水環(huán)境保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

水環(huán)境保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書學(xué)院： 專業(yè)班級： 學(xué)號(hào)： 年月日馬鞍山?河海大學(xué)文天學(xué)院目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)背景及其要求 3\o"CurrentDocument"污染源評價(jià) 61評價(jià)過程 62.2評價(jià)結(jié)論 7水環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià) 71單因子評價(jià)法 71. 1計(jì)算方法 73. 1. 2評價(jià)過程 7\o"CurrentDocument"3.1.3 評價(jià)結(jié)論 102模糊綜合評價(jià)法 103. 2. 1計(jì)算步驟 103. 2. 2評價(jià)過程 103. 1. 3 評價(jià)結(jié)論 13\o"CurrentDocument"水環(huán)境影響評價(jià) 131計(jì)算方法 134.2計(jì)算結(jié)果 133 水質(zhì)指標(biāo)沿程變化圖 16\o"CurrentDocument"4評價(jià)結(jié)論及預(yù)期環(huán)保目標(biāo) 17\o"CurrentDocument"水環(huán)境保護(hù)對策與建議 17\o"CurrentDocument"1區(qū)域現(xiàn)狀及其未來規(guī)劃 17\o"CurrentDocument"2保護(hù)對策及建議 18

1、設(shè)計(jì)背景及其要求某地?cái)M建一個(gè)化工廠，生產(chǎn)幾種化工產(chǎn)品，其地理位置見下圖。北公路因IIIIVV連河2.8km3.2km3.2kmIII30.8km廢水排放管市區(qū)（人口：40000）擬建化工廠鄉(xiāng)鎮(zhèn)北公路因IIIIVV連河2.8km3.2km3.2kmIII30.8km廢水排放管市區(qū)（人口：40000）擬建化工廠鄉(xiāng)鎮(zhèn)取水口生活污水排放管圖1化工廠位置示意圖經(jīng)過工程分析，取得如下資料1、廢水污染源表1化工廠排放工業(yè)廢水情況表廢水名稱排放量（m3/d）污染物名稱排放濃度（mg/L）含酚廢水500揮發(fā)酚30氨氮10含氰廢水400氰0.6酸堿廢水5000DO3.0BOD<120COD250pH7.8全廠共有三股廢水，分別是含酚廢水、含氰廢水、酸堿廢水，每股廢水的水質(zhì)、水量如下表1所示，廢水通過工廠的廢水排放管排入連河。2、生活污水污染源

市區(qū)4萬人排放的生活污水直接進(jìn)入連河，其水量、水質(zhì)情況如表2所示：表2生活污水排放情況表污水名稱排放量(m3/d)污染物名稱排放濃度(mg/L)生活污水6000COD200bod5805DO4.03、水環(huán)境現(xiàn)狀河流名稱為連河，全長40km,多年來市環(huán)境監(jiān)測站對河流進(jìn)行了豐枯季水質(zhì)監(jiān)測，其中，不利的枯水期水質(zhì)情況如表3所示，水溫10C。表3連河枯水期水質(zhì)情況斷面污染物濃度(mg/L)DObod5COD氰揮發(fā)酚氨氮pHI7.053.0150.040.0030.47II6.53.3170.0450.0040.67III5.03.6220.0550.0061.26.8IV4.05.0290.0500.0050.77.8V5.53.7170.0440.0040.87.52)河流斷面面積、流量、各斷面特征值如表4所示。表』4連河各斷面特征值表斷面號(hào)斷面面積(m2)流量(m3/s)旁側(cè)入流距離(km)BOD5耗氧系數(shù)k(d-1)復(fù)氧系數(shù)k2(d-1)COD降解系數(shù)(d-1)酚降解系數(shù)(d-1)氨氮降解系數(shù)(d-1)氰降解系數(shù)(d-1)I19.53.8003.890.150.1II19.53.8擬建化工廠廢水3.23.170.150.1III37.23.86806.40.952.300.150.0210.10.03IV37.23.868生活污水9.25.690.170.1V37.23.9370404.020.190.24、 其它情況(1)城市周圍是農(nóng)田和樹林，在擬建化工廠位置上是農(nóng)田，這一帶沒有道路通向市區(qū)，沒有輸電線和地下管線?？恐鴶M建工廠的河邊有很多蘆葦，附近有不少小魚塘，河內(nèi)有各種常見家魚、水生植物和浮游生物。化工廠建成后擬建一條公路通向城市區(qū)，工廠職工500人，隨著化工廠的建設(shè)附近將有不少配套工廠建設(shè)起來。在連河V斷面處設(shè)置取水口，供應(yīng)魚塘養(yǎng)殖用水。5、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)(見附表)，單因子評價(jià)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)；化工廠排放廢水和城市生活污水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)(見表5)。表5主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)6、 環(huán)境目標(biāo)連河水質(zhì)在V斷面處達(dá)到漁業(yè)用水要求，滿足地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的III類標(biāo)準(zhǔn)。7、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容污染源評價(jià)三股工業(yè)廢水和城市生活污水確定主要污染源、主要污染物排序(DO和pH不考慮)，列表計(jì)算，并畫圖表示。水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)采用兩種方法進(jìn)行評價(jià)：單因子評價(jià)法：確定主要污染物和主要污染斷面排序，列表計(jì)算，并畫圖表示。模糊綜合評價(jià)法(不做PH)確定每一個(gè)評價(jià)因子的隸屬函數(shù)和隸屬度；確定權(quán)重向量；綜合評價(jià)：對第IV斷面和第V斷面進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，采用模型1和模型2,并進(jìn)行比較。水環(huán)境影響評價(jià)以兩個(gè)斷面間參數(shù)的平均值代替兩個(gè)斷面間任一點(diǎn)的參數(shù)的數(shù)值。I斷面各污染物的濃度作為起始斷面的污染物濃度。數(shù)學(xué)模型：采用合適的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算BOD濃度、DO濃度、氧虧、COD、揮發(fā)酚、氨氮、氰濃度沿程變化情況，編程計(jì)算，并列表、畫圖表示。每一個(gè)評價(jià)因子濃度沿程變化曲線。(7個(gè))評價(jià)結(jié)論污染源評價(jià)結(jié)論水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)結(jié)論

3）水環(huán)境影響評價(jià)結(jié)論4）化工廠能否建設(shè)，是否滿足環(huán)境保護(hù)目標(biāo)？5）水環(huán)境保護(hù)對策與建議2．污染源評價(jià)2．1評價(jià)過程PijPj化工廠Pj生活污水zKiPiKiP揮發(fā)酚328.50328.50.08903291COD0.546563158P氨氮1.21666666701.2166666670.00032975BOD50.364045687P氰0.1051200.105120.00002849揮發(fā)酚0.089032913PB0D5876467.21343.20.36404569氨氮0.000329752PCOD1140.6258762016.6250.54656316氰2.84905E-05z2346.446791343.23689.646787化工廠0.635954313K化工廠0.635954313K生活污水0.364045687生活污水0.364045687

2．2評價(jià)結(jié)論主要污染源是化工廠，主要污染物是COD和BOD5(累計(jì)污染負(fù)荷比等于80％左右)。3．水環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)3．1單因子評價(jià)法3．1．1計(jì)算方法以下是單因子評價(jià)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值及已知條件Dof(mg/L)11.25T(°C)10揮發(fā)酚(mg/L)0.005Dos(mg/L)5BOD5(mg/L)4氨氮(mg/L)1PH上9COD(mg/L)20PH下6氰(mg/L)0.1單因子評價(jià)指數(shù)的計(jì)算過程：D-DI=of oi dDOD-D；D>DI=10-9井；D〈Dofos oios DO D oiososPH<7.0I二7.0-PHiPH二6.0；PH〉7.0I二卩叮7.0PH二9.0ph7.0-PH下 phPH—7.0上下上CI二C；Ci為第i種評價(jià)因子在環(huán)境中的觀測值，Si為第i種評價(jià)因子的評價(jià)標(biāo)i準(zhǔn)；3．1．2評價(jià)過程用以上這些公式可計(jì)算得下表斷面單因子評價(jià)指數(shù)斷面污染和DOBOD5COD氰揮發(fā)酚氨氮pHEI0.680.750.750.40.60.403.58II0.760.8250.850.450.80.604.285III10.91.10.551.21.20.26.15IV2.81.251.450.510.70.48.1V0.920.9250.850.440.80.80.254.985對每個(gè)斷面評價(jià)因子的單因子評價(jià)指數(shù)排序和對污染斷面排序得下表：斷面I斷面II斷面III斷面IV斷面VBOD50.75COD0.85揮發(fā)酚1.2DO2.8BOD50.925

COD0.75BOD50.825氨氮1.2COD1.45DO0.92DO0.68揮發(fā)酚0.8COD1.1BOD51.25COD0.85揮發(fā)酚0.6DO0.76DO1揮發(fā)酚1揮發(fā)酚0.8氰0.4氨氮0.6BOD50.9氨氮0.7氨氮0.8氨氮0.4氰0.45氰0.55氰0.5氰0.44pH0pH0pH0.2pH0.4pH0.25斷面單因子評價(jià)指數(shù)和IV8.1III6.15V4.985II4.285I3.583．1．3評價(jià)結(jié)論由于單因子評價(jià)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)，則所有評價(jià)因子的實(shí)測值都是與三級標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較的。若I<1，則表示評價(jià)因子滿足三級標(biāo)準(zhǔn)，若I〉1，則表示評價(jià)因子不滿足三級標(biāo)準(zhǔn)。由表格中數(shù)據(jù)可以看出，斷面I、斷面II和斷面V的單因子評價(jià)指數(shù)均小于1,即滿足三級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；斷面III和斷面W均有大于1和小于1的評價(jià)因子，但是斷面III的單因子評價(jià)指數(shù)和大于7,貝何判斷其不滿足三級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，斷面W的單因子評價(jià)指數(shù)和雖小于7,但其大于1的評價(jià)因子均是主要污染物，故也不滿足三級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。3．2模糊綜合評價(jià)法3．2．1計(jì)算步驟建立評價(jià)因素集合及評語集合建立單因素評價(jià)矩陣R用層次分析法確定各因素的權(quán)重模糊層次綜合評價(jià)3．2．2評價(jià)過程建立評價(jià)因子集合及等級集合V={I級，11V={I級，11級，111級，W級，▼級}建立單因子評價(jià)矩陣RR1R1測點(diǎn)1單因素評價(jià)矩陣R1，即R1=R1R1R1測點(diǎn)1單因素評價(jià)矩陣R1，即R1=R1R1R1R10.333000.77800.7140.667110.2220.3330.28600000.6670000000000000測點(diǎn)2單因素評價(jià)矩陣R2，一R2一1R22R23R24R25R26「0.6670.333000_00.30.70000.40.6000.8890.11100000.6670.33300一00.20.800一R3一1R32R33R34R35R36「00100「00.60.400000.20.8000.10.900000.20.80_000.40.60_6測點(diǎn)4單因素評價(jià)矩陣R4，即R測點(diǎn)4單因素評價(jià)矩陣R4，即R4=測點(diǎn)5單因素評價(jià)矩陣R5，即R5=一R4-1R42R43R44R45R46「000.50.50「000.50.50000.90.10010000010000.40.600一R5一1R52R53R54R55R56「00.50.500_00.70.30000.40.6000.8670.13300000.6670.3330000.60.400（3）用層次分析法確定各因素的權(quán)重①確定評價(jià)因素集u二bo,BOD，COD，氰，揮發(fā)酚，兩兩比較構(gòu)造判斷矩陣A1331/61/51/41/3111/91/81/61/3111/91/81/66991345881/3124661/41/21A=W=（W1W=（W1，W2,…，Wn)T求得判斷矩陣A的最大特征根對應(yīng)的特征向量W,連乘求開方Wi0.0750.6493968990.0679211690.0007716050.3028534320.0316757890.0007716050.3028534320.03167578958324.2426406870.443742669213.33333332.4444235170.255665067181.6188704070.169319518即為所求的各指標(biāo)的權(quán)重。其中：i=1nna..i=L=LJ：'nanj=1ij接上表矩陣A進(jìn)行連乘計(jì)算，再求開6次方，求和后，即可求得Wi

9.561038374W={0.068，0.032，0.032，0.444，0.256，0.169}一致性檢驗(yàn)計(jì)算判斷矩陣A的最大特征根Amaxo1n九二》

maxni=1(AW) i-Wi2.866，1.589，1.060)Tr11r ??(AW) i-Wi2.866，1.589，1.060)Tr11r ???12r15B=WR=(W,W,…，W)r21r?22r25=(b,b,b)得測點(diǎn)1的12n::?:125rr?rn1n2n5綜合評價(jià)結(jié)果為「0.3330.667000100B=WR1=(0.068,0.032,0.032,0.444,0.256,0.169)010010.7780.2220000.3330.66700.7140.28600=(0.489,0.341,0.170，0，0)Xmax=6?256;CI=0.0512查表n=6得,RI=1.24，則 CR=CI/RI=0.04v0.1所以，判斷矩陣A具有滿意一致性。(4)模糊層次綜合評價(jià)綜合評價(jià)各測點(diǎn)，由式b*=max缶，b，b，b,1234b}=b據(jù)此判斷連河測點(diǎn)1的水質(zhì)為I級，即清潔。51000000同理B=(0.440,0.298,0.262，0,2測點(diǎn)2水質(zhì)為I級，即清潔。B=(0,0.063，0.605，0.331,3測點(diǎn)3水質(zhì)為III級，即輕污染。B=(0,0.511，0.436，0.053,4測點(diǎn)4水質(zhì)為II級，即清潔。0)，b*二max缶,b,b,b,b}=b1234510)，b*二max缶,b,b,b,b}=b1234530)，b*二max缶,1b,2b,3b,4b}=b52b，b，b，234b}=bb，b，b，234b}=b5251測點(diǎn)5水質(zhì)為II級，即清潔。

3．2．3評價(jià)結(jié)論對第W斷面和第V斷面進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，可知，第W斷面和第V斷面水質(zhì)均為II級，即清潔。用單因子評價(jià)法評價(jià)得出斷面W不滿足III級水質(zhì)，斷面V滿足III級水質(zhì)，均為輕污染。兩種模型得出不同的結(jié)論，使用模糊綜合評價(jià)法得到的水質(zhì)類別要優(yōu)于單因子指數(shù)評價(jià)法得到的水質(zhì)類別，這主要是兩種評價(jià)方法出發(fā)點(diǎn)、評價(jià)原理不同造成的。單因子指數(shù)評價(jià)法，實(shí)際上只考慮了最突出的因子即污染狀況最嚴(yán)重的評價(jià)因子對整個(gè)評價(jià)結(jié)果的影響，充分顯示超標(biāo)最嚴(yán)重的評價(jià)因子對整個(gè)評價(jià)結(jié)果的決定性作用，其他因子的作用被弱化，適用于個(gè)別評價(jià)參數(shù)超標(biāo)過大，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量的情況，評價(jià)出發(fā)點(diǎn)是為了體現(xiàn)單因子否決權(quán)。而模糊綜合評價(jià)法則充分考慮了每個(gè)因子對綜合評價(jià)結(jié)果的貢獻(xiàn)，并把貢獻(xiàn)按權(quán)重進(jìn)行分配，其評價(jià)結(jié)果是各個(gè)參評指標(biāo)綜合作用的產(chǎn)物，主要適用于各個(gè)評價(jià)因子超標(biāo)情況接近，即不存在單因子否決的情況，評價(jià)出發(fā)點(diǎn)是為了體現(xiàn)不同評價(jià)因子對水質(zhì)的綜合影響。單因子指數(shù)評價(jià)法采用某一項(xiàng)污染項(xiàng)目超標(biāo)就斷定整個(gè)水體超標(biāo)的一票否決制，具有一定的片面性，但計(jì)算簡單、方便，安全性高。模糊綜合評價(jià)法避免了單因子指數(shù)評價(jià)的片面性，但計(jì)算復(fù)雜，不易操作，不能確定主要污染因子，有可能掩蓋有毒有機(jī)物、重金屬等對人體健康和生態(tài)環(huán)境威脅較大的污染物的影響。4．水環(huán)境影響評價(jià)4．1計(jì)算方法(1)以兩個(gè)斷面間參數(shù)的平均值代替兩個(gè)斷面間任一點(diǎn)的參數(shù)的數(shù)值。(2)對B0D5、DO、D采用S-P模型公式L二Le一忙，0O二OO二O-(O-Oss0(Kx'}KL(Kx'}—2+ 10exp——1——expIu丿K-K12一(u丿1O=O+D=7.6計(jì)算濃度沿程變化情況，對COD、氰、氨氮、揮發(fā)酚采用一維s0穩(wěn)態(tài)模型公式L=Le-kU計(jì)算濃度沿程變化情況。0對于斷面II和斷面W有廢水排入連河，要計(jì)算廢水進(jìn)入河流完全混合后的濃度，用公式C濃度，用公式C=竽+%廢。4．2計(jì)算結(jié)果(1)計(jì)算兩斷面間參數(shù)的平均值斷面號(hào)斷面面積(m2)平均面積(mJ流量(m3/s)平均流量(m?/s)平均流速(m/s)復(fù)氧系數(shù)k2(d-l)COD降解系數(shù)(d-1)氨氮降解系數(shù)(d-1)I19.53.83.890.150.1

II19.519.53.83.80.1948717953.173.530.150.150.10.1III37.228.353.8683.8340.1352380952.32.7350.150.150.10.1IV37.237.23.8683.8680.1039784955.693.9950.170.160.10.1V37.237.23.9373.90250.1049059144.024.8550.190.180.20.15(2)計(jì)算BOD濃度、DO濃度、氧虧、COD、揮發(fā)酚、氨氮、氰濃度沿程變化情況，計(jì)算結(jié)果見下表。xkmBOD5mg/LDomg/LDmg/LCODmg/L氰mg/L氨氮mg/L揮發(fā)酚mg/L0370.6150.040.40.00312.835416.965150.634814.866950.039920.3976310.00299664469922.679866.945030.654914.735090.039850.3952770.00299315657832.532846.936410.663514.604400.039780.3929360.0029891486573.22.504416.935830.664114.578400.039770.3924690.0029889169733.24.266926.876790.723218.109870.040450.4070790.04860131092443.998226.755490.844517.924830.040370.4043010.04853138026153.686016.653820.946117.696190.040260.4008560.04844461798863.398186.595061.004917.470470.040160.3974400.0483578535656.43.289456.581111.018817.380990.040120.3960810.04832220905373.087226.642470.957517.196250.040040.3934450.04825564261382.777436.737090.862916.892690.039900.3890900.048142190189

92.498726.822750.777216.594500.039770.3847830.0480303248369.22.446436.838860.761116.535490.039750.3839270.0480071931909.23.814236.788800.811219.771250.039040.3771560.047161900009103.507456.822750.777219.459620.038940.3721950.047073834716113.158446.876120.723819.076980.038810.3660860.046964567437122.844166.934120.665818.701860.038680.3600780.046856177399132.561156.992170.607818.334130.038560.3541680.046747052511142.306307.047850.552117.973620.038430.3483550.046639124843152.076817.099980.500017.620200.038300.3426370.046531011966161.870157.148090.451917.273730.038180.3370140.046423501060171.684067.192090.407916.934080.038050.3314820.046316340604181.516487.232110.367816.601100.037920.3260420.046209998128191.365587.268390.331616.274670.037800.3206900.046102950523201.229707.301190.298815.954660.037670.3154270.045995590108211.107347.330810.269115.640940.037550.3102500.045889288213220.997157.357530.242415.333390.037420.3051570.045782576309230.897937.381620.218315.031880.037300.3001490.045676257575240.808587.403330.196614.736310.037180.2952230.045571326832250.728127.422880.177114.446550.037050.2903770.045465481209260.655677.440500.159414.162480.036930.2856110.045360149657270.590427.456370.143613.884000.036810.2809230.045255803065280.531677.470660.129313.611000.036690.2763130.045150704023

4．3水質(zhì)指標(biāo)沿程變化圖4．3水質(zhì)指標(biāo)沿程變化圖290.478777.483520.116413.343360.036570.2717770.045046287272300.431137.495110.104813.080990.036450.2673170.044942178341310.388237.505550.094412.823780.036330.2629290.044838134700320.349607.514950.085012.571620.036210.2586140.044734014940330.314817.523410.076512.324420.036090.2543690.044630238761340.283487.531030.068912.082080.035970.2501940.044527746682350.255277.537890.062111.844510.035850.24