第七章___地表水环境影响评价.ppt

第七章地表水环境影响预测与评价 第一节地表水环境预测技术环节第二节水质预测模型第三节地表水环境影响评价第四节地下水环境影响预测评价第五节水环境污染防治对策第六节案例 常用的参数DO 溶解氧浓度COD 化学需氧量BOD 生化需氧量BOD5 5天的生化需氧量OC 耗氧量TOD 总需氧量 一水体污染人类活动和自然过程的影响可使水的感官性状 物理化学性质 水生物组成 以及底部沉积物的数量和组分发生恶化 破坏水体的原有功能 这种现象称为水体污染 与自然过程比较 人类活动是造成水体污染的主要原因 地表水体的质量是由水质 底部沉积物和水生生物三部分的状况决定的 1水体污染物耗氧有机污染物 营养物 有机毒物 重金属 非金属无机毒物 病原微生物 酸碱污染物 石油类 热量和放射性核素等 2水体中污染物的迁移与转化 物理输移过程 紊动扩散 移流 离散化学过程生物过程 3河流水体中污染物的对流和扩散混合 横向混合区垂向混合区污染带 1 点污染源由城市和乡镇生活污水和工业企业通过管道和沟渠收集和排入水体的废水 包括生活污水和工业废水 确定水体受生活污水有机污染的程度的指标通常有生化需氧量 BOD 和化学需氧量 COD 按工业废水中所含主要污染物种类的差异 可将其分为 有机废水 无机废水 重金属废水 放射性废水和热废水 温排水 4按排放形式不同 可将水体污染源分为两大类 点污染源和非点污染源 2 非点污染源又称为面源 是指分散或均匀的通过岸线进入水体的废水和自然降水通过沟渠进入水体的废水 对点源已经进行有效控制后 非点源污染会日益突出 5污染物在水体中的迁移和衰减变化 迁移和转化 衰减变化 水体的耗氧与复氧过程 水温变化过程 污染物的耗氧生化衰减过程 脱氮作用 硫化物的反应 细菌的衰减作用 有机污染物的生化降解 硝化作用 耗氧过程 CBOD衰减耗氧 含氮化合物硝化耗氧 水生植物呼吸耗氧 水体底泥耗氧 复氧过程 大气复氧 光合作用 7 1 2水环境影响预测方法概述1 数学模式法 此方法是利用表达水体净化机制的数学方程预测建设项目引起的水体水质变化并能给出定量的预测结果 但需一定的计算条件和输入必要的参数 数据 一般情况下此法比较简便 应首先考虑 它的局限性是污染物在水中的净化机制 不少方面尚难用数学模式表达 2 物理模型法 此方法是依据相似理论 在按一定比例缩小的环境模型上进行水质模拟实验 以预测由建设项目引起的水体水质变化 此方法能反映比较复杂的水环境特点 且定量化程度较高 再现性好 但需要有相应的试验条件和较多基础数据 且制做模型要耗费大量的人力 物力和时间 在无法利用数学模式预测 而评价级别较高 对预测结果要求较严时 应选用此法 但污染物在水中的化学 生物净化过程难于在实验中模拟 3 类比调查法 调查与建设项目性质相似 且其纳污水体的规模 流态 水质也相似的工程 根据调查结果 分析预估拟建项目的水环境影响 此种预测属于定性或半定量性质 已建的相似工程有可能找到 但此工程与拟建项目有相似的水环境状况则不易找到 所以类比调查法所得结果往往比较粗略 一般多在评价工作级别较低 且评价时间较短 无法取得足够的参数 数据时 用类比法求得数学模式中所需的若干参数 数据 应用水质模型预测河流水质时 常假设该河段内无支流 在预测时期内河段的水利条件是稳态的和只在河流的起点有恒定浓度和流量的废水污染物排入 如果在河段内有支流汇入 而且沿河有多个污染源 这是应将河流划分为多个河段采用多河段模型 地表水环境影响预测与评价水质预测数学模型 1 零维模式 可用于河流充分混合段的断面水质平均浓度预测 各级评价的pH值预测和小型湖泊 水库 平衡时的平均水质浓度预测 2 一维模式 可用于各级评价的水温预测 三级评价稳定排放矩形河流混合过程段或二级评价污染范围很小的河流断面平均浓度预测 3 二维模式 可用于一级评价连续稳定排放矩形河流混合过程段或水深变化不大的湖泊 水库 持久性和非持久性污染物浓度的预测 二级评价矩形河流 排放口下游3 5km范围内有重点保护目标 如集中取水点 或混合段长L 10km 或污染负荷与河水容量比ISE 0 08时的水质预测 4 数值模式 除适用于上述情况外 还可用于非矩形河流或水深变化较大的湖泊 水库 其中稳态数值模式用于连续稳定排放 动态数值模式用于非连续稳定排放 7 1 3预测条件的确定 1预测范围2点位布设3预测时期4预测阶段5预测水质参数的筛选 7 1 4水体和污染源简化 河流简化河口简化湖泊 水库简化海湾简化污染源简化 河流简化河流可以简化为矩形平直河流 矩形弯曲河流和非矩形河流 河流的断面宽深比 20时 可视为矩形河流 大中河流中 预测河段弯曲较大 如其最大弯曲系数 1 3 时 可视为弯曲河流 否则可以简化为平直河流 大中河预测河段的断面形状沿程变化较大时 可以分段考虑 大中河流断面上水深变化很大且评价等级较高时 可以视为非矩形河流并应调查其流场 其它情报况均可简化为矩形河流 小河可以简化为矩形平直河流 湖泊 水库简化污染源简化 第二节水质预测模型 持久性污染物扩散模型非持久性污染物扩散模型 河流 河口和河网 湖泊和水库 河流 2非持久性污染物的充分混合段 S P模型 在水质影响预测中应用最广 也可用于计算河段的最大容许排污量 建立该模型有以下基本假设 1河流中的BOD的衰减和溶解氧的复氧都是一级反应 2反应速度是定常的 3河流中的耗氧是由BOD衰减引起的 而河流中的溶解氧来源则是大气复氧 已知某工厂的排污断面上BOD5的浓度为65mg L DO为7mg L 受纳水体的河流平均流速为1 8km d 河水的K1 0 18d 1 K2 2d 1 试求 1 距离为1 5km处的BOD和DO的浓度 2 DO的临界浓度Cc和临界距离Xc 练习题1 7 2 3湖泊 水库水质模型完全混合箱式水质模型富营养化预测模型 1示踪试验示踪试验法是向水体中投放示踪物质 追踪测定其浓度变化 据以计算所需要的各环境水力学参数的方法 示踪物质有无机盐 NaCl LiCl 荧光染料 如若丹明W 和放射性同位素 示踪试验物质的选择应满足测定简单 准确 经济 对环境无害的要求 其投放方式有瞬时投放 有限时投放和连续恒定投放三种 2经验数据 7 2 4参数估值 1耗氧系数K1 即BOD衰减系数 的估值 实验室测定值修订法实验室测定耗氧系数K1的理想方法是用自动BOD测定仪 描绘出要研究河段水样的BOD历程曲线 在没有自动测定仪时 可将同一水样分10瓶 或更多瓶 放入20度培养箱培养 分别测定1到10天或更长时间的BOD值 如实际河流的底坡坡降I 0 001 平均流速0 2m s 平均水深2 0m 实验室测得k1为0 24d 1 求实际采用的耗氧系数 练习题2 2复氧系数K2的估值流动的水体从大气中吸收氧气的过程称为复氧过程 它是一种气 液之间的对流扩散过程 也是气体的传输过程 K2可实测 但费时费工且不确定大 因此经常使用经验公式法 奥 多公式 欧文斯经验式 丘吉尔经验式 评价建设项目的环境影响 1 提出环境保建议和措施2 小结 第三节 地表水环境影响评价 1评价标准1 水环境质量标准 地面水环境质量标准 GHZB1 1999 工业企业设计卫生标准 TJ36 79 2 方法标准3 排放标准 污水综合排放标准 GB8978 1996 它适用于现有单位水污染物排放管理 以及建设项目的环境影响评价 建设项目环境保护设施设计 竣工验收及其投产后的排放管理 4 地方标准 2评价等级划分 环境影响评价技术导则 地面水环境 GHZB1 1999 根据拟建项目排放的废水量 废水组分复杂程度 废水中污染物迁移 转化和衰减变化特点以及受纳水体规模和类别 将地表水环境影响评价分为三级 一级评价项目工作要求最高 三级最低 一级 二级 三级 1 污水排放量中不包括间接冷却水 循环水以及其它含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 污水水质的复杂程度按污水中拟预测的污染物类型以及某类污染物中水质参数的多少划分为复杂 中等和简单三类 3 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 a 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 b 非持久性污染物 c 酸和碱 以pH表征 d 热污染 以温度表征 污水水质的复杂程度复杂 污染物类型数 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 10 中等 污染物类型数 2 且需预测其浓度的水质参数数目 10 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 简单 污染物类型数 1 需预测浓度的水质参数数目 7 各类地面水域的规模是指地面水体的大小规模 河流与河口 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 湖泊和水库 按枯水期湖泊或水库的平均水深以及水面面积划分为 当平均水深 10m时 大湖 库 25km2 中湖 库 2 5 25km2 小湖 库 2 5km2 当平均水深 10m时 大湖 库 50km2 中湖 库 5 50km2 小湖 库 5km2 某市拟建一火电厂 主体工程包括锅炉 气轮机 发电机各两台 辅助工程包括供水系统 灰渣场 除灰系统以及燃料的运输等 配套工程包括石灰石 石膏法烟气脱硫系统和烟气脱氮装置 项目主要废水为冷却塔排污废水 600t h 其余废水基本不排放 主要大气污染物排放量为SO20 40t h 烟尘排放量0 21t h NOx折合为NO2排放量0 80t h 项目所在地为山区丘陵地带 主导风向为ENE 除夏热多雨外其它季节干旱较突出 距市区45km 选址区南0 35km处为A村庄 东北8km为B镇 西偏北约15km为一市级森林生态保护区 北偏西19km处为区政府 东南约2 1km处为一河流 主要功能为农业灌溉和航运 确定该项目地表水环境影响评价的等级 3水环境影响评价因子的筛选方法 根据对拟建项目废水排放的特点和水质现状调查的结果 选择其中主要的污染物 对地表水环境危害较大以及国家和地方要求控制的污染物作为评价因子 预测评价因子应能反映拟建项目废水排放对地表水体的主要影响 建设期 运行期 服务期满后各阶段均应根据具体情况确定预测评价因子 对于河流水体可按等标排放量公式计算排序后从中选取 值越大 说明拟建项目对河流中该项水质参数的影响越大 7 3 2环境影响评价方法1 水质参数的取值 取平均值与最大值的均方根作评价参数值 2 单项水质参数评价溶解氧的标准型指数单元pH的标准型指数单元3 多项水质参数综合评价法 某二类水质监测点数据如下 请用单项水质标准指数对其进行评价 单位为mg L 练习题3 l 自净利用指数 193页 Pij 1时 说明超过允许利用的比例 此时该值即为超过允许利用的倍数 表明影响是重大的 否则说明污染物I在j点利用的自净能力没有超过允许利用的倍数 一条河流为三类水体 CODCr质量标准浓度5 0mg L 一个拟建项目排放废水后 将使CODCr浓度提高到13mg L 假设当地的发展规划已确定还将有2个拟建项目在附近兴建 按着水环境规划该河段自净能力允许利用率为0 6 问当地环保部门是否应批准该拟建项目的废水排放量 练习题4 消除和减轻负面影响的对策1建设项目的环境管理 确定总量控制因子 计算不同排污方案的允许排污量 分配项目总量控制目标 实施污水资源化 净化再循环利用的工程方案及可行性分析 2水污染控制管理措施 削减污染负荷 进行污水处理 选择替代方案 对水污染控制管理方案作出经济分析比较3项目可行性结论 提出方案建议4防治措施 尽量减少三废的排放量 防止污染物渗入地下水 限制地下水的限量开采 建立森林植被和卫生防护带 加强水质动态监测5防治的代价 效益分析 常用的消减措施 1推行节约用水和废水再用 减少新鲜用水量 2减少沉积物进入地表水体 3将土壤侵蚀和进入水体的化学品减至最小 4利用人工湿地控制非点源污染 5通过排污总量交易保持排污总量不增长 6保护地下水资源 可采取的措施有 封闭截留法 净化恢复法 抽出处理 第六节案例 案例二 一外商企业拟在河网发达的南方J省S市的工业集中区内新建年产60万吨精对苯二甲酸 PTA 项目 厂址紧靠J z两省交界 北距J省s市30km 东南距2省x市15km 工程内容主要包括60万吨 年PTA主生产装置 自备热电站 3台220tJh循环流化床锅炉 配2X50MW抽凝式汽轮发电机 码头工程 2个500吨级泊位的液体化工码头和3个500吨级泊位的杂货码头 及其它配套的公用工程等 本工程主要化工原料的消耗量及运输方式见表I 主要化工原料在厂区内设贮罐贮存 工程废水污染物的产生情况见表1 拟采取的废水治理措施见图1 厂址区域水系及敏感点分布情况见图2 其中本项目纳污水体L河执行 地表水环境质量标准 GB3838 2002 类标准 L河受潮汐影响 经常有逆流现象发生 问题 1 说明本项目的工程分析应包括的主要内容 2 确定本项目地表水环境现状监测方案和厂区废水排放应执行的标准 3 分析本项目废水污染治理措施存在的问题并提出修正方案 4 分析本项目选址的环境可行性 5 确定本项目的评价重点 请制定一套合理的梁子湖水环境质量评价简本 包括现状调查监测方案 现状质量评价 预测及评价 在常年平均水位时 梁子湖主水体面积225km2 流域面积2085km2 长为44 3km 最大宽度9 9km 平均水深2 54m 贮水量6 5 108m3 容水量居全省湖泊之首 梁子湖的蓄水主要集中在4 8月 排水主要集中在11月到次年3月 梁子湖 1990 2004年 多年年平均水位 吴淞高程 18 25m 平均水深2 54m 按梁子湖围堤面积225km2 容积5 7亿m3计算 堤内大湖水体滞留时间为0