《水环境影响评价》PPT课件.ppt

水环境影响评价 第一节概述 一 水资源基本知识1 水体的概念水体是水集中的场所 水体又称为水域 水体不仅包括水 而且包括水中的悬浮物 底泥和水生生物 它是完整的生态系统或自然综合体 水体分类 地面水水体 地下水水体 海洋 地面水水体主要指江 河 湖泊 沼泽 水库等水 地球上水资源 2 水体的特征 1 海洋 潮汐是由于月亮和太阳引力而形成的潮力作用海水的结果 分全日潮 半日潮和混合潮 2 河流 地表水在重力作用下沿陆地表面上的线性凹地流动形成河流 流域就是每条河流的集水面 而流域之间的分界叫分水岭 3 湖泊 湖泊的形成需要四个条件 盆地 有河流汇入 底层不透水 入水大于支出水 湖水温度分层 溶解氧上面高下面低 主要环境问题是富营养化 4 地下水 埋藏在土壤 岩石中的各种类型的水 水量稳定 水质不易受到污染 3 环境水文地表径流 一次较大的降雨经过植物的枝叶截留 填充地面洼地 下渗和蒸发损失以后 余下的水经坡面漫流进入河网 再汇入江河 最后流入海洋 这部分水称为地表径流 地下径流 从地表下渗的水在地下流动 经过一段时间以后有一部分逐渐渗入河道 这部分水流称为地下径流 4 水体污染 水体受到人类或自然因素或因子 物质或能量 的影响 使水的感观性状 色 嗅 味 浊 物理化学性能 温度 酸碱 电导度 氧化还原电位 放射性 化学成分 无机 有机 生物组成 种类 数量 形态 品质 及底质情况等产生了恶化 污染指标超过地面水环境质量标准 称为水体污染 水体污染分类 自然污染 人为污染 4 水体污染 人为污染 由于人类的生活和生产活动向水体排放的各类污染物质 或能量 其数量达到使水和水体底泥的物理 化学性质或生物群落组成发生变化 从而降低了水体原使用价值 造成了水体的人为污染 污染物进入水体后 发生两个相互关联的过程 一是水体污染恶化过程 二是水体污染的净化过程 水体污染恶化过程 1 溶解氧下降过程排入水体中的有机物 在好氧细菌的作用下 复杂的有机物被分解为简单的有机物直至转化为无机物 要消耗大量溶解氧 使水体中溶解氧下降 水质恶化 水体底部多为厌氧条件 底泥中的有机物在厌氧细菌的作用下 产生出硫化氢 甲烷等还原性气体 在其上浮到水面过程中要消耗溶解氧 水质恶化 水体中溶解氧的下降 威胁水生生物的生存 2 水生生态平衡破坏过程 由于水体中溶解氧的下降 营养物质增多 使耐污 耐毒 喜肥的低等水生动物 植物大量繁殖 鱼类等高等水生生物迁移 死亡 当水体中溶解氧低于3mg L时 就会引起鱼类窒息死亡 因此 渔业水体中溶解氧 DO 不得低于3mg L 3 低毒变高毒过程由于水体中pH值 氧化还原 有机负荷等条件的改变 使低毒化合物转化为高毒化合物 如三价铬 五价砷 无机汞可转化为更毒的六价铬 三价砷 甲基汞 4 低浓度向高浓度转化过程由于物理堆积和生物富集作用 使低浓度向高浓度转化 如重金属 难分解有机物 营养物向底泥的积累过程 使底泥的污染物浓度升高 由于生物的食物链或营养链作用 使污染物在鱼类或其它水生动物体里富集 造成污染物的高浓度 水体自净机制 1 物理净化物理净化是由于水体的稀释 混合 扩散 沉积 冲刷 再悬浮等作用而使污染物浓度降低的过程 2 化学净化化学净化是由于化学吸附 化学沉淀 氧化还原 水解等过程而使污染物浓度降低 3 生物净化生物净化是由于水生生物特别是微生物的降解作用使污染物浓度降低 5 水体污染物及污染源 污染源 向水体排放或释放污染物的来源或场所 污染物或污染因子 对环境质量造成影响的物质和能量 如CODcr BOD5 SS NH3 N 重金属 热污染等 污染源及污染物的分类 6 评价参数 1 物理参数 温度 臭 味 色 浊度 固体 2 化学参数 分为无机和有机 无机指标 含盐量 硬度 pH 铁 锰 氯化物 硫酸盐 硫化物 重金属 氮 磷等 有机指标 BOD5 CODcr CODMn DO 酚 油等 3 生物参数 大肠杆菌 地表水评价工作程序 第二节水环境质量现状调查与评价 1 调查范围受建设项目影响较显著的地面水区域 2 调查时间一级评价 平水期 枯水期 如可能加丰水期 二级评价 枯水期 如可能加平水期 三级评价 枯水期 冰封期较长的水域 且作为生活饮用水 食品加工用水的水源或渔业用水时 应调查冰封期的水质 水文情况 不同污水排放量时河流环境现状调查范围 大河 150m3 s 中河15 150m3 s 小河 15m3 s 大 中 小河流的划分 3 水文调查和水文测量P118 1 河流根据评价等级与河流的规模决定 其中主要有 丰水期 平水期 枯水期的划分 河流平直及弯曲 横断面 纵断面 坡度 水位 水深 河宽 流量 流速及其分布等 北方河流还应了解结冰 封冻 解冻等现象 2 感潮河口根据评价等级及河流的规模决定工作内容 其中除与河流相同的内容外 还有感潮河段的范围 涨潮 落潮及平潮时的水位 水深 流向 流速及其分布 横断面 水面坡度的河潮间隙 潮差和历时等 3 湖泊 水库根据评价等级 湖泊和水库的规模决定工作内容 其中主要有 湖泊 水库的面积和形状 应附有平面图 丰水期 平水期 枯水期的划分 流入 流出的水量 停留时间 水量的调度和储量 水深 水温分层情况及水流状况 湖流的流向和流速 环流和流向 流速及稳定时间 等 4 污染源调查 在调查范围内对地表水产生影响的主要污染源 排放点位置 排放数据 水质 水量 用水情况监测调查的污染因子应与项目工程分析筛选出来的评价因子一致 外加项目依当地水体状况 水环境规划和管理要求具体确定 5 污染源评价 1 拟建项目的水污染物排放量可以按两种方式处理 a 按各种水污染物绝对排放量进行统计计算 所得结果是污染物i的总排放量Qi值 b 按等标排放量Pi进行统计 2 可以采用等标排放量 等标污染负荷法 确定评价区域或流域的主要水污染物和主要排污单位 6 选择水质调查参数 需要调查的水质因子有两类 1 常规水质因子 反映受纳水体的水质一般状况 pH值 DO CODMn CODcr BOD5 TN NH3 N 酚 CN As Hg Cr6 TP等 2 特殊水质因子 它能代表建设项目将来排水的水质特征 根据建设项目所属行业特征进行选择 如P119 甲苯 二甲苯等 3 其他方面的因子 被调查水域的环境质量要求较高 如自然保护区 饮用水源地 珍贵水生生物保护区 经济鱼类养殖区等 且评价等级为一 二级 应考虑调查水生生物和底质 水生生物 浮游动植物 藻类 底栖无脊椎动物的种类和数量 水生生物群落结构等 底质方面 主要调查与建设项目排污水质有关的易积累的污染物 7 水域功能调查 一般由环保部门规定 调查内容包括 城市 工业 农业 渔业 水产养殖业等 是否有水源保护区 如何划分 8 水环境质量现状调查 河流取样断面的布设 在调查范围的两端 调查范围内重点保护水域及重点保护对象附近的水域 水文特征突然变化处 如支流汇入处等 水质急剧变化处 如污水排入处等 重点水工构筑物 如取水口 桥梁涵洞 附近 水文站附近等应布设取样断面 适当考虑拟进行水质预测的地点 在建设项目拟建排污口上游500m处 二 水环境现状评价 单项水质参数评价多项水质参数综合评价 单项水质参数评价 标准指数法单项水质参数评价是目前使用最多的水质评价方法 该方法简单明了 可直接了解水质状况与评价标准之间的关系 计算公式为 式中Cij i污染物在j点的浓度 mg L Csj 水质参数i的地面水质标准 mg L DO的标准指数为 DOj DOs时 DOj DOs时 DOf 饱和溶解氧的浓度 mg L DOs 溶解氧的地面水质标准 mg L t 水温 DOj 地面水监测浓度 mg L pH标准指数 pHj 7 0pHj 7 0pHj 河流上游或湖库 海的pH值 pHsd 地面水水质标准中规定的pH值下限 pHsv 地面水水质标准中规定的pH值上限 多项指数综合评价法幂指数法 加权平均法 向量模法 算术平均法 第三节水环境影响评价工作分级 一 评价等级的划分地面水环境影响评价工作共分三级 一级要求最高 三级最低 低于三级地面水环境影响评价条件的项目 不必进行地面水环境影响评价 只需进行简单的环境影响分析 划分原则 1 项目的污水排放量和排放水质复杂程度污水排放量越大 水质越复杂 环境影响越大 评价等级越高 2 受纳水域承受能力水域规模越小 水质要求越高 对外界影响的承受能力越小 评价工作等级越高 地面水环境影响评价分级判据 地面水环境影响评价分级判据 二 参数的判别 1 污水排放量 不包括间接冷却水 循环水以及其它含有污染物极少的清净下水的排放量 但包括含热量大的冷却水的排放量 2 水质复杂程度判断 水污染物类型持久性污染物 包括在水中难降解的 毒性大 易长期累积的有毒物质 如总磷 SS 重金属等 非持久性污染物 常规指标如CODcr BOD5 NH3 N 石油类等 酸碱 以pH表征 热 以温度表征 2 水质复杂程度判断 复杂 污染物类型数 3 或只有两类污染物 但需要预测其浓度的水质参数 10 中等 污染物类型数 2 且需要预测其浓度的水质参数 10 或污染物类型数 1 但需要预测其浓度的水质参数 7 简单 污染物类型数 1 且需要预测其浓度的水质参数 7 3 水域规模的判断 河流与河口规模 按建设项目排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量划分为 大河 150m3 s 中河15 150m3 s 小河15m3 s 湖泊 水库 规模 按枯水期湖泊或水库的平均水深以及水面面积划分 平均水深 10m 大湖 库 25km2中湖 库 2 5 25km2小湖 库 2 5km2平均水深 10m 大湖 库 50km2中湖 库 5 50km2小湖 库 5km2 水体规模的划分 水质要求等级 根据 中华人民共和国地表水环境质量标准 GB3838 2002 确定 根据当地水环境质量功能区划确定 P8 地表水环境质量功能区的分类和标准值 1 功能区分类 五类 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水源地一级保护区 珍贵鱼类保护区 鱼虾产卵场等 不得设排污口 类集中式生活饮用水水源地二级保护区 一般鱼类保护区及游泳区 执行一级排放标准 类一般工业用水及人体非直接接触的娱乐用水 类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域 2 标准值 五类对应地表水上述五类功能区 将地表水环境质量基本项目标准分为五类 不同功能类别分别执行相应类别的标准值 地面水环境影响预测 预测方法数学模式法 比较简便 可以定量给出预测结果物理模型法 能反映较复杂的水环境特点 定量化程度高 评价级别较高时应用 类比调查法 半定量方法 用于评价级别较低 时间较短的项目中 预测范围和时段预测范围 等于或略小于调查范围 预测时段 自净能力最小 枯水期 自净能力一般 平水期 自净能力最大 丰水期 Q 15m3 s的大中型河流 水流变化大 评价等级为一级 按非矩形 非平直河流计算 其余情况简化为矩形 平直河流计算 Q 15m3 s的弯曲型河流 弯曲系数大于1 3 视为弯曲河流 否则简化为平直河流 河流的简化 河流可以简化成矩形平直河流 矩形弯曲河流和非矩形河流 小河简化为平直河流 河口的简化河口 河流的汇合处 河流感潮段等 三级评价 河口可简化为河流 湖泊水库的简化分为大湖 小湖和分层湖三类 污染源简化简化为点源 面源排放规律简化连续恒定排放和非连续恒定排放 排放口简化 排入同一条河流的两个口距离较近时可简化成一个 位置假设在两个排放口之间 排放量为二者之和 排放口距离较远时 分别单独考虑 排入小湖 库 的所有排放口可简化成一个 排放量为所有排放量之和 水质预测模式 从管理使用上分为河流模式 河口模式 湖泊模式 海洋模式等 从空间上 分为零维模式 一维模式 二维模式 三维模式 四种类型的污染物 持久 非持久 酸碱和废热 预测模式不同预测河段可分为 充分混合段 混合过程段和上游河段 混合过程段和完全混合段 完全混合的标志 断面上任一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5 充分混合段 断面上任一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5 混合过程段 排放口下游达到充分混合以前的河段 上游河段 排放口上游的河段 河流常用预测模式 1 持久性污染物 1 充分混合段 零维模式 完全混合 2 平直河流混合过程段 岸边排放 例 工厂以2 83m3 s的流量排放废水 废水SS浓度为1300mg L 河流平均流速v为0 457m s 平均河宽W为13 72m 平均水深h为0 61m 河水中SS浓度310mg L 问该厂废水排入河之后SS浓度是否超标 设SS标准为500mg L 解 Cp 310mg LQp v W h 0 457 13 72 0 61 3 82m3 SCh 1300mg L Qh 2 83m3 S根据完全混合模型计算混合后浓度为 C CpQp ChQh Qp Qh 731mg L结论 河水浓度超标 常用零维模型解决的问题 不考虑混合距离的重金属污染物 部分有毒物质等其他持久性污染物的下游浓度预测 有机物降解性物质的降解项可忽略时 可采用 对于降解性有机物 当需要考虑降解时最好采用一维模型 河流常用预测模式 2 非持久性污染物 1 充分混合段 S P模式 浓度只沿x轴变化 在y轴 z轴上浓度是均匀的 S P模式 斯特里特 菲利浦模式 是研究河流溶解氧与BOD关系的最早的 最简单的耦合模型 S P模式迄今仍得到广泛地应用 也是研究各种修正模型和复杂模型的基础 一 二 三级评价均可采用 例 已知某工厂的排污断面上的BOD5浓度为65mg L DO为7mg L 受纳水体废水的河流平均流速为1 8km d 20 时河水的K1 0 18 d K2 2 d 试求距离为1 5km处的DO浓度 DO临界浓度和临界距离 解 利用S P模式计算 按20 计算 1 5km处DO浓度为 1 5km处DO的浓度为 9 07 4 72 4 35 mg L 1 5km处DO的浓度为 9 07 4 72 4 35 mg L DO临界浓度为 9 07 4 79 4 28 mg L 2 平直河流混合过程段 二维稳态混合衰减模式P132 例题 一河段上断面处有意岸边排放污水的排污口稳定地向河流排放污水 污水流量为19440m3 d BOD5 81 4mg L 河流流量为6 0m3 s 河水BOD5 6 16mg L 河水宽B 50m I 0 09 水深1 2m 流速0 1m s K1 0 3 试计算混合过程段 污染带 的长度 如果忽略污染物在该河段内的降解和沿程河水流量的变化 在完全距离混合断面后10km处河水中BOD5的浓度是多少 解 L 0 4B 0 6a 河流常用预测模式 3 弯曲河流的混合过程段 4 沉降作用明显的河流 河流常用预测模式 3 酸碱污染物 1 充分混合段 2 混合过程段4 废热 1 充分混合段 一维模式 2 混合过程段 目前尚无成熟的简单模式 小结 1 利用数学模型预测河流水质时 充分混合段可以采用一维模型或零维模型预测断面平均水质 大 中河流一 二级评价 且在排放口下游3