水环境质量评价65552ppt课件

3环境评价 第一章环境影响评价程序 本章教学目的 要求掌握环境影响评价程序的定义 分类 原则掌握环境影响评价的管理程序和工作程序 本章重点 难点重点 环境影响评价的管理程序难点 环境影响评价的工作程序 本章教学目录环境影响评价程序的基本概念环境影响评价的管理程序环境影响评价的工作程序 3 1环境影响评价程序的基本概念 一 环境影响评价程序的定义和分类定义 按一定的顺序或步骤指导完成环境影响评价工作的过程 分类 管理程序和工作程序用于指导环境影响评价的监督与管理的为管理程序 用于指导环境影响评价的工作内容和进程的为工作程序 二 环境影响评价程序遵循的原则目的性原则 任何形式的环境影响评价都必须有明确的目的性 并根据目的性确定环境影响评价的内容和任务 整体性原则 注意各种政策及项目建设对区域人类 生态系统的整体影响 分析综合效应 相关性原则 考虑人类 生态系统中各子系统之间的联系和关系 判别环境影响的传递性 主导性原则 抓住各种政策或项目建设可能引起的主要环境问题 等衡性原则 充分注意各子系统和要素之间的协调和均衡 特别关注某些具有 阈值效应 的要素 动态性原则 环境影响是一个不断变化的动态过程 环评中要研究其历史过程 研究环境影响特征 注意影响的迭加性和累积性特点 随机性原则 环境影响评价是个涉及多因素 复杂多变的随机系统 环评中要根据具体情况 随时增加必要的研究内容 特别是环境风险评价 社会经济性原则 环评应从环境的系统性和整体性方面对环境的价值作出评价 并以社会 经济和环境可持续发展理论为基础对环境开发行为作出合理的判断 公众参与原则 环评过程要公开 透明 公众有权了解环评的相关信息 3 2环境影响评价的管理程序 一 环境影响分类筛选 分类管理 编写环境影响报告书编写环境影响报告表填报环境影响登记表 二 建设项目环境影响评价管理程序 编制环境影响评价大纲编制环境影响报告书 表 评估环境影响报告书 表 审批环境影响报告书 表 三 环境影响评价项目的监督管理 1 评价单位资格考核与人员培训 2 评价大纲的审查 3 环境影响评价的质量管理 4 环境影响报告书的审批 审批环境报告书时应贯彻原则 审查该项目是否符合经济效益 社会效益和环境效益相统一的原则 审查该项目是否贯彻了 预防为主 谁污染谁治理 谁开发谁保护 谁利用谁补偿 的原则 审查该项目是否符合城市功能区划和城市总体发展规划 审查该项目的技术政策与装备政策是否符合国家规定 审查该项目环评过程中是否贯彻了 在污染控制上从单一浓度控制逐步过渡到总量控制 在污染治理上 从单纯的末端治理逐步过渡到对生产全过程的管理 在城市污染治理上 要把单一污染源治理与集中治理或综合整治结合起来 环境影响报告书审查以技术审查为主 审查方式由负责审批的环境保护行政主管部门视具体情况而定 3 3环境影响评价的工作程序 一 环境影响评价工作程序准备阶段 研究有关文件 进行初步的工程分析和环境现状调查 筛选重点评价项目 确定各单项环境影响评价的工作等级 编制评价工作大纲 正式工作阶段 进行工程分析和环境现状调查 进行环境影响预测和评价环境影响 报告编制阶段 汇总 分析上阶段工作得到的各种资料和数据 得出结论 完成环境影响报告书的编制 特别指出 如对所选项目地址给出否定结论 则对新地址的评价应重新进行 地址的优选 须对各地址分别进行预测和评价 二 环境影响评价工作等级的确定环境影响评价工作等级的含义 环境影响评价的各专题的工作深度的划分 分为三个等级 一级评价最详细 二级次之 三级较简略 环境影响评价工作等级的划分依据建设项目的工程特点项目所在地区的环境特征国家或地方政府所颁布的有关法规注 具体到某一建设项目可根据建设项目对环境的影响 所在地区的环境特征 当地对环境的特殊要求作适当调整 三 环境影响评价大纲的编写 环境影响评价大纲 环境影响评价报告书的总体设计和行动指南 在开展评价工作前编制 在充分研读有关文件 进行初步的工程分析和环境现状调查后形成 环境影响评价大纲包括的内容 1 总则 包括评价任务的由来 编制依据 控制污染与保护环境的目标 采用的评价标准 评价项目及其工作等级和重点等 2 建设项目概况 如为扩建项目应同时介绍现有工程概况 3 拟建地区的环境简况 附位置图 4 建设项目工程分析的内容与方法 三 环境影响评价大纲的编写 5 环境现状调查 一般自然环境与社会环境现状调查 环境中与评价项目关系较密切部分的现状调查 根据已确定的各评价项目工作等级 环境特点和影响预测的需要 尽量详细地说明调查参数 调查范围及调查的方法 时期 地点 次数等 6 环境影响预测与评价建设项目的环境影响 包括预测方法 预测内容 预测范围 预测时段以及有关参数的估值方法等 对建设项目环境影响的综合评价 应说明拟采用的评价方法 7 评价工作成果清单 拟提出的结论和建议的内容 8 评价工作的组织 计划安排 9 评价工作经费概算 四 环境现状调查和评价 环境现状调查的一般原则 1 调查范围 调查范围应大于评价区域 特别是对评价区域边界以外的附近地区 若遇有重要的污染源时 调查范围应适当放大 2 资料收集 应首先立足于现有资料 若现有资料不能满足要求时 再进行现场调查或测试 3 调查深度 与评价项目密切相关的的部分全面而详细 尽可能定量化 对不能用定量数据表达的的内容 应做出详细的说明 环境现状调查的方法 环境现状调查的内容地理位置 建设项目所处的经 纬度 行政区位置和交通位置 地质 地形地貌和土壤情况 水系分布和水文情况 气候和气象 矿藏 森林 草原 水产 野生动植物 农产品 动物产品等 大气 水 土壤等的环境质量现状 环境功能情况及重要的政治文化设施 社会经济情况 人群健康状况及地方病情况 其它环境污染和破坏的现状资料 五 环境影响预测 1 预测的原则 预测的范围 时段 内容 方法等应根据相应的评价工作等级 工程与环境的特性 当地的环保要求而确定 同时还考虑预测范围内的规划建设项目可能产生的环境影响 2 预测的方法 数学模式法 物理模型法 类比分析法 专业判断法 3 预测阶段和时段预测阶段 建设阶段 生产运营阶段 服务期满或退役阶段预测时段 冬 夏两季 或丰 枯水期 对污染物排放种类多 数量大的大中型项目 还应预测各种不利条件下的影响 4 预测的范围 等于或略小于现状调查的范围 预测点的数量与位置除应覆盖现状监测点外 还应根据工程与环境的特征 当地的环保要求 评价工作的等级而定 5 预测的内容 预测的环境质量参数根据工程与环境的特征 当地的环保要求 评价工作的等级而定 六 环境影响评价报告书的编制环境影响报告书的编写原则 1 报告书应该全面 客观 公正 概括地反映环境影响评价的全部工作 重点评价项目可另编分项报告书主要技术问题可另编专题报告书 2 文字应简洁 准确 图表要清晰 论点要明确 大项目可分为总报告和分报告 或附件 环境影响报告书编写基本要求 内容全面 重点突出 实用性强 基础数据可靠 预测模式及参数选择合理 结论观点明确 客观要信 语句通顺 条理清楚 文学简练 图表清晰 篇幅适中 有评价资格证书 报告书的编制内容总则 总论 建设项目概况工程分析建设项目周围地区的环境现状环境影响预测评价建设项目的环境影响环境保护措施的评述及技术经济论证环境影响经济损益分析环境监测制度及环境管理 环境规划的建议环境影响评价结论清洁生产和循环经济 环境风险评价 污染物排放总量控制 公众意见调查等 4水环境质量评价 主要内容 水环境质量现状评价 水环境影响评价 1 2 4 1水环境质量现状评价 4 1 1地表水质量评价 1 内梅罗 Nemerow 污染指数 他将水的用途划分为三类 饮用 游泳 制造饮料等 养鱼 工业食品制造 农业用等 工业冷却水 公共娱乐及航运 接触使用 不接触使用 人类接触使用 4 1水环境质量现状评价 根据水的不同用途 拟定了相应的水质标准 作为计算水质指标的依据 然后计算各种用途的水质指标值 根据划分的水的用途 内梅罗建立了分指数 式中 PIj j类水用途指数 Ci i污染物的实测浓度 mg L Sij i污染物对应j类水用途的标准 mg L 2 北京西郊水环境质量指数 4 1水环境质量现状评价 式中 Ci 各种污染物实测浓度 mg L Si 各种污染物的地表水卫生标准 mg 北京西郊水质质量系数分级 3 南京水域质量综合指数 4 1水环境质量现状评价 式中 Ci i类污染物的实测浓度 mg L Wi 污染物的权重 Wi 1 Si 各种污染物的评价标准 mg L n 污染物种类数 南京水域质量综合指标分级 4 有机污染综合评价指数 4 1水环境质量现状评价 式中 A 综合污染评价指数 BODi BOD0 BOD的实测值和评价标准 CODi COD0 COD的实测值和评价标准 NH3 Ni NH3 N0 NH3 N的实测值和评价标准 DOi DO0 溶解氧的实测值和评价标准 黄浦江水质质量评价分级 5 罗斯 Ross 水质指数 4 1水环境质量现状评价 罗斯在总结以前的水质指数的基础上 提出了一种比较简明的水质指数 选择悬浮固体 BOD和氨氮为评价参数 并分别给予权重 见下表 各评价参数权重 在计算水质指数时 先把各参数的测定值或相对污染值分成等级 然后按等级进行计算 其计算式为 WQI 分级值 权重值 4 1水环境质量现状评价 规定WQI值用整数表示 这样就将水质指数分成从0 10的11个等级 数值越大 水质越好 各级指数可进行如下分级 WQI 10 天然纯净水 WQI 8 轻度污染水 WQI 6 污染水 WQI 3 严重污染水 WQI 0 水质类似腐败的原污水 水质指数各参数的评分尺度 6 布朗 Brown 水质指数 4 1水环境质量现状评价 1970年 布朗等选取了11种重要水质参数 即溶解氧 BOD5 混浊度 总固体 硝酸盐 磷酸盐 pH 温度 大肠杆菌 杀虫剂 有毒元素等 然后由专家进行不记名投票 确定每个参数的相对权重系数 水质指数WQI按下式计算 式中 WQI 水质指数 其值在0 100之间 Pi 第i个参数的质量 在0 100之间 Wi 第i个参数的权重值 在0 1之间 9个参数的重要性评价及权重系数 4 1水环境质量现状评价 7 分级评价法 4 1水环境质量现状评价 这是国家环保总局曾经推荐使用的一种水质评价方法 评价标准以GB3838 83 地表水环境质量标准 以及 污染水质分级 为参考依据 评价代表值在评价时采用一次值 或采用多次平均值 而且必须与评价的具体目的相适应 评价记分原则分值越高 水质越好 根据标准分级的原则和各级的定义 已确定同级中的每一参数等权 而各级间的分值不等 评价步骤 根据各项参数的实测结果 得出每一参数值相应级别的分值 各项参数分数相加为总分值 4 1水环境质量现状评价 地表水质评价标准 单位 mg L 臭和色度除外 4 1水环境质量现状评价 各级参数的分值及评价总分值 评价总分值 4 1水环境质量现状评价 4 1 2地面水体底泥的评价 进行水体环境评价时 有时需要同时进行底泥的评价 在进行湖泊底泥进行评价时 一般以湖区土壤中有害物质的自然含量作为标准值 通常采用污染指数法对底泥进行评价 污染指数评价法的公式如下 式中 Ci 底泥中第i种污染物的实测浓度 mg l Si 湖区土壤中第i种污染物的自然含量 mg l 4 1水环境质量现状评价 计算出各评价因子的污染指数后 按内梅罗公式计算底泥的综合污染指数 式中 P 底泥的污染指数 Imax 底泥中污染指数Ii的最大值 Iav 底泥污染指数的平均值 底泥污染状况分级表 4 1水环境质量现状评价 4 1 3地下水质量评价 自然界中影响地下水质量的有害物质很多 评价因子的选择要根据具体情况而定 大致可考虑的评价参数包括4类 1 一般理化指标 如K Na Ca2 Mg2 SO42 Cl HCO3 NH4 NO2 NO3 pH 矿化度 总硬度 溶解氧 耗氧量等 2 常见的重金属和非金属物质 如Hg Cr Cd Pb As F CN等 4 细菌 寄生虫卵 病毒等 3 有害物质 如有机酚 有机氯 有机磷以及工业企业排放的其他有机毒物 评价参数 4 1水环境质量现状评价 4 1 4水湖泊水环境质量评价 在进行湖泊水质评价 底泥评价和生物学评价的基础上 可利用加权法进行湖泊环境质量的综合评价 式中 Wi 水质 底泥和生物学评价在综合评价中所占的权重 Mi 水质 底泥和生物学评价的分级值 M 监测点的综合分级值 I 监测点的综合污染指数 4 2水环境影响评价 4 2 1水环境影响评价的目的 水环境影响评价的目的是通过调查分析 预测 评估 定量地预测未来的开发行动或建设项目向受纳水体中的污染物排放量 弄清污染物在水体中的迁移 转化规律 提出建设项目和区域环境污染物的控制和防治对策 以实现环境保护的目标 4 2 2评价工作等级和工作程序 1 评价等级 依据 环境影响评价技术导则 的规定 地表水环境影响评价工作分为三级 一级评价最详细 二级次之 三级较简略 水环境质量评价等级的划分原则是 建设项目的污水排放量 污水水质的复杂程度 受纳水体的规模和受纳水体对水质的具体要求 4 2水环境影响评价 依据以下四项指标来衡量地表水环境影响评价的级别 A 建设项目污水排放量 20000m3 d 1000m3 d 10000 20000m3 d 5000 10000m3 d 1000 5000m3 d 4 2水环境影响评价 B 建设项目污水水质的复杂程度 污染物类型数 3 或者只有2类污染物 但需要预测其浓度的水质参数数目 10 污染物类型数 1 需要预测浓度的水质参数数目 7 污染物类型数 2 且需要预测其浓度的水质参数数目 10 或者只需预测一种污染物 但需要预测的水质参数数目 7 复杂 简单 中等 4 2水环境影响评价 河流或河口规模的划分拟建项目排污口附近河流断面的多年平均流量大于150m3 s的为大河 小于15m3 s的为小河 介于二者之间的为中河 C 地表水域规模 湖泊和水库规模的划分当平均水深 10m时大湖 水库 50km2中湖 水库 5 50km2小湖 水库 5km2当平均水深 10m时大湖 水库 25km2中湖 水库 2 5 25km2小湖 水库 2 5km2 4 2水环境影响评价 以 地表水环境质量标准 GB3838 2002 划分地表水的水域功能 如果受纳水体的实际功能与该标准的水质分类不一致时 可根据项目所在地人民政府规定的水环境功能区划来确定受纳水体的功能 然后确定对地表水水质的要求 D 地表水水质要求 4 2水环境影响评价 工程特点 环境特征 所处地理位置 地下水评价等级划分依据 地下水环境影响评价等级划分依据 4 2水环境影响评价 2 评价工作程序 4 2水环境影响评价 4 2 3水环境影响预测 1 预测条件的确定 A 评价因子的筛选原则 按等标排放量大小排序 选择排位在前的因子 但对那些毒性较大 持久性的污染物应慎重取舍 在受项目影响的水体中已经造成严重污染的污染物或已无负荷容量的污染物 经环境调查已经超标或接近超标的污染物 地方环保部门要求预测的敏感污染物 4 2水环境影响评价 Textinhere 环境现状监测点 水文特征和水质突变处 现有水文站 河流分叉或会合处等 B 预测范围与预测点位的选择 4 2水环境影响评价 运营期 建设期 服务期满后 C 预测阶段 4 2水环境影响评价 平水期 丰水期 枯水期 D 预测时段 4 2水环境影响评价 2 预测方法的选择 数学模型法 物理模型法 类比分析法 数学模型法是利用适合的水质模型预测建设项目引起的水体水质变化 从而预测建设项目的水环境影响的定量方法 根据相似理论 在按一定比例缩小的环境模型上进行水质模拟试验 以预测由建设项目引起的水体水质变化 类比调查法是参照现有相似工程对水体的影响来预测拟建项目对水环境的影响 预测方法 4 2水环境影响评价 4 2 4水环境影响评价中常用的水质模型 1 污染物在水体中的迁移转化 污染物与水体的混合过程分一般分为3个阶段 竖向混合阶段 横向混合阶段 横断面上充分混合后到长度方向充分混合阶段 4 2水环境影响评价 A 迁移运动 迁移运动是指污染物在水流作用下的转移运动 迁移运动只是改变污染物在水中的位置 并不改变水中污染物的浓度 污染物的迁移通量可由下式计算 式中 f 污染物的迁移通量 kg m2 s u 水体介质的运动速度 m s C 污染物在水体介质中浓度 kg m3 式中 I1 xi方向上的分子扩散通量 kg m2 s E 分子扩散系数 m2 s 水中分子扩散系数介于10 5 10 4m2 s之间 xi 空间坐标 m 4 2水环境影响评价 分子扩散过程服从Fick第一扩散定律 B 分散运动 分子扩散 湍流扩散 弥散扩散 分散运动 湍流扩散也可以用Fick第一定律描述 式中 I2 xi方向上的湍流扩散通量 kg m2 s Ei 湍流扩散系数 m2 s 水中的湍流扩散系数介于10 2 100m2 s之间 污染物浓度的时间平均值 kg m3 弥散作用导致的质量通量可用下式计算 式中 I3 xi方向上的弥散扩散通量 kg m2 s 弥散扩散系数 m2 s 水中的弥散扩散系数介于101 104m2 s之间 污染物浓度时间平均值的空间平均值 kg m3 4 2水环境影响评价 4 2水环境影响评价 C 转化运动 进入环境的污染物可分为2大类 守衡污染物和非守衡污染物 守衡污染物进入环境后仅发生迁移和分散 从而改变其所处的位置和浓度 但总量保持不变 非守衡污染物进入环境以后 除迁移 分散而改变位置和浓度外 还因污染物本身的衰减而加速浓度的降低 因此其总量随时间不断减少 非守衡污染物在水体中的衰减过程通常用一级反应动力学规律加以描述 即 式中 C 污染物浓度 kg m3 t 反应时间 s K 反应常数 1 mol s 4 2水环境影响评价 2 常见的河流水质模型 A 完全混合模型 废水排入一条河流时 如果满足下述条件 河流是稳态的 即河床断面积 流速 流量不随时间变化 污染物稳定排放 污染物在整个河段内混合均匀 即河段内各点的污染物浓度相等 排入河流中的污染物为守衡污染物 不降解也不沉淀 1 2 3 河流无支流和其他污水排入口 4 此时 在排水口下游某点的污染物浓度可按完全混合模型计算如下 式中 C 污水与河水混合后的浓度 mg L Cw 排入污水中污染物的浓度 mg L Ch 排污口上游河水中的污染物浓度 mg L Qh 排污口上游的河水流量 m3 s Qw 排入河流的污水流量 m3 s 4 2水环境影响评价 B 零维模型 如果污染物浓度在任何空间方向上不存在变化 可以考虑用零维模型计算污染物的浓度 对于河流常用零维模型解决的问题有 不考虑混合距离的守衡污染物浓度的预测和环境容量的估算 有机物降解物质的降解项可以忽略时 可以采用零维模型 1 2 零维模型的基本方程为 式中 v 河流的流速 m s Q 河流的流量 m3 s C0 进入河流的污水的污染物浓度 mg L C 流出河段的污染物浓度 mg L s 污染物的源和汇 s r 污染物的反应速度 4 2水环境影响评价 对于一个没有源和汇的河段 如果假设污染物的反应符合一级反应动力学规律 即 则上式可以简化为 式中 k 污染物的衰减常数 d 1 在稳态条件下 即 时 方程的解为 在一般情况下 即 时 方程的解为 4 2水环境影响评价 C 一维水质模型 一维河流水质模型是目前应用最广泛的模型 它适用于污染物浓度仅在一个方向上有变化的场合 一维模型的基本方程为 式中 Dx 纵向弥散系数 m2 s Vx 为河流流速 m s 在稳态条件下 即时 该常微分方程在边界条件 x 0时 C C0 x 时 C 0下的解为 4 2水环境影响评价 在非稳态条件下 即时 污染物瞬时排放 边界条件为 其中 式中 M 一次排放的污染物量 kg A 河流的横断面积 m2 一维模型的非稳态解 4 2水环境影响评价 D 二维模型 对于大型河流 污染物浓度不仅要考虑污染物浓度沿纵向的变化 还要考虑污染物浓度沿河宽方向的变化 这时需要用二维模型来预测计算 二维模型的基本微分方程是 式中 Dy 横向弥散系数 vy 横向流速 m s m 污染物的源强 在等宽等深的河流中 断面平均流速vx不变 横向平均流速vy 0 横向弥散系数Dy为常数 而且一般情况下 纵向扩散系数远小于迁移项 在岸边排放且无对岸边影响的条件下 上式的稳态解为 4 2水环境影响评价 E BOD DO模型 1925年斯特里特 费尔普斯研究了河流中BOD和DO的变化规律 他们在建立模型时做了如下假设 有机物的降解符合一级反应 且反应速度为常数 河流中的耗氧仅由BOD的降解所引起 河流中的DO仅来自与大气复氧 且复氧速度也为常数 1 2 3 此时有 式中 L 河水中的BOD浓度 mg L kd 有机物的降解常数 d 1 ka 大气复氧常数 d 1 t 时间 4 2水环境影响评价 该模型的初始条件为 t 0 L L0 D D0 不难求出上述模型的解为 由斯特里特 费尔普斯模型 S P模型 可以估算在已知排污点河水BOD和DO起始浓度时 沿河流下游各点河水中的溶解氧以及最低的溶解氧浓度和位置 即临界氧亏和临界距离 4 2水环境影响评价 3 河流水质模型的参数估计 A 纵向弥散系数Dx的估计 示踪实验法 如果将示踪剂瞬时投入河流某断面 在投放点下游断面采样测定不同时刻ti时的示踪剂浓度Ci 则可以根据一维模型求出纵向弥散系数 假设k 0 则有 在距离排放点下游x x0处测得不同时刻的浓度Ci i 1 2 将 对 作图 可得一条直线 其斜率则为 从而可求得Dx 式中 H 为河流平均水深 m u 摩阻流速 m s S 为水力坡度 x 经验系数 爱尔德理论计算的 x 5 9 试验得到的 x 6 3 在天然河流中 河宽15 60m时 x 14 650 4 2水环境影响评价 经验公式法 爱尔德 Elder 通过水深1 5m的明渠实验 得到了河流纵向弥散系数的计算公式 4 2水环境影响评价 B 耗氧系数kd的估算 实验室测定法 根据 可得 因此 如果测得不同时刻ti的BOD值Li 将lnLi对ti作图 可得一直线 其斜率的负值即为kd 现场测定法 在河流上下游A B两个断面取样 假设测得的BOD浓度分别为LA LB 如果知道A B断面间的距离为x 河水流速为vx 就可按下式求得kd的值 假设水生植物在白天和夜间的呼吸速率不变 而且水生植物在夜间不进行光合作用 那么就可以霍恩伯格 Hormberger 法估算大气复氧系数ka 则夜间溶解