环境质量评价课程设计94820.docVIP

（一）项目的基本情况拟建化工厂位于连河北岸，所处地形为平原，地势平坦、开阔。工厂建成后有公路直通市区，在公路东侧有居民点1（500m500m，人口3000人），市区入口西南侧有居民点2（500m500m，人口5000人），市区人口40000。连河宽10米，方向自西向东流，在化工厂废水排放管上游1500m处有一城市净水厂取水口，下游5000m处有一取水口，主要为乡镇自来水厂和乡镇北侧的鱼塘提供用水，连河北侧4000米外有三处分散的大口井取水点，大口井取用浅层地下水，作为城市的另外一个水源1.其地理位置如图。2.拟建化工厂周边环境状况、大气（1）风向、风速、全年主导风向分别是北风和东北风，小于3m/s的风速出现时间最多。（2）扩散计算气象条件经过整理后得到以下组合，见表1.表1 风向组合编号风向风速m/s大气稳定度等级出现频数出现频率（%）1SW01.5F42.02SW01.5E20.53SW01.5D63.54SW1.63.0E20.55SW3.05.0B30.756SW3.05.0C51.257SE01.5F41.08SE1.53.0D61.59（3）大气质量现状监测数据经过1985年1月和7月两次现场监测（按散点发布设），每次延续5天，数据见表2。表2 大气质量监测数据（单位mg/m3） 项目测点TSPSO2NOX氟化物苯胺苯备注10.070.030.010.0010.0010.01背景情况20.150.040.040.0020.0010.01基线情况、水环境（1）河流平均宽10m,水深（枯水期平均）0.8m，最深为1.5 m，枯水期流量0.3m3/s,底坡i0.0001.枯水期一般出现在冬季或春夏之交。（2）多年来市监测站在断面、进行了丰、枯水季的监测，不利的枯水期质见表3。表3 不利的枯水期水质污染物浓度mg/lBOD5CODCrDO饱和率%SS氰酚氨氮总Cr2365200.040.0010.050.052.5365200.040.0010.010.05注：DO饱和率在水温30时为65%，在水温8时为80%。、其他情况（1）城市周围是农田和树林，在拟建化工厂位置上农田，这一带没有道路通向市区，也没有输电线和地线管线。（2）靠着拟建工厂的河边有很多芦苇，附近有不少小的鱼塘/河内有各种常见家鱼、水生植物和浮游生物。（3）离河边4Km处有一排大口井，取用浅层地下水（与河流有补给关系，流向为北），作为城市另一个饮用水源，每口井抽水量500m3/d，地下水补给量500 m3/d（水力坡降约0.000625）。（二）污染源分析和评价（一）、废气：工艺废气和锅炉房废气（燃煤）1、工艺废气排放情况见表4：表4 工艺废气排放情况表名称污染物排放量（g/s）第一工段氟化物1.0苯胺0.3第二工段苯2.02、锅炉房废气共有4t锅炉四台，耗煤量2t/h。煤含硫量（S）1%，氮氧化物发生量0.91Kg/t(煤)。煤的灰分(A)25%,采用布袋除尘器的除尘效率为90%。3、采用等标污染负荷法,计算大气中主要污染物。某污染物的等标污染负荷（Pi）：式中，Ci-某污染物的年排放量，t/a；Si-某污染物的评价标准，mg/l（水），mg/m3（气）。氟化物的等标污染负荷P1：C1=1g/s=31.54t/a,氟化物排放标准：S1=0.007mg/m3P1=C1/S1=31.54/0.007=4505.71苯胺的等标污染负荷P2 ：C2=0.3g/s=9.46t/a,苯胺排放标准：S2=0.03 mg/m3P2=C2/S2=9.46/0.03=315.33苯的等标污染负荷P3：C3=2.0g/s=63.07t/a,氨氮排放标准：S3=0.8 mg/m3P3=C3/S3=63.07/0.8=78.84SO2的等标污染负荷P4：C4=16WS=1621=32kg/h=280.32t/a，式中, C4- SO2排放量，kg；W-耗煤量，t；S-煤的全硫分百分含量（去掉百分号“%”）。SO2排放标准：S4=0.15mg/m3， P4=C4/S4=280.32/0.15=1868.80氮氧化物的等标污染负荷P5：C5=0.91kg/t2t/h=1.82kg/h=15.94t/a,氮氧化物排放标准：S5=0.10mg/m3P5=C5/S5=15.94/0.10=159.40粉尘及烟尘的等标污染负荷P6：烟尘产生量Y=WA%B%(1-)=225%30%(1-90%)=0.015t/h=131.4t/a式中，A-煤的灰分，%； B-烟气中烟尘占煤炭总灰分量百分数（%），其值与燃烧方式有关，本例中为30%。 -除尘器效率，布袋除尘为90%。粉尘及烟尘排放标准：S6=0.30mg/m3， P6=C6/S6=131.4/0.30=438将以上数据整理于表5：表5 大气中各污染物的等标污染负荷污染物排放浓度（g/s）年排放量（t/a）评价标准（mg/m3）等标污染负荷氟化物1.031.540.0074505.71苯胺0.39.460.03315.33苯2.063.070.878.84SO28.89280.320.151868.80氮氧化物0.5115.940.10159.40粉尘及烟尘4.2131.40.30438Pn=Pi=4505.71+315.33+78.84+1868.80+159.40+438=7366.08计算大气中个污染物在污染源中的负荷比：Ki=Pi/Pn，结果如下：K1=61.17%；K2=4.28%；K3=1.07%；K4=25.37%；K5=2.16%；K6=5.95%。将此评价区内的负荷比由大到小排序为：K1K4K6K2K5K3, K1+ K4=86.54%80%，故将累计百分比大于80%的污染物氟化物和SO2作为主要污染物。（二）、废水该厂每日平均用水量4000m3/d；全厂循环水量400m3/d，需要补充水200m3/d；全厂生活污水等100m3/d。全厂共有四股废水，其中含酚废水水量300m3/d，含氰废水水量200m3/d，含铬废水水量300m3/d，酸碱废水水量300m3/d。四股废水的水质见表6：表6 废水水质名称污染质浓度mg/l含酚废水酚类化合物100氨氮10pH7含氰废水CN-1000pH7含铬废水H3CrO340(NH4)2Cr2O720酸碱废水（混合后）CODMn250BOD5120SS200采用等标污染负荷法,计算水中主要污染物。 酚类化合物的等标污染负荷P1：C1=100mg/l300 m3/d =30kg/d=10.95t/a,酚类化合物排放标准：S1=0.01mg/l， P1=C1/S1=10.95/0.01=1095 氨氮的等标污染负荷P2：C2=10mg/l300 m3/d =3kg/d =1.095t/a,氨氮排放标准：S2=1.0mg/l， P2=C2/S2=1.095/1.0=1.095 CN-的等标污染负荷P3：C3=1000mg/l200 m3/d =200kg/d =73t/a,CN-排放标准：S3=0.1mg/l， P3=C3/S3=73/0.1=730 三价铬（H3CrO3）的等标污染负荷P4：C4=40mg/l300 m3/d =12kg/d =4.38t/a,三价铬（H3CrO3）排放标准：S4=0.5mg/l， P4=C4/S4=4.38/0.5=8.76 六价铬（(NH4)2Cr2O7）的等标污染负荷P5：C5=20mg/l300 m3/d =6kg/d =2.19t/a, 六价铬（(NH4)2Cr2O7）排放标准：S5=0.05mg/l， P5=C5/S5=2.19/0.05=43.80 CODMn的等标污染负荷P6：C6=250mg/l300 m3/d =75kg/d =27.38t/a, CODMn排放标准：S6=10mg/l， P6=C6/S6=27.38/10=2.738 BOD5的等标污染负荷P7：C7=120mg/l300 m3/d =36kg/t =13.14t/a, BOD5排放标准：S7=5mg/l， P7=C7/S7=13.14/5=2.628 SS的等标污染负荷P8：C8=200mg/l300 m3/d =60kg/t =21.90t/a,SS排放标准：S8=50mg/l， P8=C8/S8=21.90/50=0.438将以上数据整理于表7：表7 水中各污染物等标污染负荷污染物排放浓度（mg/l）年排放量（t/a）排放标准（mg/l）等标污染负荷酚类化合物10010.950.011095氨氮101.0951.01.095CN-100073.000.1730三价铬（H3CrO3）404.380.58.76六价铬（(NH4)2Cr2O7）202.190.0543.80CODMn25027.38102.738BOD512013.1452.628SS20021.90500.438Pn=Pi=1095+1.095+730+8.76+43.80+2.738+2.628+0.438=1884.459计算水中各污染物在污染源中的负荷比：Ki=Pi/Pn，结果如下：K1=58.11%；K2=0.05811%；K3=38.74%；K4=0.4649%；K5=2.324%；K6=0.1453%；K7=0.1395%；K8=0.02324% 。将此评价区内的负荷比由大到小排序为：K1K3K5K4K6K7K2K8，K1+ K3=96.85%80%。其中K1与K3的累积百分比已超过80%，因此主要污染物为酚类化合物氰化物，由于六价铬是毒性很强的重金属，负荷比排第三位，所以将六价铬也选为主要污染物。（三）、废渣1、废渣的化工原料和产品排放量是100t/a(含苯、丙酮、醋酸乙脂)；2、煤渣：1000t/a,形成固体废物。（三）环境质量现状评价（一）、大气质量现状评价：采用上海大气质量指数 查GB3095-1996环境空气质量标准（级标准）得：TSP=0.30mg/m3，SO2=0.15mg/m3，NOX=0.10mg/m3，氟化物=0.007mg/m3，苯胺类=0.03mg/m3,苯=0.8mg/m3，该地区大气各污染物参数参考表2中的基线值，计算得：该地区的大气质量处于清洁水平。（二）、水的质量现状评价:采用北京西郊水质质量系数查地面水环境质量类水标准得：BOD5 =6mg/l、CODCr=20mg/l、SS=50mg/l、氰=0.2mg/l、酚=0.01mg/l、氨氮=1.0mg/l、铬=0.05mg/l。=2.25/6+3/20+20/50+0.04/0.2+0.001/0.01+0.03/1.0+0.05/0.05=2.255由北京西郊水质质量系数分级可知，1.02.2555.0,该地区连河水质处于中度污染。（三）单环境要素预测与评价（一）、大气环境质量预测与评价通过预测化工厂在不同气象条件下对周边地区的大气污染程度及污染物的分布状况，为大气污染控制提供理论依据。评价标准为大气环境标准（GB3095-1996），评价模型为大气环境质量高斯模型。 根据要求，拟建化工厂附近500m内按大气三级标准控制，居住区按二级标准控制。SO2浓度=8 .89g/s=8890 mg/s, NOX浓度=510 mg/s,TSP浓度= 4200mg/s,苯胺浓度= 300mg/s,苯浓度=2000 mg/s, 氟化物浓度=1.0g/s=1000mg /s。以4号组合为例计算：取，B稳定度下的P值为0.15。工艺废气的排气有效高度为45m,此高度的风速为：锅炉房废气排放有效高度为35m,次高度的风速为： 计算扩散参数，：X=500m时， ， X=1000m时，X=1500m时，X=2000m时，X=3000m时，X=4000m时，1、SO2沿下风轴线的分布计算：X=500m时， 浓度为：达到国家三级标准。X=1000m时， 浓度为达到国家二级标准。X=1500m时，浓度C=0.015 mg/m3，X=2000m时，浓度C=0.0088 mg/m3，X=3000m时，浓度C=0.0040mg/m3，X=4000m时，浓度C=0.0023 mg/m3。SO2浓度随距离的变化曲线如下图:2、氟化物沿下风轴线的分布计算：X=500m时，氟化物浓度：超过国家三级标准。X=1000m时， 氟化物浓度达到国家二级标准。X=1500m时，浓度C=0.0016mg/m3，X=2000m时，浓度C=0.00095 mg/m3，X=3000m时，浓度C=0.00043mg/m3，X=4000m时，浓度C=0.00025mg/m3。氟化物浓度随距离的变化曲线如下图 ：3、氮氧化物沿下风轴线的分布计算：X=500m时，氮氧化物浓度：C,达到国家三级标准。X=1000m时，氮氧化物浓度：C，达到国家二级标准。X=1500m时，浓度C=0.0016mg/m3，X=2000m时，浓度C=0.00095 mg/m3，X=3000m时，浓度C=0.00043mg/m3，X=4000m时，浓度C=0.00025mg/m3。氮氧化物浓度随距离的变化曲线如下图 ：4、TSP沿下风轴线的分布计算：X=500m时，TSP浓度：C,达到国家三级标准。X=1000m时，TSP浓度：C，达到国家二级标准。X=1500m时，浓度C=0.0072mg/m3，X=2000m时，浓度C=0.0041 mg/m3，X=3000m时，浓度C=0.0019mg/m3，X=4000m时，浓度C=0.0011mg/m3。TSP浓度随距离的变化曲线如下图 ：5、苯胺沿下风轴线的分布计算：X=500m时，苯胺浓度：C,达到国家标准。X=1000m时，苯胺浓度：C，达到国家标准。X=1500m时，浓度C=0.0005mg/m3，X=2000m时，浓度C=0.0003 mg/m3，X=3000m时，浓度C=0.00013mg/m3，X=4000m时，浓度C=0.00007mg/m3。苯胺浓度随距离的变化曲线如下图 ：6、苯沿下风轴线的分布计算：X=500m时，苯浓度：C,达到国家标准。X=1000m时，苯P浓度：C，达到国家标准。X=1500m时，浓度C=0.0033mg/m3，X=2000m时，浓度C=0.0019 mg/m3，X=3000m时，浓度C=0.00086mg/m3，X=4000m时，浓度C=0.00049mg/m3。苯浓度随距离的变化曲线如下图 ：（二）、水环境影响评价根据要求，连河的水质在完全混合带应保证在2-3类水体之间，而在断面处应达到渔业用水标准。1、在完全混合断面，不利的枯水期水质见表3，废水水质见表6，采用完全混合模型：酚预测评价：枯水期流量q0=0.3 m3/s，酚浓度C0=0.001mg/l，化工厂排放含酚废水流量q1=300m3/d=m3/s，C1=100mg/l。，属严重污染物。氨氮预测评价：河流流量q0=0.3 m3/s，氨氮浓度C0=0.05mg/l，化工厂排放含酚废水流量q1=300 m3/d=m3/s，C1=10mg/l。，达到标准。氰预测评价：枯水期流量q0=0.3 m3/s，氰C0=0.04mg/l，化工厂排放含氰废水流量q1=200m3/d=m3/s，C1=1000mg/l。,属严重污染类污染物。总Cr预测评价：枯水期流量q0=0.3 m3/s，总Cr浓度C0=0.05mg/l；化工厂排放的含Cr废水流量q1=300m3/d=m3/s，C1=(20+40)=60mg/l。,属于严重污染物。BOD5预测评价：枯水期流量q0=0.3 m3/s，BOD5浓度C0=2mg/l，化工厂排放酸碱混合废水流量q1=300 m3/d=m3/s，C1=120mg/l。，达到三类水质标准。CODMn预测评价：枯水期流量q0=0.3 m3/s，CODMn浓度C0=3mg/l，化工厂排放酸碱混合废水流量q1=300 m3/d=m3/s，C1=250mg/l。，达到标准。SS预测评价：枯水期流量q0=0.3 m3/s，SS浓度C0=20mg/l，化工厂排放酸碱混合废水流量q1=300 m3/d=m3/s，C1=200mg/l。，达到标准。2、断面处水的预测评价，要求达到渔业用水标准（二、三类水标准），评价参数为：BOD5、DO、酚、氰等。BOD5预测评价：评价模型采用斯特里特费尔普斯（StreeterPhelps）模型，计算如下：式中：v-河段平均流速，km/d或者km/h；L0，C0-分别为河端河水中的BOD5和DO浓度，mg/l；L，C-分别为在距离起端处河水中的BOD5和DO浓度，mg/l；CS-河水中饱和DO浓度，mg/l；饱和溶解氧浓度可按下式计算：Dof=483/(31.6+t), t水温；DO饱和率在水温30时为65%，在水温8时为80%；K1、K2-分别为BOD5耗氧和大气复氧系数，l/d或l/h，经实验测定BOD（含碳有机物）在35时衰减系数K1=0.151/d，河流的复氧系数在35时，K2=0.151/d其中，x=5000m=5km, CS=468/(31.6+t)=468/(31.6+30)=7.6mg/l，C0=65%CS=0.657.6=4.9mg/l，L0=3.2mg/l, K1=0.15d-1，K2=0.10d-1，v=0.3/(100.8)=0.0375 m/s=3.24 km/d。符合要求，已达标。达到三类水质标准。 酚预测评价：酚的降解系数KOH=0.021/d(在冬季水温8时)酚的降解符合指数规律即：；式中,C0-初始浓度（mg/l）；Ki-酚的衰减系数（1/d）；t-时间（即水流从混合点到预测断面流动时间）。完全混合断面酚的排放浓度为1.145mg/l,酚的降解系数K=0.02d-1,降解时间t=5/3.24 =1.54d,断面处酚的浓度,不达标.氰预测评价：氰的降解系数KCN=0.0251/d(在冬季水温8时)完全混合断面氰的排放浓度为7.70mg/l,氰的降解系数K=0.025d-1,降解时间t=5/3.24=1.54d,断面处氰的浓度为,严重超标。酚类和氰的污染较严重，应重点予以治理。（五）环境影响综合分析与评价1、大气方面，SO2、NOX、TSP均达到国家标准，说明拟建项目对大气环境日均值总体影响是可以接受的。为达到更高的要求，可考虑安装除尘器以及相应的脱硫、脱销装置，使SO2、NOX、粉尘及烟尘的排放浓度进一步降低。在本例中，拟建化工厂附近500m内氟化物浓度没有达到大气三级标准，造成污染。氟化物主要的危害是刺激眼、鼻、喉、气管以及支气管的疾病，所以对人体有较大的危害。而且，工厂建设会引起氟化物对周边环境中植被的破坏，且氟化物的毒性更比二氧化硫高10-1000倍，比重比空气小，扩散距离远，对植被破坏范围广。应加装相应的脱除氟化物的装置，使工艺废气经处理后排入大气。2、水环境方面，酚类、氰化合物和总铬是严重污染物，且氰化物和六价铬有剧毒，酚类化合物也极难降解，造成的污染较为持久。酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触，呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内，对人体造成很大伤害，酚类化合物也有较强的致癌作用。氰化物是剧毒物质。人的口服致死量平均为50毫克。可见氰化物对人体的危害是很严重的。 氰化物对鱼类及其他水生物的危害较大。水中氰化物含量折合成氰离子(CN-)浓度为0.040.1毫克升时，就能使鱼类致死。此工厂建设后，严重超标，而对浮游生物和甲壳类生物的CN-最大容许浓度为0.01毫克升，所以，水污染很严重。六价铬是对人体有极大危害的一种离子，六价铬有极强的致癌作用，对呼吸道和消化道都有极大的危害。应重点予以治理，否则会影响周围地表水和地下水水质，对渔业构成危害，间接威胁人类健康。3、土壤方面，废渣的堆放会对地面水和地下水造成不同程度的影响；经雨水淋浸的废渣水和倾倒的废溶剂渗透到土壤和地下水中会造成严重污染；该化工厂排放大量的含酚和氰的有毒废水，对水环境和各类生物造成危害，所以应采取有效措施予以治理。综上所述，化工厂的建设会对该地区环境造成污染，尤其是对连河的水环境的危害更严重，应加大治理力度。（六）环境保护对策1