08 地表水環(huán)境影響評價(jià)

1、地表水環(huán)境影響評價(jià)地表水環(huán)境影響評價(jià) 水資源分布簡介水資源分布簡介 全球有水全球有水13.6億億km3，而，而97.2%存在于海中。存在于海中。 陸地上的淡水陸地上的淡水85%在冰山和冰川中，淡水資源主要在冰山和冰川中，淡水資源主要 是河流、湖泊及淺層地下水，實(shí)際上只有是河流、湖泊及淺層地下水，實(shí)際上只有9000萬萬 km3。 我國人均水量我國人均水量0.267萬萬m3/人，世界平均人，世界平均1.08萬萬 m3/人。我國耕地用水人。我國耕地用水0.13萬萬m3/畝，世界畝，世界0.24萬萬m3/ 畝。畝。 我國地表水的利用率我國地表水的利用率: 長江長江16%，珠江，珠江15%，西南，西南

2、諸河小于諸河小于1%，遼河，遼河68%，黃河，黃河39%。 我國水資源現(xiàn)狀我國水資源現(xiàn)狀： 水資源總體不足；水資源總體不足； 時(shí)空分布不均；時(shí)空分布不均； 浪費(fèi)嚴(yán)重浪費(fèi)嚴(yán)重 水污染形勢嚴(yán)峻水污染形勢嚴(yán)峻 第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念 一、水體污染一、水體污染 二、水體自凈二、水體自凈 三、水體的耗氧與復(fù)氧三、水體的耗氧與復(fù)氧 四、環(huán)境目標(biāo)四、環(huán)境目標(biāo) 一、水體污染一、水體污染 水體：水體：是指地球上的是指地球上的水及水中的懸浮物、水及水中的懸浮物、 溶解物質(zhì)、底泥和水生生物溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等完整的生態(tài)等完整的生態(tài) 系統(tǒng)。系統(tǒng)。 水體是指水體是指河流、湖泊、池塘、水庫、河流、湖泊、池塘

3、、水庫、 沼澤、海洋以及地下水沼澤、海洋以及地下水等等水的聚集體，是水的聚集體，是 由水本身，水中的懸浮物、溶解物、膠體由水本身，水中的懸浮物、溶解物、膠體 物質(zhì)、底泥和水生生物等，構(gòu)成的一個(gè)完物質(zhì)、底泥和水生生物等，構(gòu)成的一個(gè)完 整的生態(tài)系統(tǒng)或完整的自然綜合體。整的生態(tài)系統(tǒng)或完整的自然綜合體。 池塘生態(tài)系統(tǒng) 某池塘生態(tài)系統(tǒng)某池塘生態(tài)系統(tǒng) 1、水體污染、水體污染 水污染防治法水污染防治法定義：指水體因定義：指水體因 某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、 生物或者放射性等方面特性的改變，從生物或者放射性等方面特性的改變，從 而影響水的有效利用，危害人體健康或而

4、影響水的有效利用，危害人體健康或 者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。 水質(zhì) 底部沉積物 水生生物 水質(zhì)惡化 底部沉積物組分和數(shù)量 惡化 水生生物組成和數(shù)量惡 化 （二）水體污染源（二）水體污染源 1、定義、定義: P128 2、分類、分類 （1）按污染物發(fā)生地：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、）按污染物發(fā)生地：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、 天然污染源。天然污染源。 （2）按排放污染種類：有機(jī)、無機(jī)、熱污染、）按排放污染種類：有機(jī)、無機(jī)、熱污染、 混合污染源?；旌衔廴驹?。 （3）按排放污染物空間排放方式：）按排放污染物空間排放方式： a 點(diǎn)污染源：點(diǎn)污染源：污水通過管道溝渠收集和排

5、入污水通過管道溝渠收集和排入 水體的廢水的發(fā)生源。水體的廢水的發(fā)生源。 b、非點(diǎn)污染源：、非點(diǎn)污染源：分散或均勻地通過岸線進(jìn)分散或均勻地通過岸線進(jìn) 入水體的廢水和雨水通過溝渠進(jìn)入水體的廢入水體的廢水和雨水通過溝渠進(jìn)入水體的廢 水的發(fā)生源。水的發(fā)生源。 86400 s s qNK Q 居住區(qū)生活污水量計(jì)算式，式中：居住區(qū)生活污水量計(jì)算式，式中： QS居住區(qū)生活污水量，居住區(qū)生活污水量，L/s； q每人每日的排水定額，每人每日的排水定額，L/(人人d)； N設(shè)計(jì)人口數(shù)，人；設(shè)計(jì)人口數(shù)，人； Ks總變化系數(shù)總變化系數(shù)(1.51.7)。 3600 i s mMK Q t 工業(yè)廢水量計(jì)算式，式中：工業(yè)廢

6、水量計(jì)算式，式中： m單位產(chǎn)品廢水量，單位產(chǎn)品廢水量，L/t； M該產(chǎn)品的日產(chǎn)量，該產(chǎn)品的日產(chǎn)量，t； Ki總變化系數(shù)，根據(jù)工藝或經(jīng)驗(yàn)決總變化系數(shù)，根據(jù)工藝或經(jīng)驗(yàn)決 定；定； t 工廠每日工作時(shí)數(shù)，工廠每日工作時(shí)數(shù)，h。 點(diǎn)源：點(diǎn)源： 農(nóng)田徑流污染負(fù)荷估算農(nóng)田徑流污染負(fù)荷估算 （1）通過采集和分析各個(gè)集水區(qū)的徑流水樣計(jì)算進(jìn)入某）通過采集和分析各個(gè)集水區(qū)的徑流水樣計(jì)算進(jìn)入某 一水環(huán)境中污染物總量：一水環(huán)境中污染物總量： m j n i jii QM 11 （2）估計(jì)徑流量、徑流經(jīng)過農(nóng)田土壤層引起侵蝕的沉積）估計(jì)徑流量、徑流經(jīng)過農(nóng)田土壤層引起侵蝕的沉積 物負(fù)荷及單位沉積物上的污染物量物負(fù)荷及單位沉

7、積物上的污染物量 進(jìn)入水體的污染進(jìn)入水體的污染 物量。（類似于物量。（類似于城市非點(diǎn)污染源負(fù)荷的估計(jì)）城市非點(diǎn)污染源負(fù)荷的估計(jì)） n-觀測時(shí)數(shù)（i） m集水區(qū)總數(shù)（j） （三）水體污染物（三）水體污染物 酸堿鹽等無機(jī)物酸堿鹽等無機(jī)物 重金屬重金屬 耗氧有機(jī)污染物耗氧有機(jī)污染物 植物營養(yǎng)物植物營養(yǎng)物 石油類石油類 病原微生物病原微生物 放射性污染放射性污染 熱污染熱污染 持久性有機(jī)物污染持久性有機(jī)物污染 一般需要調(diào)查的水質(zhì)參數(shù)一般需要調(diào)查的水質(zhì)參數(shù) 1.常規(guī)水質(zhì)參數(shù)常規(guī)水質(zhì)參數(shù) 2. 特征水質(zhì)參數(shù)特征水質(zhì)參數(shù) 3. 其它特殊要求其它特殊要求 水體污染物水體污染物 根據(jù)污染物在水環(huán)境中輸移、衰減特

8、點(diǎn)以根據(jù)污染物在水環(huán)境中輸移、衰減特點(diǎn)以 及它們的預(yù)測模式，將污染物分為四類及它們的預(yù)測模式，將污染物分為四類: a. 持久性污染物持久性污染物（其中還包括在水環(huán)境（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中難降解、毒性大、易長期積累的有毒物 質(zhì)）；質(zhì)）； b. 非持久性污染物；非持久性污染物； c. 酸和堿酸和堿（以（以pH表征）；表征）； d. 熱污染熱污染（以溫度表征）。（以溫度表征）。 二、水體自凈二、水體自凈 （一）水體自凈的概念：水體在其環(huán)境容（一）水體自凈的概念：水體在其環(huán)境容 量范圍內(nèi)，經(jīng)過自身的量范圍內(nèi)，經(jīng)過自身的物理、化學(xué)和生物物理、化學(xué)和生物 作用，使受納

9、的污染物濃度不斷降低，逐作用，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。漸恢復(fù)原有水質(zhì)的過程。 （二）水體自凈的分類：物理凈化、化學(xué)（二）水體自凈的分類：物理凈化、化學(xué) 凈化、生物凈化凈化、生物凈化 水中污染物遷移與轉(zhuǎn)化主要包括物理過程、化學(xué)過程、水中污染物遷移與轉(zhuǎn)化主要包括物理過程、化學(xué)過程、 生物過程。生物過程。 1 1、物理過程、物理過程 只對水中污染物的存在位置變化產(chǎn)生作用，而不對其性只對水中污染物的存在位置變化產(chǎn)生作用，而不對其性 質(zhì)變化產(chǎn)生作用。其主要過程（作用）包括：移流（推流、質(zhì)變化產(chǎn)生作用。其主要過程（作用）包括：移流（推流、 對流）、擴(kuò)散（包括紊動擴(kuò)散和離散等）

10、、沉降或再懸浮，對流）、擴(kuò)散（包括紊動擴(kuò)散和離散等）、沉降或再懸浮， 以上過程（及作用）常稱稀釋混合以上過程（及作用）常稱稀釋混合 n污染物在水體中的遷移和轉(zhuǎn)化污染物在水體中的遷移和轉(zhuǎn)化 推流遷移推流遷移：污染物隨著水流在：污染物隨著水流在X、Y、Z三個(gè)方三個(gè)方 向上平移運(yùn)動產(chǎn)生的遷移作用。向上平移運(yùn)動產(chǎn)生的遷移作用。（前后、左右、（前后、左右、 上下）上下） 分散稀釋分散稀釋：污染物在水流中通過分子擴(kuò)散、湍：污染物在水流中通過分子擴(kuò)散、湍 流擴(kuò)散和彌散作用分散開來而得到稀釋。流擴(kuò)散和彌散作用分散開來而得到稀釋。 轉(zhuǎn)化和運(yùn)移轉(zhuǎn)化和運(yùn)移：污染物在懸浮顆粒上的吸附或解：污染物在懸浮顆粒上的吸附或解

11、 吸、污染物顆粒的凝并、沉淀和再懸浮。底泥吸、污染物顆粒的凝并、沉淀和再懸浮。底泥 中污染物隨底泥沉淀物運(yùn)移，熱污染的傳導(dǎo)和中污染物隨底泥沉淀物運(yùn)移，熱污染的傳導(dǎo)和 散失。散失。 2 2、化學(xué)過程、化學(xué)過程 主要是水中污染物主要是水中污染物經(jīng)過經(jīng)過不同的化學(xué)反應(yīng)過程（作不同的化學(xué)反應(yīng)過程（作 用），其污染物的性質(zhì)發(fā)生變化（如：有機(jī)變無用），其污染物的性質(zhì)發(fā)生變化（如：有機(jī)變無 機(jī)、高分子變低分子、溶解物生成難溶物等）。機(jī)、高分子變低分子、溶解物生成難溶物等）。 其主要過程（作用）包括：氧化或還原、分解或其主要過程（作用）包括：氧化或還原、分解或 化合、溶解或再析出、酸堿中和、混凝及化學(xué)吸化合、

12、溶解或再析出、酸堿中和、混凝及化學(xué)吸 附等。附等。 3 3、生物過程、生物過程 水中污染物在水中生物（主要是水中微生物）的作用水中污染物在水中生物（主要是水中微生物）的作用 下，其性質(zhì)或存在位置（狀態(tài)）發(fā)生變化。其主要過程就下，其性質(zhì)或存在位置（狀態(tài)）發(fā)生變化。其主要過程就 是水生物對水中污染物的利用過程。主要原因是水中生物是水生物對水中污染物的利用過程。主要原因是水中生物 將某種（些）污染物作為自己的食物及營養(yǎng)（能量）的來將某種（些）污染物作為自己的食物及營養(yǎng)（能量）的來 源，它們消耗利用了水中的這種（些）污染物，起到了凈源，它們消耗利用了水中的這種（些）污染物，起到了凈 化水質(zhì)的作用。化水

13、質(zhì)的作用。 三、水體的耗氧與復(fù)氧三、水體的耗氧與復(fù)氧 水體生化自凈過程包括了氧的消耗（水體生化自凈過程包括了氧的消耗（ 耗氧）和氧的補(bǔ)充（復(fù)氧）耗氧）和氧的補(bǔ)充（復(fù)氧） （一）水體耗氧（一）水體耗氧 1、碳化需氧、碳化需氧 2、含氮化合物硝化耗氧、含氮化合物硝化耗氧 3、水生植物呼吸耗氧、水生植物呼吸耗氧 4、水體底泥耗氧、水體底泥耗氧 l污染物的好氧生化衰減過程污染物的好氧生化衰減過程 污染物的降解分為兩個(gè)階段：污染物的降解分為兩個(gè)階段：（1）不含氮有機(jī)物的氧化，包括）不含氮有機(jī)物的氧化，包括 含氮有機(jī)物的氨化及氨化后生成的不含氮有機(jī)物的繼續(xù)氧化；含氮有機(jī)物的氨化及氨化后生成的不含氮有機(jī)物的

14、繼續(xù)氧化； （2）氨氮硝化（含氮化合物經(jīng)過一系列生化反應(yīng)過程，由氨氮）氨氮硝化（含氮化合物經(jīng)過一系列生化反應(yīng)過程，由氨氮 氧化為硝酸鹽）。氧化為硝酸鹽）。 衰減變化衰減變化 （1）碳化過程）碳化過程：呈一級反應(yīng)：呈一級反應(yīng)： c ca BOD BODBODBOD K dt d dt d 1 1 可得：可得： tK BODBODBODBOD e aac 1 1 （2）硝化過程）硝化過程：也具有一級反應(yīng)的性質(zhì)：也具有一級反應(yīng)的性質(zhì)： tK BODBOD N Nn e （3）溫度）溫度對對K1(碳化衰減速率碳化衰減速率)和硝化速率和硝化速率KN影響：影響： CTKK T T 0 1 20 1201,

15、 1 3510,047. 1 ， CTKK N T NNTN 020 20, 3010,08. 1 ， （二）復(fù)氧過程（二）復(fù)氧過程: 復(fù)氧分為：復(fù)氧分為： 大氣復(fù)氧大氣復(fù)氧 + 水生植物光合作用水生植物光合作用 5、SP模型的一般方程式：模型的一般方程式： 模型的基本假定：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)；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；）反應(yīng)速率常數(shù)是定常的； （3）耗氧是由）耗氧是由BOD衰減引起的，溶解氧來源則是衰減引起的，溶解氧來源則是 大氣復(fù)氧。大氣復(fù)氧。 S-P模式僅限于模式僅限于BOD5和和DO的水質(zhì)影響預(yù)測的水質(zhì)影

16、響預(yù)測。 u x KD u x K u x K KK CK D u x KCC 86400 exp 86400 exp 86400 exp 86400 exp 2021 12 01 10 式中式中 K1耗氧系數(shù)（耗氧系數(shù)（d-1）；）； K2復(fù)氧系數(shù)（復(fù)氧系數(shù)（d-1）；）； x排污口（或起始斷面）至預(yù)測斷面處的河排污口（或起始斷面）至預(yù)測斷面處的河 段長度（段長度（m）；）； 適用條件：適用條件： 評價(jià)河段受納水體的水質(zhì)、水量較穩(wěn)定；評價(jià)河段受納水體的水質(zhì)、水量較穩(wěn)定； 工程外排廢水的水質(zhì)與水量較穩(wěn)定；工程外排廢水的水質(zhì)與水量較穩(wěn)定； 易降解污染物在小河流評價(jià)河段或大、中河流均易降解污染物在

17、小河流評價(jià)河段或大、中河流均 勻混合斷面以下河段的水質(zhì)預(yù)測。勻混合斷面以下河段的水質(zhì)預(yù)測。 T s DO 6 .31 468 （淡水，常壓下）（淡水，常壓下） 例題例題 假設(shè)一條河流流速u0.1m/s，K10.3/d, 排污管道所排放的污水濃度BOD5=20mg/L， 假設(shè)污水一下河立即與河水完全混合，混合 處BOD5=6.44mg/L，計(jì)算排污口下游10km 處河水中BOD5濃度。 例題例題 一河段的上斷面處有一岸邊污水排放口穩(wěn)定地向河一河段的上斷面處有一岸邊污水排放口穩(wěn)定地向河 流排放污水，其污水特征為：流排放污水，其污水特征為：QE=19440m3/d， BOD5(E)=81.4mg/L

18、。河流水環(huán)境參數(shù)值為：。河流水環(huán)境參數(shù)值為：Qp 6.0 m3/s，BOD5(p)6.16mg/L，B50.0m，H 1.2m，u0.1m/s，J0.9，K1=0.3/d， K2=0.47/d。假設(shè)污水一下河立即與河水完全混合，。假設(shè)污水一下河立即與河水完全混合， 水溫水溫20，初始，初始DO=5mg/L,試試 計(jì)算在距完全混合計(jì)算在距完全混合 斷面斷面10km的下游某斷面處，河水中的的下游某斷面處，河水中的BOD5濃度和濃度和 DO濃度是多少？濃度是多少？ n耗氧系數(shù)耗氧系數(shù)K1系數(shù)的估值系數(shù)的估值 河流上任意兩個(gè)截面河流上任意兩個(gè)截面A和和B（A為上游截面），為上游截面），A、 B間無廢水

19、和支流匯入，間無廢水和支流匯入，有：有： A Ac tK aBODBOD e 1 , B aBc tK BODBOD e 1 , 兩式相比，并取對數(shù)可得：兩式相比，并取對數(shù)可得： BBOD ABOD BOD BOD AB ttt K Bc Ac , , 1 ln 1 ln 1 , , 測定出截面測定出截面A、B處河水的處河水的BOD值值、原河水的原河水的BOD值，值， 并計(jì)算出河水在兩截面間的流行時(shí)間，即可算出并計(jì)算出河水在兩截面間的流行時(shí)間，即可算出K1。實(shí)際實(shí)際 中多取幾個(gè)斷面，得到若干個(gè)中多取幾個(gè)斷面，得到若干個(gè)K1，然后取平均值。然后取平均值。 n復(fù)氧系數(shù)復(fù)氧系數(shù)K2系數(shù)的估值系數(shù)的估

20、值 4奧多公式奧多公式 17,294 23 21 202 z m c H uD K 17,824 25. 1 25. 05 . 0 202 z m c H ID K 61204 1 ,037. 110774. 1H n cD z T m 式中：式中：u 河水的流速河水的流速 n 河床糙率（可從河床糙率（可從環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則- 地地 面水環(huán)境面水環(huán)境或其它資料查取得到）或其它資料查取得到） n復(fù)氧系數(shù)復(fù)氧系數(shù)K2系數(shù)的估值系數(shù)的估值 4歐文斯等人的經(jīng)驗(yàn)式歐文斯等人的經(jīng)驗(yàn)式 smumH H u K/5 . 1,6 . 01 . 0,34. 5 85. 1 67. 0 202

21、 4丘吉爾經(jīng)驗(yàn)式丘吉爾經(jīng)驗(yàn)式 smumH H u K/8 . 16 . 0,86 . 0,03. 5 673. 1 696. 0 202 n多參數(shù)優(yōu)化法多參數(shù)優(yōu)化法 多參數(shù)優(yōu)化法是根據(jù)實(shí)測的水文、水質(zhì)數(shù)據(jù)，利多參數(shù)優(yōu)化法是根據(jù)實(shí)測的水文、水質(zhì)數(shù)據(jù)，利 用優(yōu)化方法同時(shí)確定多個(gè)環(huán)境水力學(xué)參數(shù)的方法。用優(yōu)化方法同時(shí)確定多個(gè)環(huán)境水力學(xué)參數(shù)的方法。 四、環(huán)境目標(biāo)四、環(huán)境目標(biāo)水環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)水環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838-2002 依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低劃分為五類：依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低劃分為五類： 類類 主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū) 類類 主要適用于集中式生活飲用地表水源地一主要適用于集中式生活飲用地表水源地一 級保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔級保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔 稚幼魚的索餌場等；稚幼魚的索餌場等； 類類 主要適于集中式生活飲用水地表水源地二主要適于集中式生活飲用水地表水源地二 級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等 漁業(yè)水域及游泳區(qū)；漁業(yè)水域及游泳區(qū)； 類類 主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及