；水質(zhì)方面，影響較大的水質(zhì)參數(shù)應(yīng)作為重點。 多項水質(zhì)參數(shù)綜合評價的評價方法和評價的水質(zhì)參數(shù)應(yīng)與環(huán)境現(xiàn)狀綜合評價相同。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價(2)進行評價的水質(zhì)參數(shù)濃度應(yīng)是其預(yù)測的濃度與背景濃度之和。(3)了解水域的功能，包括現(xiàn)狀功能和規(guī)劃功能。(4)評價建設(shè)項目的地面水環(huán)境影響所采用的水質(zhì)標準應(yīng)與環(huán)境現(xiàn)狀評價相同。(5)向已超標的水體排污時，應(yīng)結(jié)合環(huán)境規(guī)劃酌情處理或由環(huán)保部門事先規(guī)定排污要求。第六章 水環(huán)境質(zhì)量評價2、評價方法單項水質(zhì)參數(shù)評價方法（1）一般情況建議采用標準指數(shù)法。（2）對幾個建設(shè)項目在一定時期內(nèi)興