12級的課件水環(huán)境化學3

1、第四節(jié) 水質模型水質模型的基本原理：污染物在水環(huán)境中的物理化學和生物過程遵守質量守恒定律，模型發(fā)展大體經歷了簡單的氧平衡模型階段、形態(tài)模型階段和多介質環(huán)境結合生態(tài)模型階段。第四節(jié) 水質模型氧平衡模型1。 Streeter-Phelps 模型水體有機污染物（濃度用BOD表示）消耗速率為Fick第二定律，河流的離散導致的BOD的變化為則BOD變化速率為： 3菲克第二定律：解決溶質濃度隨時間變化的情況 兩個相距dx垂直x軸的平面組成的微體積，J1、J2為進入、流出兩平面間的擴散通量，擴散中濃度變化為 ，則單元體積中溶質積累速率為 （Fick第一定律）菲克第二定律的推導（Fick第一定律） （即第二個

2、面的擴散通量為第一個面注入的溶質與在這一段距離內溶質濃度變化引起的擴散通量之和） 若D不隨濃度變化，則 故 第四節(jié) 水質模型1。 Streeter-Phelps 模型大氣中的氧氣進入水體的速率與水中的氧虧值成正比水體BOD氧化引起的溶解氧消耗河流離散作用引起的溶解氧濃度變化水體溶解氧變化速率第四節(jié) 水質模型1。 Streeter-Phelps 模型t時刻BOD和溶解氧的值分別為若忽略河流離散作用第四節(jié) 水質模型1。 Streeter-Phelps 模型當 時，溶解氧濃度為極值，即代入得 溶解氧的極限距離第四節(jié) 水質模型2。 Thomas模型在S-P模型的基礎上，增加因懸浮物的沉淀引起的BOD變

3、化速率單位時間內BOD的變化率單位時間內溶解氧的變化率第四節(jié) 水質模型河段流量200000m3/d，流速40km/d，cs=9.0mg/L；BOD5=500mg/L污水以2000m3/d排放，下游5km處情況L0=500*2000/200000=5mg/L第四節(jié) 水質模型二、湖泊富營養(yǎng)化預測模型基本原理：當入湖污染物為N、P等營養(yǎng)物時，根據質量守恒定律，湖水中污染物濃度的變化不僅與進出湖泊的數量有關，而且還其沉降速率的影響。考察湖中磷的變化時水體污染物日變化速率=日輸入-日輸出-日沉積第四節(jié) 水質模型二、湖泊富營養(yǎng)化預測模型1. Vollenweider公式2. Dillon公式第四節(jié) 水質模

4、型二、湖泊富營養(yǎng)化預測模型3. 合田健公式2. OECD公式第四節(jié) 水質模型三、有毒污染物的歸趨模型摒棄經驗參數，在模型中只出現表征化合物固有性質的參數（實驗室測定，與時間地點無關）和表征環(huán)境特征所測量的參數。主要考察動力學過程酸堿平衡，水解，生物降解，光解作用，揮發(fā)，沉淀-溶解作用，吸附解吸作用，生物濃縮，沉積作用以及污水排放等第四節(jié) 水質模型三、有毒污染物的歸趨模型有機物在水體中的遷移轉化包括一下幾個過程：負載過程：污水排放、大氣沉降、地表徑流等將有機毒物引入天然水體。形態(tài)過程：酸堿平衡，影響揮發(fā)等作用；吸著作用，懸浮物的遷移影響其歸趨。遷移過程：沉淀溶解作用；對流作用；揮發(fā)作用；沉積作用。轉化過程：生物降解作用；光解作用；水解作用；氧化還原作用。生物累積過程：生物濃縮作用；生物放大作用第四節(jié) 水質模型有機毒物歸趨的基本原理：單個過程使某種化合物從水環(huán)境中消失速率之和是該化合物在水環(huán)境中消失的總速率有機物的存在不改變環(huán)境參數吸著速率遠快于揮發(fā)和轉化速率計算有機物因揮發(fā)和轉化過程而從