环境质量评价课程设计.doc

科技学院 环境质量评价报告书(2017- 2018年度第 一 学期)名 称： 环境质量评价课程设计 题 目：某化工厂建设项目环境影响报告书 院 系： 动力工程系 班 级： 环工14K1 学 号： 学生姓名： 指导教师： 齐萌 设计周数： 1 成 绩： 日期： 2017年 12 月 26 日 目录一、拟建工程地理位置及周边环境2(2)扩散计算气象条件经过整理后得到以下组合，见表14(2) 靠着拟建工厂的河边有很多芦苇，5二、污染源分析及计算参数6(一) 污染源分析61、废水：62、废气：分为锅炉废气和工业废气（燃煤）83、废渣排放量9(二)各种计算参数9三、环境质量现状评价10（一）水环境质量评价：采用综合性指数法11大气质量现状评价：采用上海大气质量指数12四、单环境要素预测和评价14（一）、水环境质量预测与评价141、在完全混合断面处浓度14 2、断面处水的预测评价15（二）、大气环境质量预测与评价16五、环境影响综合分析和评价18六、环境保护对策19七、环境影响评价结论20一、拟建工程地理位置及周边环境(一)拟建工程地理位置拟建一个化工厂，生产几种化工产品，同时排放大气污染物、水污染物及固化废弃物，对周边环境形成不同程度的污染，项目可研阶段需做出环境影响报告书。其位置见图1。拟建化工厂位于连河北岸，工厂建成后拟建公路直通化工厂东北侧的市区，拟建公路中间东侧有居民点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人；连河宽10米，在化工厂废水排放管下游200米处为完全混合断面，排放管上游1500m处有一城市净水厂取水口；距完全混合断面下游5000m处有一取水口，水主要提供乡镇用水和乡镇北侧鱼塘用水，距连河4000米的北侧有三处相隔的大口井取水点，地下水流向自南向北。(二)拟建工程周边环境状况1、大气(1)风向、风速、全年主导风向是北风和东北风。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率出现频率(%)123456789SWSWSWSWSWSWSESE0-1.50-1.50-1.51.6-3.03.0-5.03.0-5.00-1.51.5-3.0FE DEBCFD4262354620.53.50.50.751.2511.5 注：按规定应对每种不利情况做计算，画出浓度(C)距离(x)曲线，为简化计算工作量，至少选一种情况(例如3号组合)做一下。表中风速均为u10(即离地面10m高处的风速m/s)，u=1.78u10 ) 居民离拟建工厂最近的距离是1000m。 ) 经测算排放工艺废气的排气有效高度He1=45m ) 锅炉房烟气排放有效高度he2=35m可查表或采用计算法求扩散系数。(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(按散点布设)，每次延续5天，数据见表2。表2 大气质量监测数据测点号污染物浓度(mg/m3)备注TSPSO2NOX氟化物苯胺苯1(参考点)0.070.030.010.0010.0010.01代表背景情况20.150.040.040.0020.0010.01代表基线情况3(略)2、水环境 (1) 河流平均宽10m，水深 (枯水期平均) 0.8m，最深为1.5m，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，不利的枯水期水质见表3。表3 不利的枯水期水质断面污染物浓度mg/l备注BOD5CODDO饱和率%SS氰酚氨氮总Cr22.533656520200.040.040.0010.0010.050.010.050.05注：DO饱和率，在水温30时为65%，在水温8时为80%。3、其它情况(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，也没有输电线和地下管线。(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(见图2)。每口井抽水量500m3/d，地下水补给量500m3/d (水力坡降约0.000625)。二、污染源分析及计算参数(一) 污染源分析经过工程分析，取得以下资料：1、废水：该厂每日平均用水量4000 m3/d；全厂循环水量400 m3/d，需要补充水200 m3/d；全厂生活污水等100 m3/d。全厂共有四股废水，其中含酚废水水量300 m3/d，含氰废水水量200 m3/d，含铬废水水量300 m3/d，酸碱废水水量300m3/d。 四股废水的水质见表4。表4废水水质名称污染质浓度mg/l(1) 含酚废水酚类化合物氨氮pH100107(2) 含氰废水CN-1pH10007(3) 含铬废水H2CrO3(NH4)2Cr2O74020(4) 酸碱废水(混合后)CODMnBOD5SS250120200计算确定主要污染源和污染物，采用全国统一的等标污染负荷法。相关计算公式如下：（1）某污染物的等标污染负荷（P1）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）。该化工厂的等标污染负荷：各污染物的年排放量： 酚类化合物的年排放量： 氨氮的年排放量： 氰化物（CN-1）的年排放量： 三价铬（H3CrO3）的年排放量 六价铬（(NH4)2O7）的年排放量： COD的年排放量： BOD的年排放量： SS的年排放量：计算各污染物在污染源中的负荷比：Ki=Pi/Pn，确定水中主要污染物，分析该化工厂的各类污染物，列表如下：表5 水中各污染物等标污染负荷污染物年排放量（a/t）评价标准（mg/l）等标污染负荷负荷比（%）酚类化合物10.950.01109558.11氨氮1.0951.01.0950.058CN-1730.173038.74三价铬（H3CrO3）4.380.58.760.46六价铬（(NH4)2CrO72.190.0543.8232CODMn27.375102.73750.15BOD513.1452.6280.14SS21.9500.4380.023Pn=Pi=1095+1.095+730+8.76+43.8+2.7375+2.628+0.438=1884.45K1=58.11%；K2=0.058%；K3=38.74%；K4=0.46%；K5=2.32%；K6=0.15%；K7=0.14%；K8=0.023%。排序可知K1K3K5K4K6K7K2K8，其中K1与K3的累积百分比已超过70%，因此主要污染物为酚类化合物CN-，由于六价铬是毒性很强的重金属，符合比排第三位，所以将六价铬也选为主要污染物。2、废气：分为锅炉废气和工业废气（燃煤）(1) 工艺废气排放量见表5表5 工艺废气排放量名称污染质排放量g/s第一工段氟化物苯胺1.00.3第二工段苯2.0(2) 锅炉房废气 共有4t锅炉四台，耗煤量2 t/h。 煤含硫量(S) 1%，氮氧化物发生量0.9 kg/t (煤) 。 煤的灰分(A) 25%，采用布袋除尘器的除尘效率90% 。注：一般锅炉房排放废气按下式计算 SO2=16WS Y=A%B%(1-)式中：W-用煤量，t/d (或t/年)； S-煤的含硫量的百分数； 16-系数； A-煤的灰分的百分数； 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99% 。采用等标污染负荷法,计算大气中主要污染物。 氟化物的年排放量： 苯胺的年排放量 ： 苯的年排放量： SO2的年排放量： 氮氧化物的年排放量： 粉尘及烟尘的年排放量： 分析该化工厂的各类污染物，列表如下：表7 大气中各污染物的等标污染负荷污染物年排放量（t/a）评价标准（mg/m3）等标污染负荷负荷比（%）氟化物31.5360.0056307.271.9苯胺9.46080.03315.363.6苯63.0720.878.840.9SO22803.20.151868.821.3氮氧化物15.7680.10157.681.8粉尘及烟尘13.140.3043.80.58771.68计算大气中个污染物在污染源中的负荷比：Ki=Pi/Pn，结果如上：由氟化物的负荷比 70%的污染物，因此氟化物为主要污染物。3、废渣排放量(1) 报废的化工原料和产品如：废溶剂 (含苯、丙酮、醋酸乙酯) 100 t/年。(2) 煤渣：1000 t/年。(二)各种计算参数1、大气：各种计算参数在(三)1中已给。2、水质：经实验室测定BOD (含碳有机物) 在35时衰减系数K1=0.15 1/d。河流的复氧系数在35时，K2=0.10 1/d。3、水温：最不利水温出现在30。 饱和溶解氧浓度可按正式计算： 式中：t-水温。4、酚的降解系数 Koh=0.021/d (在冬季水温8时) 氰的降解系数 KCN=0.0251/d(在冬季水温8时) 酚、氰的降解符合指数规律，即： 式中：C0为初始浓度(mg/l); Ki为某易降解有机污染物降(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)。 以上参数，也可以按所给条件查文献自己来定。三、环境质量现状评价第一，拟建化工厂的建设方案(一) 工厂建成后拟建一条公路通向城市区。工厂的居住区拟设在居民点1的住宅群内。住宅区内将有完善的生活服务设施。居民点1现有人口3000人。(二) 工厂职工500人。(三) 随着化工厂的建设，附近将有不少配套工厂建设起来。第二，根据当地环保部门环境规划的要求(一) 化工厂附近500m内按大气三级标准控制，而在居住区应达到二级标准的要求。(二) 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。(三) 按规划要求，连河采取总量控制。即今后拟新建工厂加上现在拟建的化工厂的BOD5、酚及氰的总量应控制在断面水质保持渔业用水标准和饮用水水质标准。根据以上两点，来对环境现状进行评价：（一）水环境质量评价：采用综合性指数法由地面水环境质量标准类（适用于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）查得，BOD5 =4mg/l、=20mg/l、氰为0.2mg/l、酚为0.005mg/l、氨氮1.0mg/l、铬为0.05mg/l，计算如下:(2)水体质量现状评价 断面污染物浓度mg /LDO饱和率%SS氰酚氨氮总Cr2365200.040.0010.050.052.5365200.040.0010.010.05引用综合型指数法进行评价 ，酚及氰引用渔业标准。水温：最不利水温出现在30。 饱和溶解氧浓度可按正式计算,式中：t-水温。 ,断面为0.415 断面为0.426水体现状为轻污染状态。 水质现状评价计算结果项目mg /LDOSS氰酚氨氮总CrP标准4 205200.20.0051.00.05231.11200.040.0010.050.050.50.150.2210.20.20.0513.322.531.11200.040.0010.010.050.6250.150.2210.20.20.0113.425（二）大气质量现状评价：采用上海大气质量指数法（1） 大气质量现状评价大气质量现状监测数据如下：污染物浓度（）TSP氟化物苯胺苯背景情况0.070.030.010.0010.0010.01基线情况0.150.040.040.0020.0010.04引用公式 （ ：实测值 ：标准值） 在500m内引用三级标准，居民区引用二级标准，背景值计算如下：项目TSP氟化物苯胺苯二级标准（）0.300.150.100.0070.10.010.230.200.100.140.011三级标准（）0.500.250.150.0070.10.01（500m）0.140.120.0670.140.011基线值计算如下：项目TSP氟化物苯胺苯二级标准（）0.300.150.100.0070.10.01 0.5 0.270.40.290.011三级标准（）0.500.250.150.0070.10.01（500m）0.30.160.27 0.290.011上海大气质量指数分级如下：分级清洁轻污染中污染重污染极重污染I0.60.6111.91.92.82.8大气污染水平清洁大气质量三级标准警戒水平警告水平紧急水平引用公式 计算得居民区背景大气指数为0.53 m，在化工厂500米内背景大气指数为0.50。 计算得居民区基线大气指数为0.642， 在化工厂500m内基线大气指数为0.582。故背景大气污染水平为清洁，大气质量现状良好。居民区基线大气污染水平为轻污染，大气质量三级标准水平；在化工厂500米基线大气污染水平为清洁。四、单环境要素预测和评价（一）、水环境质量预测与评价根据具体要求，连河的水质，在完全混合带应保证在23类水质之间，而在断面处应达到渔业用水标准。1、在完全混合断面处浓度根据不利的枯水期水质表，废水水质表，计算如下：采用完全混合型表3 不利的枯水期水质断面污染物浓度mg/l备注BOD5CODSS氰酚氨氮总Cr一段面23200.040.0010.050.05标准值420700.20.0051.00.053.355.8322.067.721.150.160.74是否超标否否否是是否是二断面2.53200.040.0010.010.05标准值420700.20.0051.00.053.845.8322.067.721.150.120.74是否超标否否否是是否是其中，标准值采用 地表水环境质量三类水标准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、酚、氰等。1）、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： 其中：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；K1、K2-分别为BOD5耗氧和大气复氧系数，l/d或l/h；v-河段平均流速，Km/d或者Km/h。已知：x=5000m=5Km, CS=468/(31.6+t)=468/(31.6+30)=7.6mg/l， L0=3.84mg/l, C0=65%，C0=0.657.6=4.9mg/l，K1=0.15d-1，K2=0.10d-1，V=0.3/（100.8）=0.0375m/s=3.24Km/d。=3.84exp(-0.155/3.24)=3.05mg/l4mg/l,未达到三级标准。2）、 酚预测评价：排放浓度为0.16mg/l,酚的降解系数K=0.02d-1,降解时间t=5000/0.0375=1.3105s=1.54d,降解符合指数规律，即：断面处酚的浓度为=1.12mg/l0.005mg/l,不达标.3）、 氰预测评价：排放浓度为7.7mg/l,氰的降解系数K=0.025d-1,降解时间t=5000/0.0375=1.3105s=1.54d,降解符合指数规律，即：断面处氰的浓度为=mg/l0.2mg/l,严重不达标。通过以上的计算可知，酚类和氰的污染较严重，应重点予以治理。（二）、大气环境质量预测与评价掌握拟建化工厂在不同气象条件下对市区和其他地区的大气污染程度及污染物的分布，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。具体计算如下：主要污染物为：氟化物浓度=1.0g/s=1000mg/s,1、下面计算最大地面浓度及其位置：将扩散参数、表示成下述经验形式：其中a、b、c、d为因气象条件和地面特点的不同而不同的常数参数；x为下风向的距离。以表1的6号组合为例，风向SW，风速3.05.0m/s（计算时取），大气稳定度为C，出现频率为1.25%。C稳定度下p值取0.20，地形为复杂地形。C级稳定度需向不稳定方向提一级后即B级，查表得： X=500m时,a=0.281846；b=0.914370；c=0.127190；d=0.941015 x=1000m时,a=0.281846；b=0.914370；c=0.0570251；d=1.09365 x=2000m时,a=0.396353；b=0.865014；c=0.0570251；d=1.09365求取，值，x=500m时x=1000m时xx=2000m时3、氟化物沿下风轴线的分布计算(工艺废气的排气高度45m)X=500m时，氟化物浓度 0.007mg/m3(三级标准)X=1000m时，氟化物浓度 0.007mg/m3(二级标准),因此没有超过浓度限制X=2000m时，氟化物浓度 0.007mg/m3(国家二级标准)，因此没有超过浓度限制综上，氟化物在500米处不达环境目标规定，在居民区氟化物浓度达到环境目标。五、环境影响综合分析和评价工厂建设对周边环境产生了较为严重的影响，对环境影响主要体现在对大气和对水环境方面的影响。首先，对于大气方面的影响。大气方面主要的污染物主要是氟化物，工厂的锅炉的排烟向大气中排放了很多的二氧化硫，二氧化硫的等标污染负荷高达1868.8，二氧化硫的排放对周边的植被造成了较严重的破坏，另外，将会对酸雨的排放有较大的贡献。所以，二氧化硫是建设工厂后，大气环境要素主要改变值。另外，拟建工厂后的另外一种主要污染物就是氟化物，氟化物的等标污染负荷也高达6307.2，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。以上便是拟建工厂之后大气方面的环境影响综合分析。再者，对于水环境方面的影响。从以上预测计算中，可以看出拟建工厂后，水环境中的主要污染物是酚类化合物、氰、六价铬。酚类化合物对水环境有极大的破坏，当水环境中，酚化合物超过千分之零点一，水体就达不到饮用水标准。另外，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