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1、第一节第一节 地表水体的污染与自地表水体的污染与自净净第1页/共169页第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净地表水及地表水资源地表水及地表水资源?地地表表水水的的含含义义：河河流流、河河口口、湖湖泊泊（水水库库、池池塘塘）、海洋、湿地等水体的统称。海洋、湿地等水体的统称。按按水水体体所所处处的的位位置置可可把把它它分分为为三三类类：地地面面水水水水体体、地地下下水水水水体体、海海洋洋。这这三三种种水水体体中中的的水水可可以以相相互互转转化，它通过水在自然界的大循环和小循环实现。化，它通过水在自然界的大循环和小循环实现。地地表表水水的的环环境境质质量量由由水水质质、底底部部沉沉
2、积积物物和和水水生生生生物物三部分状况决定三部分状况决定第2页/共169页第3页/共169页第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净 什么是什么是水体污染水体污染?指指人人类类活活动动和和自自然然过过程程的的影影响响使使得得水水的的感感官官性性状状（色色、嗅嗅、味味、透透明明度度）、物物理理化化学学性性质质（温温度度、氧氧化化还还原原电电位位、电电导导率率、放放射射性性、有有机机和和无无机机物物质质组组分分等等）、水水生生物物组组成成（种种类类、数数量量、形形态态、和和品品质质等等），以以及及底底部沉积物部沉积物的数量和组分发生恶化，的数量和组分发生恶化，破坏水体原有的功能的现象
3、。破坏水体原有的功能的现象。第4页/共169页污污染染源源分分类类按排放方式分类点源如工矿废水、生活污水通过管道、沟渠集中排放非点源如农田排水、矿山排水、城市与工业区路面排水按污染性质分类持久性污染物如无机盐、重金属等非持久性污染物如好氧有机物酸碱度以pH值表示热效应以温度表示第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净v 污染源分类第5页/共169页居居 住住 区区 生生 活活 污污 水水 量量 的的 计计 算算 （P61）第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净工业废水量的估算:点污染源：通过管道和沟渠收集排入水体的废水。第6页/共169页第一节第一节 地表水体的污
4、染与自净地表水体的污染与自净非点污染源（面源）：分散或均匀地通过岸线进入水体和自然降水通过沟渠进入水体的废水。（1）在对水土流失过程及其主要制约因素进行大量调查的基础上，通过对非点源污染物的输出过程的模拟来研究区域污染物对接受水体的输出总量。（2）采用直接或间接途径估算非点污染源总径流量和平均径流污染物浓度以计算总污染负荷量。第7页/共169页第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净 什么是什么是水体污染物水体污染物?造造成成水水体体的的水水质质、生生物物、底底质质质质量量恶恶化化的的各各种种物物质或能量都称为水体污染物。质或能量都称为水体污染物。耗氧有机污染物（COD、BOD）
5、营养物（N、P）水中有机毒物（酚类、有机氯农药）重金属非金属无机毒物（氰化物、氟化物）病原微生物（病毒、大肠杆菌）酸碱污染石油类热污染第8页/共169页第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净 什么是什么是水体自净水体自净?水水体体在在其其环环境境容容量量范范围围内内，经经过过自自身身的的物物理理、化化学学和和生生物物作作用用，使使受受纳纳的污染物浓度不断降低、逐渐恢复原有的水质的过程。的污染物浓度不断降低、逐渐恢复原有的水质的过程。实实际际上上，水水体体自自净净可可以以看看作作是是污污染染物物在在水水体体中中的的迁迁移移、转转化化和和衰衰减减变变化化的的过程。过程。第9页/共1
6、69页第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净迁移转化：迁移转化：推推流流迁迁移移：污污染染物物随随着着水水流流在在X、Y、Z三三个个方方向向上上平平移移运运动动产产生生的的迁迁移移作作用用。（前前后后、左左右、上下）右、上下）污污染染物物在在水水流流作作用用下下产产生生的的转转移移作作用用，只只改改变变污污染染物物所所处处的的位位置置，并并不不能能降降低低污污染染物物的的浓浓度。度。第10页/共169页分分散散稀稀释释：污污染染物物在在水水流流中中通通过过分分子子扩扩散散、湍湍流流扩扩散散和和弥弥散散作作用分散开来而得到稀释。用分散开来而得到稀释。分子扩散：由分子的随机运动引起
7、的质点分散现象，过程符合分子扩散：由分子的随机运动引起的质点分散现象，过程符合费克第一定律费克第一定律湍流扩散湍流扩散（紊流扩散）：是在湍流流场中质点的各种状态（流（紊流扩散）：是在湍流流场中质点的各种状态（流速、压力、浓度等）的瞬时值相对于其平均值的随机脉动而导速、压力、浓度等）的瞬时值相对于其平均值的随机脉动而导致的分散现象。致的分散现象。弥散：由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的分散作用。弥散：由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的分散作用。第11页/共169页转化和运移转化和运移：污染物在悬浮颗粒上的吸附或解吸、污染物颗粒的凝并、沉淀和再悬浮。底泥中污染物随底：污染物在悬浮颗粒上的吸
8、附或解吸、污染物颗粒的凝并、沉淀和再悬浮。底泥中污染物随底泥沉淀物运移，热污染的传导和散失。泥沉淀物运移，热污染的传导和散失。第12页/共169页第一节 地表水体的污染与自净衰减变化：非保守物质因自身衰减或化学、生物化学作用不断减少物质总量。第13页/共169页第一节第一节 地表水体的污染与自净地表水体的污染与自净 水体的耗氧和复氧过程水体的耗氧和复氧过程?耗耗氧氧：碳碳化化需需氧氧量量衰衰减减耗耗氧氧、含含氮氮化化合合物物硝硝化化耗耗氧氧、水水生生植植物物呼呼吸吸耗耗氧氧、水体底泥耗氧水体底泥耗氧复氧：大气复氧、光合作用复氧：大气复氧、光合作用第14页/共169页第二节 工程分析、确定评价
9、工作等级第15页/共169页第二节 工程分析、确定评价 工作等级第16页/共169页地表水环境影响评价的主要任务?明确工程项目的性质划分评价等级环境现状调查与评价建设项目工程污染分析环境影响预测与评价控制方案与环保措施第二节 工程分析、确定评价 工作等级第17页/共169页v 地表水环境影响评价等级?划分为三级低于第三级地表水环境影响评价条件的建设项目，不必进行地表水环境影响评价，只需按照环境影响报告表的有关规定，简要说明所排放的污染物类型和数量、给排水状况、排水去向等，并进行一些简单的环境影响分析。第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第18页/共169页v评价
10、等级划分依据?建设项目的排污量建设项目污水水质的复杂程度地表水域规模地表水水质要求第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第19页/共169页评价等级划分依据1.建设项目污水排放量Q（m3/d）：不包括间接冷却水、循环水及清洁下水排放量，但包括含热量大的冷却水的排放量。Q 划分为五个等级：（1）Q 20000 （2）20000 Q 10000 （3）10000 Q 5000 （4）5000 Q 1000 （5）1000 Q 200第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第20页/共169页评价等级划分依据2 污水水质的复杂程度（复杂、中等
11、和简单三类）（1）根据污染物在水环境中输移、衰减特点以及它们的预测模式，将污染物分为四类。持久性污染物（其中还包括在水环境中难降解、毒性大、易长期积累的有毒物质）非持久性污染物酸和碱（以pH表征）热污染（以温度表征）第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第21页/共169页v评价等级划分依据（2 2）判断污水水质的复杂程度 复杂：污染物类型数3 3，或者只含有两类污染物，但需预测其浓度的水质参数数目1010；中等：污染物类型数=2=2，且需预测其浓度的水质参数数目1010；或者只含有一类污染物，但需预测其浓度的水质参数数目7 7；简单：污染物类型数=1=1，需预测
12、浓度的水质参数数目77。第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第22页/共169页例：某建设项目拟建成后向某条河流排放锅炉中的循环冷却水（温度大于80度的冷却水），大量酸性物质，以及在河流中难降解的有机污染物，且需监测污的水质参数小于10个，则此污水的复杂程度属于：第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第23页/共169页评价等级划分依据3 受纳水域的规模（1）河流与河口：大河：150m3/s;中河：15150m3/s;小河：15m3/s。（2）湖泊和水库当平均水深10m时：当平均水深10m时：大湖（库）：25km2 大湖（库）：50
13、km2中湖（库）：2.525km2 中湖（库）：550km2小湖（库）：2.5km2 小湖（库）：5km2第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第24页/共169页评价等级划分依据4 受纳水域水质要求依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类（GB38382002）I类：主要适用于源头水、国家自然保护区；类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、泅游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；IV类：主要适用于一般工业用水区及人
14、体非直接接触的娱乐用水区；V类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。第二节第二节 工程分析、确定评价工程分析、确定评价 工作等级工作等级第25页/共169页Q(mQ(m3 3/d)/d)污水水质污水水质复杂复杂程度程度一级一级二级二级三级三级地面水域地面水域规模规模地面水水地面水水质要质要求求地面水域地面水域规模规模地面水水地面水水质要质要求求地面水域地面水域规模规模地面水水地面水水质要质要求求2000020000复杂复杂大大大大、中、小中、小中、小中、小中等中等大大大大、中、小中、小中、小中、小简单简单大大、大大第26页/共169页Q(mQ(m3 3/d)/d)污水水污水水质复质复杂程杂
15、程度度一级一级二级二级三级三级地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求2020000000110000000 0复杂复杂大大大大、中、小中、小中、小中、小中等中等大大、大大、大大中、小中、小、中、小中、小简单简单大大大大、第27页/共169页Q(mQ(m3 3/d)/d)污水污水水水质质复复杂杂程程度度一级一级二级二级三级三级地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求
16、100010000 05005000 0复杂复杂大、中大、中、大、中大、中、大、中大、中小小、小小、小小中等中等大、中大、中大、中大、中、小小小小小小简单简单大、中大、中、大、中大、中第28页/共169页Q(mQ(m3 3/d)/d)污水污水水水质质复复杂杂程程度度一级一级二级二级三级三级地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求500050001001000 0复杂复杂大、中大、中大、中大、中、小小小小小小中等中等大、中大、中、大、中大、中小小小小、简单简单大、中大、中第29页/
17、共169页Q(mQ(m3 3/d)/d)污水污水水水质质复复杂杂程程度度一级一级二级二级三级三级地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求地面水地面水域规域规模模地面水地面水水质水质要求要求1000 1：污染物i在j点已超过允许利用容量。自净能力容许利用率第五节 地表水环境影响评价第135页/共169页评价方法（3）环境现状已经超标的情况，可以采用标准指数法。多项水质参数综合评价：建议采用与环境现状评价相同的方法（幂指数法、加权平均法、向量模法、算术平均法）。第五节 地表水环境影响评价第136页/共169页对拟建项目选址、生产工艺和
18、废水排放方案的评价 分别给出各种方案的预测结果，再结合环境、经济、社会等多重因素，从水环境保护角度推荐优选方案，方案的比较可用专家咨询法和数学规划法。第五节 地表水环境影响评价第137页/共169页环保措施 环保措施包括污染消减措施和环境管理措施。一般原则（1）对消减措施的建议尽量做到具体、可行，要评述消减措施的环境效益或做些简单的技术经济分析。（2）环境管理措施的建议包括环境监测、水土保持措施、防止泄漏等事故发生的措施、环境管理机构设置的建议等。第五节 地表水环境影响评价第138页/共169页常用的消减措施（1）实施清洁生产（最根本的措施）；（2）推行节约用水和废水再用，对排放的废水采用适宜
19、的处理措施；（3）在项目建设期建雨水拦蓄池、种植速生植物等；（4）施用农用化学品的项目，安排好化学品的施用时间、施用率、施用范围等；（5）采取生物、化学、管理、文化和机械手段一体化的综合方法；（6）利用人工湿地控制非点源污染；（7）通过排污交易保持排污总量不增长。提出拟建项目建设和投入运行后的环境监测方案和管理措施。第五节 地表水环境影响评价第139页/共169页总结：工作程序：书上90页图1确定评价工作等级2建设项目工程分析编写大纲3环境状况调查4环境现状调查，监测，评价5环境影响预测、评价6减缓措施，结论建议7编写报告书第140页/共169页第5章总结u基本内容：污染源负荷的估算；水体的自
20、净；水体的耗氧与复氧过程；水质模型（河流、河口、湖泊）；混合系数、耗氧系数、复氧系数的估值；开发行动对地表水影响的识别；地表水环境影响评价的工作程序、评价等级和评价标准；工程分析、环境调查和水质现状评价；地表水环境影响预测的条件确定、方法选择、污染物与水体的简化；地表水环境影响的评价。u特别重要的几个方面（难点）需氧量、BOD浓度的计算；水质模型的选择与应用（完全混合模型、S-P模型）；水质现状评价，地表水环境影响评价。第141页/共169页地下水环境影响评价的等级分3级，以定性指标的判断为主考察指标：工程特点：投资、废水量、污染物组成、污染物毒性自然环境特征：现状地下水污染情况、包气带滞留能
21、力、与地表水之间的水力联系所处地理位置：是否城市或城镇上游，是否水源地上游、是否敏感区等第142页/共169页地下水环境影响评价等级划分的依据评价等级工程特点自然环境特征所处地理位置一级投资大；废水量大；污染物组成复杂；污染物排放量大；污染物毒性大地下水污染严重；岩性不易保留污染物；地下水与地表水水力联系密切大城市上游；工业供水水源地上游；旅游景观区；敏感地区二级投资中等；废水量中等；污染物组成不太复杂；污染物排放量中等；污染物毒性中等地下水污染中等；岩性对污染物保留能力中等；地下水与地表水水力联系较密切中等城市上游；工业供水水源地；较敏感地区三级投资少；废水量少；污染物单一且毒性小地下水水质
22、较好；岩性易于保留污染物；地下水与地表水水力联系不密切小城镇上游；非敏感地区第143页/共169页一级评价要求应该掌握区域及拟建项目附近一定区域的较为详细的地质与水文地质资料，应较为深入地说明含水层分布和特征、各含水层之间以及与地表水之间的水力联系，需具有至少一个水文年的地下水水位动态观测资料。在现有资料不能满足评价要求的情况下，应进行补充勘探工作，对地下水动态及水质进行监测，另外需要通过野外试验及室内试验确定参数。一般利用较为复杂的模型进行评价，用数值方法进行模型的计算。第144页/共169页对于二、三级评价对于二级评价，拟建项目附近一定区域的地质和水文地质资料需要掌握，对于含水层分布和特征
23、、各含水层之间以及与地表水之间的水力联系要基本弄清。基本上采用利用现有资料的方法，利用比较简单的模型进行评价，而且常常评价水质为主。对于三级评价，只需利用现有资料，说明地下水的分布，不需要进行实测或勘探。一般运用简单的模型粗略评价对地下水水质的影响。在资料不充足的情况下，也可仅进行定性分析。第145页/共169页地下水环境影响评价的内容现状调查与评价地下水环境影响预测水质水量地下水污染的防治第146页/共169页地下水环境现状调查与评价一般以收集资料为主，对项目所在地区域地质水文地质条件有较为明确的了解，有必要的话，做补充勘探工作；一般利用现有的钻孔，取水样进行水质分析，但要考虑到项目可能影响
24、到的地下含水层；必要情况下，需要做一些现场试验及室内试验。第147页/共169页现场试验及室内试验现场试验抽水试验注水试验渗水试验野外弥散试验等等室内试验吸附试验淋溶试验室内弥散试验土壤水分特征曲线测定等等第148页/共169页地下水环境影响预测除需要预测对地下水水质影响外，尚需要预测水量的变化及对水资源的影响；这种预测主要由数学模型进行。至于用什么样的数学模型，需要根据实际情况选取；资料的丰富程度是决定数学模型选取的一个重要方面。第149页/共169页地下水环境影响预测的数学模型在水量评价的基础上再进行水质评价一维、二维、三维模型及多种组合，如水量模型为一维，水质模型为二维解析模式与数值模式
25、（有限元、有限差）具体模型不介绍第150页/共169页复杂模型与简单模型简单模型能够解决问题，则越简单的模型越好；复杂模型的应用必须有相应的资料作保障。对于环境影响较大的项目，原则上提倡复杂模型，所需资料通过调查、测量、实验、勘探得到。在没有办法的情况下，利用简单保守的模型。第151页/共169页地下水环境影响评价的主要内容（1）工程分析与地下水环境有关的拟建项目工程分析主要分析项目排放的污染物可能污染地下水的途径和方式，项目取用地下水作为供水水源的可行性等。（2）环境状况调查环境状况调查包括自然环境与社会环境两部分，自然环境调查包括地理位置、地质和构造、地层分布及岩性、土壤特征、水文地质条件
26、、水文地球化学条件、土地和水资源利用状况、气象特征等；社会环境调查应调查区域发展规划，特别是地下水开发利用规划。第152页/共169页地下水环境影响评价的主要内容（3）污染源调查与评价污染源调查的目的是了解拟建项目附近一定区域导致地下水污染的发生源以及污染物的特征和主要组成。污染源应该包括废水污染源及可能影响地下水的固体废物污染源。污染源的评价可以采用污染负荷法，但由于这些污染源是潜在的或只是部分进入地下水中，因此要分析其可能的污染途径，预测污染的发展趋势。第153页/共169页地下水环境影响评价的主要内容（4）地下水水质现状调查与评价地下水水质现状调查由布点、取样和分析测量几个部分组成。监测
27、布点的范围、监测点数目、取样频度和数量应根据评价级别确定。监测点的布设较为关键，一般应该考虑如下几个因素：拟建项目排放污染物的主要流经途径的下游方向；可能影响附近地下水水质的关心地点；敏感地区及对照点。监测项目根据拟建项目排放的主要污染物、拟建项目周围地下水中的主要污染物以及拟建项目周围地下水的主要用途确定。地下水水质现状评价是根据调查结果，通过与拟采取的地下水水质标准对比获得。第154页/共169页地下水环境影响评价的主要内容（5）水资源调查（6）地下水环境影响预测与评价 地下水环境影响预测是预测拟建项目排放污染物对地下水的可能影响，一般应该采用定量预测的方法，在评价级别较低、污染物排放极小
28、的情况下可以采用定性分析的方法。（7）地下水污染防治对策和建议 第155页/共169页海洋环境影响评价在海洋环境调查中，必须进行海洋生物调查，包括：微生物浮游植物浮游动物底栖生物游泳生物同时进行生物体内污染物含量与生物浓缩系数的测定第156页/共169页海洋环境影响预测数值模拟模型物理模拟模型近似估算法第157页/共169页海洋环境影响预测对于大型工程如核电站建设、火电厂建设等，由于有大量冷却水排放，需要结合室内物理模拟及数学模拟；一般情况下，可以利用近似方法进行估算。第158页/共169页1某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20以下，丘与丘之间距离宽阔，连接亦无陡坡。据调查，纳污水体
29、全长约65km，流域面积526.2km2，年平均流量6.8m3/s，河宽2030m，枯水期1m3/s，环境容量很小。项目所在地位于该水体的中下游，纳污段水体功能为农业及娱乐用水。拟建排污口下游15km处为国家级森林公园，约26km处该水体汇入另一较大河流，且下游15km范围内无饮用水源取水点。工程分析表明，该项目污染物排放情况为：废水42048m3/d，其中含CODCr为2323.6kg/d，BOD5为680.3kg/d，SS为1449.8kg/d，NH3-N为63.62kg/d；废气1230104m3/d，其中烟尘1298.7kg/d，SO219.9kg/d。第159页/共169页根据以上资
30、料，回答以下问题：1、确定水环境影响和大气环境影响评价工作等级和评价因子以及预测范围。2、请制定一套合理的水环境质量现状调查监测方案。3、简要说明选用的水环境影响预测模式及其原因。第160页/共169页答：1、大气等级三级，（烟尘Pi=1.8108m3/h，二氧化硫Pi=0.02108m3/h，复杂地形），评价因子为烟尘、二氧化硫。（计算方法：将kg/d换算成t/h，代入公式计算。TSP的C0i值取0.3；SO2取0.5）污水排放量大（4204820000m3/d）、污水水质复杂程度属简单（污染物类型1,均为非持久性污染物、水质参数数目7），地面水域规模属小河（流量6.820000m3/d）、
31、污水水质复杂程度属简单（污染物类型1,均为非持久性污染物、水质参数数目7），地面水域规模属小河（流量6.815m3/s），地面水水质要求为IV-V类水体（娱乐用水及农业用水），故地表水评价等级为二级。评价因子为CODCr，BOD5，NH3-N。第165页/共169页参考答案2、监测水期：应该监测二期，时间不充足情况下可以监测一期，一般在枯水期监测。监测项目：NH3-N、COD、BOD5、pH。同步观测水文参数。监测断面：1#排污口上游500m，2#排污口所在河流断面，3#森林公园处一个，4#小河入口处、5#与下游大河交汇处，共5个。监测3-4天，每天各断面采一次混合样。第166页/共169页参考答案3、二级评价选择COD、BOD5、NH3-N作为预测因子。COD采用河流一维稳态模式。BOD5应用S-P模式，因为属易降解污染物在小河流评价河段。NH3-N应考虑3N转化。第167页/共169页Addyourcompanyslogan第168页/共169页感谢您的观看！第169页/共169页