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1、第一节 污染源评价污污染染源源评评价价的的概概念念：对对污污染染源源的的潜潜在在污污染染能能力力进进行行鉴鉴别别和比较。和比较。污污染染源源的的潜潜在在污污染染能能力力主主要要取取决决于于污污染染源源本本身身的的性性质质，即污染源排放污染物的种类、性质、方式等。即污染源排放污染物的种类、性质、方式等。污污染染源源评评价价的的目目的的：找找出出主主要要污污染染源源和和主主要要污污染染物物，为为环环境境影影响响评评价价提提供供基基础础数数据据，为为环环境境污污染染综综合合防防治治指指出出目标，提供依据。目标，提供依据。第1页/共68页污染源评价方法污染源评价方法 1、类别评价：根据各类污染源某一种
2、污染物的排放浓度、排放总量、统计指标等评价污染源和污染物的污染程度。如浓度指标、排放强度指标、统计指标（检出率、超标率）等。此类评价方法一般只适用于同种污染物的相互比较，而不能综合反映一个污染源的潜在污染能力，不便于污染源之间和地区间的相互比较。2、综合评价：不仅考虑污染物的种类、浓度、排放总量与方式，还考虑排放场所的环境功能。主要有3种：等标污染负荷法；排毒系数法；等标排放量法。第2页/共68页污染物的等标污染负荷污染物的等标污染负荷 某污染物的等标污染负荷某污染物的等标污染负荷 Pij 定义为：定义为：Pij（ij/0i）Qij式中：式中：j 污染源序号；污染源序号；i 污染物序号；污染物
3、序号；Pij 第第j 个污染源第个污染源第i 种污染物的等标污染负荷，种污染物的等标污染负荷，m3/s；污染物排放浓度，废水单位为污染物排放浓度，废水单位为mg/L；0污染物排放标准污染物排放标准，与与 同单位的数值；同单位的数值；Q含含污污染染物物的的流流体体排排放放量量，废废水水单单位位为为m3/s或或 m3/d。等标污染负荷法第3页/共68页 第第 j j 个个污污染染源源的的总总等等标标污污染染负负荷荷等等于于该该污污染染源内各种污染物的等标污染负荷之和：源内各种污染物的等标污染负荷之和：评评价价区区的的第第i i个个污污染染物物的的总总等等标标污污染染负负荷荷等等于于评价区内各污染源
4、的该污染物的等标污染负荷之和：评价区内各污染源的该污染物的等标污染负荷之和：评评价价区区的的总总等等标标污污染染负负荷荷等等于于评评价价区区内内各各污污染染源的总等标污染负荷之和：源的总等标污染负荷之和：等标污染负荷法第4页/共68页等标污染负荷比等标污染负荷比 第第 j 个个污污染染源源中中，第第 i 种种污污染染物物的的等等标标污染负荷比污染负荷比Kij为：为：Kij Pij /Pj 评价区内，第评价区内，第 i 种污染物的等标污染负荷种污染物的等标污染负荷比比Ki为：为：Ki Pi /P 评价区内，第评价区内，第 j 个污染源的等标污染负荷个污染源的等标污染负荷比比Kj为：为：Kj Pj
5、 /P等标污染负荷法第5页/共68页主要污染物和主要污染源的确定 主要污染源的确定：按评价区内污染源的等标污染负荷比由大到小排队，污染源等标污染负荷比大于等于80（即Kj80）污染源为主要污染源；等标污染负荷比最大者为首要污染源。主要污染物的确定：按评价区内污染物的等标污染负荷比由大到小排队，评价区域内，污染物等标负荷比大于等于80（即Ki80）污染物为主要污染物；等标污染负荷比最大者为首要污染物。p 特别指出：采用等标污染负荷法确定主要污染物和污染源，排放量小、毒性大、易于积累的污染物及其污染源有可能被漏掉，故最后确定时，还应全面考虑与分析。等标污染负荷法第6页/共68页评价区域内废水污染源
6、排放状况企企 业业 名名 称称废水排放量废水排放量（万吨（万吨/年）年）污染物排放量（吨污染物排放量（吨/年）年）BOD5CODcr*联合铜业有限公司联合铜业有限公司15.000.6*市锻造厂市锻造厂0.31.4851.782*市脱模剂厂市脱模剂厂0.1350.411.66合合 计计15.4351.8954.042废水中主要有害物质的评价标准序号有害物质名称评价标准(mg/l)(1)CODcr100(2)BOD520实 例 1第7页/共68页评价区废水污染源的等标污染负荷及污染负荷比污染源名称PBODPCODPjKj（%）*联合铜业有限公司P11=0.00P12=0.600.604.4%*市锻
7、造厂P21=7.43P22=1.789.2168.1%*市脱模剂厂P31=2.05P32=1.663.7127.4%Pi9.484.0413.52100.0%Ki(%)70.1%29.9%100.0%由上表可见，评价区内主要污染源为*市锻造厂，其次为*市脱模剂厂，两家单位的累计污染负荷比为95.5%；主要污染物为BOD5，污染负荷比为70.1%。第8页/共68页实 例 2毛巾厂农机厂家用电器厂污水量（万m3/a）3.453.213.20COD（mg/l）42818676SS（mg/l）206275挥发酚（mg/l）0.0170.0030.007六价铬（mg/l）0.140.440.15污水排放
8、量及浓度第9页/共68页废水中主要有害物质的评价标准废水中主要有害物质的评价标准序号序号有害物质名称有害物质名称评价标准评价标准(mg/l)(1)COD100(2)SS70(3)挥发酚挥发酚0.5(4)六价铬六价铬0.5第10页/共68页第二节 水体质量现状评价 单因子评价法（单因子指数）水质指数法(多因子指数)水环境质量指数 水环境质量分级指数 模糊综合评价法矩阵法第11页/共68页 一般的水质因子指数：溶解氧的标准型指数：，js，Ojs式中：DOj点的溶解氧浓度标准型指数单元；DOf饱和溶解氧浓度，计算式为：=单因子指数法第12页/共68页pH的标准型指数：，7.0 ，7.0 式中：pHj
9、j点的pH标准指数单元；pHjj点的pH监测值；pHsd评价标准中规定的p值下限；pHsu评价标准中规定的p值上限。第13页/共68页水质指数法（一）水环境质量指数1 内梅罗污染指数2 北京西郊水质量指数3 南京水域水质量指数4 有机污染综合质量指数（上海）第14页/共68页1 内梅罗污染指数内梅罗指数是一种兼顾极值或称突出最大值的计权型多因子环境质量指数。内梅罗指数的基本计算式为:对于多因子情况，可采用其加权评价值：式中：PIjj类水用途指数；Cii污染物的实测浓度，mg/L；Siji污染物对应j类水用途的标准，mg/L。Wj为不同用途的水所占的份额第15页/共68页将水的用途分为：接触使用
10、的 ：饮用、游泳、造饮料等。间接接触使用的 ：养鱼、工业食品制备、农业用等。不接触使用的 ：工业冷却用，公共娱乐、航运等。不同用途的水有相应的水质标准。将第一类和第二类用途的权重各定为0.4，第三类定为0.2，判别依据为：PI1.0时，水质处于清洁水平；1.0PI2.0时，水质处于污染水平。第16页/共68页2 北京西郊水质量指数P=Ci/Si级别级别P值值级别级别P值值清洁清洁0.2轻度污染轻度污染5.0-10.0微污染微污染0.2-0.5严重污染严重污染10.0-100.0轻污染轻污染0.5-1.0极严重污染极严重污染100中度污染中度污染1.0-5.0式中：Ci各种污染物实测浓度，mg/
11、L；Si各种污染物的地表水质标准，mg/L。（1975年北京西郊环境质量评价时提出）第17页/共68页式中：Cii类污染物的实测浓度，mg/L；Wi污染物的权重，Wi=1；Si各种污染物的评价标准，mg/L；n污染物种类数。南京水域质量综合指标分级I水水值值级别级别分类依据分类依据0.2清洁清洁多数项目未检出，个别项目检出，也在标准内多数项目未检出，个别项目检出，也在标准内0.20.4尚清洁尚清洁检出值均在标准内，个别值接近标准检出值均在标准内，个别值接近标准0.40.7轻度污轻度污有一项检出值超过标准有一项检出值超过标准0.71.0中污染中污染有有12项检出值超过标准项检出值超过标准1.02
12、.0重污染重污染全部或相当部分监测项目检出值超过标准全部或相当部分监测项目检出值超过标准2.0严重污染严重污染相当部分项目检出值超过标准相当部分项目检出值超过标准1倍到数倍倍到数倍3 南京水域质量综合指数第18页/共68页4 有机污染综合评价值A值值级别级别水质评价水质评价45严重污染严重污染式中i为实测值，为评价标准。溶解氧前的符号表示它对水质的影响与其他三项污染物相反。当前三项分别大于1，第四项小于1时，A大于2，A2作为始污染的标志。第19页/共68页（二）水环境质量分级指数1 罗斯水质指数2 布朗水质指数3 分级评分法4 W值水质评价第20页/共68页1 罗斯（Ross）水质指数 罗斯
13、在总结以前的水质指数的基础上，提出了一种比较简明的水质指数。选择悬浮固体、DO、BOD和氨氮为评价参数。并分别给予权重，见下表。参数参数BOD氨氮氨氮悬浮固体悬浮固体DO权重系数权重系数3322各评价参数权重悬浮固体悬浮固体BOD氨氮氨氮DODO浓度（浓度（mg/L）分分级级浓度（浓度（mg/L）分分级级浓度（浓度（mg/L）分分级级浓度（浓度（mg/L）分分级级浓度（浓度（mg/L）分级分级01020023000.230901051091010201824270.20.524809089820401446240.51.0181051208686408010610181.02.01260804
14、648015061015122.05.0612061421503002152565.010.034060401030002550310.00104025000100水质指数各参数的评分尺度第21页/共68页 规定WQI值用整数表示，这样就将水质指数分成从010的11个等级，数值越大，水质越好，各级指数可进行如下分级：1 罗斯（Ross）水质指数 在计算水质指数时，先把各参数的测定值或相对污染值分成等级，然后按等级进行计算。其计算式为：WQI=分级值/权重值WQI等于等于108-106-83-60-3水质等级水质等级无污染无污染轻污染轻污染污染污染严重污染严重污染水质腐败水质腐败第22页/共68
15、页1 罗斯水质指数（河流）计算实例参数参数测定结果测定结果得分值得分值权重值权重值悬浮固体悬浮固体(mg/L)27142BOD(mg/L)6.8183D0(mg/L)8.98lD0(饱和度饱和度)7861氨氮氨氮(mg/L)1.31235810WQ=分级值分级值/权重值权重值=58/10=6，污染状态，污染状态 第23页/共68页2 布朗（Brown）水质指数 1970年，布朗等选取了9种重要水质参数。即溶解氧、BOD5、混浊度、总固体、硝酸盐、磷酸盐、pH、温度、大肠杆菌等，然后由专家进行不记名投票，确定每个参数的相对权重系数。水质指数WQI按下式计算：式中：WQI水质指数，其值在0100之
16、间；Pi第i个参数的质量，在0100之间；Wi第i个参数的权重值，在01之间。第24页/共68页9个参数的重要性评价及权重系数水质参数水质参数重要性评价值重要性评价值中介权重中介权重最后的权重最后的权重Wi溶解氧溶解氧1.41.00.17大肠杆菌大肠杆菌1.50.90.15pH2.10.70.12BOD52.30.60.10硝酸盐硝酸盐2.40.60.10磷酸盐磷酸盐2.40.60.10温度温度2.40.60.10混浊度混浊度2.90.50.08总固体总固体3.20.40.08合计合计=5.9=1.002 布朗（Brown）水质指数第25页/共68页2 布朗水质指数(WQ)-计算示例参数参数测
17、量值测量值单项评价单项评价(P)权重值权重值(W)总的质量评价总的质量评价(PW)溶解氧饱和溶解氧饱和()80.0860.1714.6粪便大肠菌密度粪便大肠菌密度(个个/100mL)10.0680.1510.2pH值值7.5920.1211.0BOD(mg/L)2.0750.107.5硝酸盐硝酸盐10.0480.104.8磷酸盐磷酸盐1.0400.104.0温度温度()(与平衡的差距与平衡的差距)0950.109.5浊度单位浊度单位10.0760.086.1总固体总固体(mg/L)100.0820.086.6WQ74.3第26页/共68页这是国家环保总局曾经推荐使用的一种水质评价方法。我国国家
18、地表水环境质量标准相配套的方法，该评价方法将地表水水质标准分为六级，前三级分别与现行地表水水质标准的第一、二、三级相同，对超过地表水三级标准的污染水质按其不同浓度所产生的污染程度分为轻、中、重污染三级。该评价方法在地表水水质标准所列的20个监测项目中选取了15个作为评价因子。评价方法采用评分制，分制越高，表示水质越好。将评价因子实测值得出各因子的相应分值，逐项相加，即得总分值。评价结果除说明水质等级之外，还要把主要污染因子及污染特征表示出来 3 分级评分法（1）基本情况第27页/共68页项目项目评价分级评价分级地表水环境质量标准地表水环境质量标准污染水质分级污染水质分级一级（一级（）二级（二级
19、（）三级（三级（）轻污染（轻污染（）重污染（重污染（）严重污染（严重污染（）界界 限限 值值臭（级）臭（级）无异臭无异臭臭强度一级臭强度一级臭强度二级臭强度二级臭强度三级臭强度三级臭强度四级臭强度四级臭强度五级臭强度五级色度（度）色度（度）101525254050DO饱和率饱和率90%64431BOD513551530CODMn24662050挥发酚类挥发酚类0.0010.0050.010.010.10.5CN0.010.050.10.10.52.0Cu0.0050.010.030.030.22.0As0.010.040.080.080.31.0Hg0.00010.00050.0010.001
20、0.010.05Cd0.0010.0050.010.010.050.1Cr6+0.010.020.050.050.21.0Pb0.010.050.10.10.31.0石油类石油类0.050.30.50.55.020氨氮氨氮0.30.51.02.04.04.0大肠杆菌（个大肠杆菌（个/L）500100005000050000300000500000地表水质评价分级（单位：mg/L，臭和色度除外）3 分级评价法第28页/共68页3 分级评分法 评价分级体系级别级别单因素分值单因素分值a总评价分值总评价分值第一级第一级()10145150第二级第二级()9135144第三级第三级()8120134第
21、四级第四级(V)6110119第五级第五级(V)390109第六级第六级()11589第29页/共68页3 分级评分法 水环境质量的表示方法所有评价因子浓度都在级范围内时，按总分值确定水质等级，表示式为 a/P式中式中ai:ai:各评价因子相应的分值，：总分值所处于水质各评价因子相应的分值，：总分值所处于水质等级。等级。评价因子中有属于污染水质级别()时，以水质最差的污染因子所在的级别作为定级依据，并注明该因子的化学符号或中文名称，即 a/Pmax(X)Pmax水质最差的评价因子所属的水质级别；X 最差级的污染因子的化学符号或名称。第30页/共68页4 W值水质评价数学表达式：S-监测总项数n
22、-每一分级的项目数 WJ-污染级别C-超标项数 （超过地表水标准的项目数即得分为4分和2分的项目数）污染表达式：第31页/共68页W1级-第一级（优秀级）或饮用级：（最低两项评分之和为18分或20分）W2级-第二级（良好级）或水产级；（最低两项评分之和为14分或16分）W3级-第三极（标准级）或地表级；（最低两项评分之和为10分或12分）W4级-第四级（污染级）或污灌级；（最低两项评分之和为6分或8分）W5级-第五级（重污染级）或弃水级。（最低两项评分之和为4分）污染分级：第32页/共68页一级一级（10分）分）二级二级三级三级四级四级（4分）分）五级五级（2分）分）溶解氧溶解氧55（10分）
23、分）4（8分）分）3 3BOD2 3（8分）分）4（6分）分）10 10 CODMn5 8（8分）分）10（6分）分）25 25 挥发酚挥发酚0.002 0.01（8）0.01（8）1 1氰化物氰化物0.01 0.02（8）0.05（6）0.5 0.5Cu0.01 0.01（10）0.1（6）1 1总砷总砷0.02 0.03（8）0.04（6）0.1 0.1总汞总汞0.001 0.001（10）0.001（10）0.005 0.005总镉总镉0.01 0.01（10）0.01（10）0.1 0.1铬铬(六价六价)0.05 0.05（10）0.05（10）0.1 0.1石油类石油类0 0.05（
24、8分）分）0.3（6）10 10氨氮氨氮0.2 0.5（8分）分）1.0（6）30 30ABS0.3 0.4（8分）分）0.5（6）5 5地表水质单一项目或毒物的分级评分标准第33页/共68页模糊评价法适用范围水质模糊评价的出发点是体现不同评价因子对水质的综合影响模糊评价法主要适用于各个评价因子超标情况接近的情况发展方向解决权重的合理分配提高评价结果的可比性第34页/共68页模糊评价法模糊综合评价法的基本思路是由监测数据建立各评价因子对各级标准的隶属度集,形成隶属度矩阵把因子的权重集与隶属度矩阵相乘,获得一个综合评判集,表明评价水体水质对各级标准水质的隶属程度取隶属程度大的水质类别作为水体的类
25、别，反映了综合水质级别的模糊性 第35页/共68页模糊评价法 -（1）确定隶属函数 以往的水质分级中多用一个简单的数学指标为界限，造成界限两边分为截然不同的等级。例如：参数DO，I级水的指标为7mg/L,则7.1mg/L为I级水，但DO若为6.9mg/L就定为II级水。事实上，由于水质的污染程度属于模糊概念，所以这里用隶属概念来描述模糊的水质分级界限。所谓隶属度系指某事物所属某种标准的程度：如:DO=7.1mg/L时,隶属I级水的程度为100%;6.9mg/L时,隶属I级水的程度达95%。隶属度可用隶属函数表示。第36页/共68页模糊评价法 -（1）确定隶属函数.假设某水质有m个评价因子(参数
26、)ui,i=1,2,3,m。每个评价因子有n个定性的评价等级Vj,j=1,2,3,n。这些等级按评价要求具体划分,可以定为I、II、III、IV、V等级别。建立每一种评价因子对各级标准的隶属函数rij表示被评价水质的第i个因子（参数）u可能为等级Vj的概率（即隶属度）1）当j=1时，第37页/共68页模糊评价法 -（1）确定隶属函数2)当j=2,3，.，n-1时,3)当j=n时第38页/共68页模糊评价法 -(2)建立单因子评价矩阵 每个评价因子与每级评价标准之间的模糊关系可用模糊矩阵R表示。监测值为X的污染因子对各个水体级别的隶属度rij，即可以被评为j类环境质量的可能；m表示水体评价因子数
27、,i=1,2,3,m；n表示水体质量级别数,j=1,2,3,n。第39页/共68页模糊评价法 -(3)确定各评价因子的权重 式中：Wi第i种污染物以平均标准为基准的超标指数，即为权重；Ci第i种污染物实测浓度；Si第i种污染物各级标准值的算术平均值。由于评价参数中各个等级标准在某水质评价中的地位不同，由此要求对评价参数赋予权值。用矩阵A 表示为A=(a1,a2,am)根据各参数超标情况进行加权，超标越多，加权越大。权重值为：第40页/共68页模糊评价法 -(3)确定各评价因子的权重为进行模糊运算，将各单项权重再进行归一化运算：式中：ai第i种污染物的归一化权重；Ci同上；Si同上。其中第41页
28、/共68页模糊评价法 -(4)建立水质评价模型水环境质量模糊综合评价模型为:B=A*R 第42页/共68页A与B两个模糊矩阵运算遵循模糊矩阵的复合运算法。得B=(b1，b2，bn)。B矩阵表示水质中的某评价中属于等级的程度（比例）是b1，属于等级的程度是b2,依次类推。根据矩阵B可以综合评价水质所属的等级：B*=max(b1，b2，bn)，即为该水质最终评价等级。A与与B是两个模糊矩阵，所以以上的矩阵的运算遵循模糊是两个模糊矩阵，所以以上的矩阵的运算遵循模糊矩阵的复合运算法。这种运算同一般矩阵乘法相似，不同矩阵的复合运算法。这种运算同一般矩阵乘法相似，不同的是两数相乘的是两数相乘“”改为改为“
29、”，并取其中小者为，并取其中小者为“积积”；两数相加；两数相加“+”改为改为“”，并取其中大者为，并取其中大者为“和和”。模糊评价法 -(5)模糊矩阵的复合运算第43页/共68页模糊评价法实例对砷（As）；汞（Hg）；铬（Cr）三个监测指标进行模糊评价分析，已知各级水质标准如下：项目项目污水等级标准污水等级标准监测浓度监测浓度IIIIIIIVVAs205010020040038Hg0.51.02.05.010.00.7Cr501002005001000141)首先确定隶属度：以Hg为例第44页/共68页模糊评价法实例X21=以Hg 为例，监测值为：X=0.7，其相邻地两级水质标准值为：X0=0
30、.5（I级），X1=1.0（II级）。对I级水的隶属度为：对II级水的隶属度为：X22=即有60可能划为I级水，40可能划为II级水。很明显，就Hg这单项污染物而言，该水质不可能划为III、IV、V级，故它们的隶属度为零。同样可得砷（As）和铬（Cr）对各等级水得隶属度并构成mn35的模糊矩阵R。第45页/共68页模糊评价法实例 0.4 0.6 0 0 00.6 0.4 0 0 01.0 0 0 0 0R=2)计算权重计算权重并赋予各参数：对上述集合中U中n项参数给予权重，组成一个1m矩阵A：对As污染物各级标准值的算术平均值为：此值介于III、IV级之间，同样可得Hg和Cr的各级标准值的算术
31、平均值SHg=3.7、SCr=370。第46页/共68页模糊评价法实例对As污染物的超标指数，即权重:同样可得Hg 和Cr的权重分别为WHg=0.19、WCr=0.04。对As污染物的归一化权重VAs：同样可得Hg和Cr的归一化权重分别为VHg=0.40,VCr=0.08。第47页/共68页模糊评价法实例项目项目IIIIIIIVVCiSiWiViAs2050100200400381540.250.52Hg0.51.02.05.010.00.73.70.190.40Cr501002005001000143700.040.08Ci第i种污染物实测浓度；Si第i种污染物各级标准值的算术平均值，本例为
32、五级标准的平均值。由此算出的各污染物的权重，构成一个13的行矩阵 A=(0.52,0.40,0.08)。各污染物归一化权重计算表第48页/共68页模糊评价法实例3)模糊矩阵复合运算及评价结果P=AR=（0.52,0.40,0.08）=(0.4,0.52,0,0,0)0.4 0.6 0 0 00.6 0.4 0 0 01.0 0 0 0 0由以上的计算结果可得综合评价结果是该水质属II级。第49页/共68页模糊评价法优点：能够得出评价因子被评为每一个质量级别的可能，反映了水体的模糊性综合各个评价因子对水质进行评价缺点大都根据各污染因子的超标程度确定权重，不利于不同水样之间评价结果的比较不能确定主
33、要污染因子经常出现评价结果分类不明显、分辨性差的缺点评价过程较为复杂,可操作性差第50页/共68页第三节 水生生物学评价与底质评价污水生物系统（Saprobial System）评价科尔科威茨和马森模式科尔科威茨和马森模式 福杰丁格斯德模式福杰丁格斯德模式生物指数法贝克生物指数贝克生物指数污染生物指数污染生物指数藻类藻类污染指数大型底栖无脊椎动物大型底栖无脊椎动物营养状态指数（trophio state Index，TSI）水生生物评价法底质评价法 污染物指数法第51页/共68页（一）底质质量评价污染物指数法Ii-i污染物的评价指数；Ci-底质中的污染物实测值，mg/t；Si-湖区土壤中I污染
34、物的自然含量，mg/t。计算出各污染因子的污染指数，再以内梅罗指数计算污染因子的综合指数，利用综合指数进行分级评价，分级状况如下表所示。底质污染指数底质污染指数污染程度分级污染程度分级1.01.0清洁清洁1.02.0轻污染轻污染2.0以上以上污染污染底质污染状况分级表第52页/共68页（二）污水生物系统(Saprobial System)评价 1 科尔科威茨和马森模式1909年由科尔科威茨和马森提出，又经许多学者完善的一种用于河流污染、尤其是有机污染的一种评价方法。理论基础是，当河流受到污染后，在污染源下游的一段流程里会发生自净过程，即随着河水污染程度的逐渐减轻，生物的种类组成也随之发生变化，
35、在不同河段将出现不同的物种。河流划分：多污带、-中污带、-中污带和寡污带。每个带都有其各自的物理、化学和生物学特征。第53页/共68页化学过程化学过程由于还原及分解作用而明显发生腐败现象由于还原及分解作用而明显发生腐败现象溶氧溶氧很低或者为零很低或者为零BOD很高很高H2S的生成的生成多，有强烈硫化氢臭味多，有强烈硫化氢臭味水中有机物水中有机物有大量的有机物，主要是未分解的蛋白质和碳水化合物有大量的有机物，主要是未分解的蛋白质和碳水化合物底泥底泥由于有黑色硫化铁存在，故常为黑色由于有黑色硫化铁存在，故常为黑色水中细菌水中细菌大量存在，有时每毫升达数十万个到数百万个大量存在，有时每毫升达数十万个
36、到数百万个栖息生物的栖息生物的生态学特征生态学特征所有动物无例外地皆为细菌摄食者；均能耐所有动物无例外地皆为细菌摄食者；均能耐pH的强烈变的强烈变化：耐低溶氧的厌气性生物；对硫化氢和氨有强烈的抗性化：耐低溶氧的厌气性生物；对硫化氢和氨有强烈的抗性植物植物无硅藻、绿藻、接合藻以及高等水生植物出现无硅藻、绿藻、接合藻以及高等水生植物出现动物动物以微型动物为主，其中原生动物占忧势以微型动物为主，其中原生动物占忧势原生动物原生动物有变形虫、纤毛虫，但无太阳虫、双鞭毛虫及吸管虫有变形虫、纤毛虫，但无太阳虫、双鞭毛虫及吸管虫后生动物后生动物仅有少数轮虫、环节动物和昆虫幼虫出现。水螅、淡水海仅有少数轮虫、环
37、节动物和昆虫幼虫出现。水螅、淡水海绵、苔藓动物、小型甲亮类、贝类、鱼类不能在此带生存绵、苔藓动物、小型甲亮类、贝类、鱼类不能在此带生存（1）多污带第54页/共68页化学过程化学过程水及底泥中出现氧化作用水及底泥中出现氧化作用溶氧溶氧有一些有一些BOD高高H2S的生成的生成硫化氢臭味不强烈硫化氢臭味不强烈水中有机物水中有机物由于蛋白质等有机物的分解，故氨基酸大量存在由于蛋白质等有机物的分解，故氨基酸大量存在底泥底泥硫化铁被氧化成氢氧化铁，因而底泥不呈黑色硫化铁被氧化成氢氧化铁，因而底泥不呈黑色水中细菌水中细菌通常每毫升水中达通常每毫升水中达10万个以上万个以上栖息生物的栖息生物的生态学特征生态学
38、特征以撮食细菌的动物占优势，出现肉食性动物，对溶氧及以撮食细菌的动物占优势，出现肉食性动物，对溶氧及pH变变化有高度适应性：对氨大体也有抗性，但对硫化氢的抗性则化有高度适应性：对氨大体也有抗性，但对硫化氢的抗性则相当弱相当弱植物植物藻类大量生长，有蓝藻、绿藻、接合藻及硅藻出现藻类大量生长，有蓝藻、绿藻、接合藻及硅藻出现动物动物仍以微型动物占大多数仍以微型动物占大多数原生动物原生动物逐渐出现太阳虫、吸管虫，但仍无双鞭毛虫逐渐出现太阳虫、吸管虫，但仍无双鞭毛虫后生动物后生动物贝类、甲壳类、昆虫有出现，但仍无淡水海绵及苔藓动物，贝类、甲壳类、昆虫有出现，但仍无淡水海绵及苔藓动物，鱼类中的鲤、鲫、鲶等
39、可在此带栖息鱼类中的鲤、鲫、鲶等可在此带栖息（2）中污带第55页/共68页化学过程化学过程氧化作用更为强烈氧化作用更为强烈溶氧溶氧较多较多BOD较低较低H2S的生成的生成少量少量水中有机物水中有机物亚硝酸盐，有机物含量很少亚硝酸盐，有机物含量很少底泥底泥有三氧化二铁存在有三氧化二铁存在水中细菌水中细菌细菌数量减少，每毫升在细菌数量减少，每毫升在10万个以下万个以下栖息生物的栖息生物的生态学特征生态学特征对对pH及溶氧变动的耐受性很差，而且也不能长时间耐受及溶氧变动的耐受性很差，而且也不能长时间耐受腐败性毒物腐败性毒物植物植物出现许多种类的硅藻、绿藻、接合藻，此带为鼓藻类主要出现许多种类的硅藻、
40、绿藻、接合藻，此带为鼓藻类主要分布区分布区动物动物多种多样多种多样原生动物原生动物出现耐污性差的太阳虫和吸管虫种类，开始出现双鞭毛虫出现耐污性差的太阳虫和吸管虫种类，开始出现双鞭毛虫后生动物后生动物淡水海绵、苔藓动物、水螅、贝类、小型甲亮类、两栖类、淡水海绵、苔藓动物、水螅、贝类、小型甲亮类、两栖类、水生昆虫及鱼类等均有多种出现水生昆虫及鱼类等均有多种出现（3）中污带第56页/共68页化学过程化学过程因氧化使矿化作用达到完成阶段因氧化使矿化作用达到完成阶段溶氧溶氧很多很多BOD很低很低H2S的生成的生成没有没有水中有机物水中有机物有机物几乎全被分解有机物几乎全被分解底泥底泥底泥几乎全被氧化底泥
41、几乎全被氧化水中细菌水中细菌细菌数量少，每毫升只有数十个到数百个细菌数量少，每毫升只有数十个到数百个栖息生物的生态学特征栖息生物的生态学特征对溶氧及对溶氧及pH的变动耐性均很差，对腐败性产物，的变动耐性均很差，对腐败性产物，如硫化氢等无耐受性如硫化氢等无耐受性植物植物水中藻类较少，但著生藻类较多水中藻类较少，但著生藻类较多动物动物多种多样多种多样原生动物原生动物仅有少量鞭毛虫和纤毛虫仅有少量鞭毛虫和纤毛虫后生动物后生动物除有各种动物外，昆虫幼虫种类也很多除有各种动物外，昆虫幼虫种类也很多（4）寡污带第57页/共68页第58页/共68页2 2 福杰丁格斯德模式福杰丁格斯德模式污水生物系统法的另一
42、种形式是用群落中优势种群来划分污染带的方法。这种方法已被用于河流和湖泊的监测中，福杰丁格斯德（Fjerdngstad，1964）根据污染水体中优势种群的不同，把污染水体（主要是河流）划分为9个污水带第59页/共68页类型类型优势群落优势群落1粪生带粪生带无藻类优势群落无藻类优势群落2甲型多污带甲型多污带绿裸藻绿裸藻3乙型多污带乙型多污带绿裸藻和静裸藻绿裸藻和静裸藻4丙型多污带丙型多污带Oscllatora chorna群落。群落。5甲型中污带甲型中污带Ulothrx Zonata 群落或底生颤藻等群落群落或底生颤藻等群落6乙型中污带乙型中污带Cladophora 或席藻等群落。或席藻等群落。7
43、丙型中污带丙型中污带串珠藻或绿藻群落，团刚毛藻或环丝藻串珠藻或绿藻群落，团刚毛藻或环丝藻8寡污带寡污带簇生竹枝藻簇生竹枝藻/环状扇形藻群落环状扇形藻群落/红藻群落红藻群落9清水带清水带羽状竹枝藻羽状竹枝藻/红藻群落红藻群落/胭脂藻胭脂藻河流优势种群划分的污水带第60页/共68页（二）生物指数法生物指数（botc ndex）是指运用数学公式反映生物种群或群落结构的变化以评价环境质量的数值。1“1“生物指数生物指数”WWMM贝克（贝克（19551955）将调查发现的动物分成A和B两大类：A为敏感种类，在污染状况下从未发现；B为耐污种类，是在污染状况下才有的动物。采用下式表示生物指数：生物指数（B）
44、=2nA+nBn为底栖大型无脊动物的种类。指数为0时属重污染区；16时为中等有机污染；1040时为清洁水区。第61页/共68页2 2 污染生物指数污染生物指数库德奈特和惠特（库德奈特和惠特（19601960）这项指数以颤蚓类数量占整个底栖动物的数量比表示，即：所得数值小于60为良好水质，6080为中等污染水质，大于80为严重污染水质。第62页/共68页3 藻类污染指数法皮尔姆（法皮尔姆（Palmer Palmer，19691969）法皮尔姆对能耐受污染的20属藻类，分别给予不同的污染指数值 根据水样中出现的藻类，计算总污染指数。总污染指数大于20为重污染总污染指数1519为中污染，总污染指数低
45、于15为轻污染。第63页/共68页法皮尔姆污染指数值属名属名指数指数属名属名指数指数组囊藻组囊藻 Anacysts1微芒藻微芒藻 Mcractnum1纤维藻纤维藻 Ankstrodemus2舟形藻舟形藻 Navcula3衣藻衣藻 Chlamydomona4菱形藻菱形藻 Ntzscha3小球藻小球藻 Chlorellas3颤藻颤藻 Osclatora5新月藻新月藻 Closterum1实球藻实球藻 Pandorna1小环藻小环藻 Cyclotella1席藻席藻 Phormdum1裸藻裸藻 Euglena5扁裸藻扁裸藻 Phacus2异极藻异极藻 Comphonema1珊藻珊藻 Scenedesm
46、us4鳞孔藻鳞孔藻 Lepocncls1毛枝藻毛枝藻 Stgeoclornum2直链藻直链藻 Melosra1针杆藻针杆藻 Synedra2第64页/共68页4、大型底栖无脊椎动物在种类众多的水底生物中，大型无脊椎动物因其行动能力差、寿命长、体形相对较大，易于辨认和分布广泛，已成为水污染指示生物的主要选择对象。在这些生物中，有些类群不耐污，有些类群耐污，不耐污生物：蜉蝣类，石蝇类、石蚕类 和浅滩甲虫类耐污生物：水蚯蚓类，某些摇蚊幼虫、蛭类和肺螺目螺类 耐污的种类既可在清洁水体中，也可在污染水体中出现。有耐污种类出现的水体并非都是污染的水体。只有耐污种类大量存在而不耐污种类却消失时，则是水质发生变化的反映。第65页/共68页5、营养状态指数（湖泊水库）对于水体富营养化程度的生态评价，多采用卡尔森（Carlson）的营养状态指数（tropho state ndex，TS）。其方法是根据水体透明度、浮游植物现存量（以叶绿素a值代表）、水体总磷浓度间存在的相关关系，以透明度作基准计算求得的。值的变化范围为0到100间。TS37 贫营养型；TS=3853 中营养型；TS54 富营养型。第66页/共68页第67页/共68页谢谢您的观看！第68页/共68页