第五章 生态环境要素评价.pptx

1、第五章 生态环境要素评价,主讲人：王晓峰 资源学院地信系,环境质量评价,提纲,大气环境质量评价 水环境质量评价 土壤环境质量评价 噪声环境质量评价 生态环境质量评价,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.1大气环境质量评价概念 大气环境质量评价(atmospheric environmental quality evaluation)是指根据不同的目的和要求，按照一定的原则和评价标准，用一定的评价方法对大气环境质量的优劣进行定性或定量的评估。 5.1.2大气环境质量评价目的 大气环境质量评价的目的是准确阐明大气污染的现状和质量水平，指出未来发展的趋势和可能采取的最优化对策或措施等。,

2、5.1.3大气环境质量评价评价内容： 第一，对污染源的调查与分析，从而确定主要的污染源和污染物，找出污染物的排放方式、途径、特点和规律。 第二，对大气污染现状的评价。根据污染源调查结果和环境监测数据的分析，确定大气污染的程度。 第三，对大气自净能力的评价。研究主要污染物的大气扩散、变化规律，阐明在不同气象条件下对环境污染的分布范围与强度。 第四，对生态系统及人体健康影响的评价。通过环境流行病学调查，分析大气污染对生态系统和人体健康已产生的效应。第五，对环境经济学的评价。通过因大气污染所造成的直接或间接的经济损失，进行调查与统计分析,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况

3、 1）大气的形成 有人认为，大气是在地球上诞生后，由于火山活动逐渐从地壳中渗透出来的。在原始大气中，氧的含量非常少，而二氧化碳很多。后来，绿色植物出现在陆地上，通过光合作用，逐渐使原始大气变成了现在的样子。地球大气的演变过程可以分为三个阶。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成 包括干洁大气成份、水汽、杂质和微粒、大气污染物等 （1）干洁大气成份 干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。,大气、水、土壤

4、、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成 （2）水汽 水汽在大气中含量很少，但变化很大，其变化范围在0-4之间，水汽绝大部分集中在低层，有一半的水汽集中在2公里以下，四分之三的水汽集中在4公里以下，10-12公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的99。 大气中的水汽来源于下垫面，包括水面、潮湿物体表面、植物叶面的蒸 发。由于大气温度远低于水面的沸点，因而水在大气中有相变效应。水汽含量在大气中 变化很大，是天气变化的主要角色，云、雾、雨、雪、霜、露等都是水汽的各种形态。 水汽能强烈地吸收地表发出的长波辐射，也能放出长波辐射，水汽的蒸发和凝结又能吸收和放出潜热，这都直接影响到

5、地面和空气的温度，影响到大气的运动和变化。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成 （3）杂质和微粒 大气中除了气体成分以外，还有很多的液体和固体杂质、微粒。杂质是指来源于火山爆发、尘沙飞扬、物质燃烧的颗粒、流星燃烧所产生的细小微粒和海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒，还有细菌、微生物、植物的孢子花粉等。它们多集中于大气的底层。 液体微粒，是指悬浮于大气中的水滴、过冷水滴和冰晶等水汽凝结物。 大气中杂质、微粒，聚集在一起，直接影响大气的能见度。但它能充当水汽凝结的核心，加速大气中成云致雨的过程；它能吸收部分太阳辐射，又能削弱太阳直接辐射和阻挡地面长波辐射，

6、对地面和大气的温度变化产生了一定的影响。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成 （4）大气污染物 大气污染物是指由于人类活动或自然过程排人大气的并对人或环境产生有害影响的物质。大气污染物的种类很多，受到人们注意的污染物大致有一百种左右，按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成-（4）大气污染物- A气溶胶状态污染物 在大气污染中，气溶胶系指固体、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。其粒径为0.002100um大小的液滴或固态粒子。气溶胶按照不同的分类标

7、准有不同的分类方法若按粒子的粒径大小分，可分为总悬浮颗粒物，飘尘和降尘；若按气溶胶的来源和物理性质分，可分为粉尘、烟、飞灰、黑烟和雾。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成-（4）大气污染物- A气溶胶状态污染物 飘尘。是分散在大气中的各种粒子的总称。是指用标准大容量颗粒采样器(流量在1117m3min)在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，其粒径大小绝大多数在1 00pm以下，其中多数在1 Oum以下。也是目前大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。 总悬浮颗粒物(TSP)。在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘。其粒径主要是小于10um的微粒。由于飘尘粒径

8、小，能被人直接吸入呼吸道内造成危害；又由于它能在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大，同时在大气中还可以为化学反应提供反应载体。因此，飘尘是从事环境科学工作者所注目的研究对象之一。 降尘。用降尘罐采集到的大气颗粒物称为降尘。在总悬浮颗粒物中一般直径大于10um的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来，所以将这部分的微粒称为降尘。单位面积的降尘量可作为评价大气污染程度的指标之一。 粉尘(dust)。粉尘系指悬浮于气体介质中的小固体粒子，能因重力作用发生沉降。粉尘的粒子尺寸范围，在气体除尘技术中，一般为1200um。 烟(fume)。烟一般指由冶金过程中形成的固体粒子的气溶

9、胶，烟的粒子尺寸很小，一般为0011um。 飞灰(fly ash)。飞灰是指燃料燃烧产生的烟气飞出的分散较细的灰分。 黑烟(smoke)。黑烟一般指由燃料产生的能见气溶胶。 雾(fog)。雾是气体中液滴悬浮体的总称。在工程中，雾一般泛指小液体粒子。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的组成-（4）大气污染物- B气体状态污染物 气体状态污染物简称气态污染物，是以分子状态存在的污染物，大部分为无机气体。常见的有五大类如表所示。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2) 大气的组成-（4）大气污染 也有人把大气污染物分为以下几种：,

10、大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2) 大气的组成-（4）大气污染,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的特点,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.4大气基本概况 2)大气的特点,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.1.5大气评价方法,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,美国于1976年9月首次公布了污染物标准指数(PSl)。PSI ( Pollutant Standard Index)

11、指数考虑CO、NO2、SO2、氧化剂和颗粒物质五个参数，以及SO2和颗粒物质浓度的乘积。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,它是由美国原子能委员会橡树岭国立实验室于1971年9月提出的。它包括五项污染物即CO、SO2、NO2、氧化剂和颗粒物质。设ci代表任一项污染物的实测24h平均浓度，Si代表该污染物的相应标准， ORAQI可按下式计算： 橡树岭国立实验室按ORAQI大小，把大气质量分为六级：ORAQI20时，大气质量为最好；20一39为好；40一59为尚好；60一79为差；80一99为坏；100为危险,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（七）我国学者姚志麒等(1978年)提出的

12、大气质量指数：,八） 大气环境质量综合评价指数,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,式中：P大气污染综合指数； Pi污染物i的分指数； Ci污染物i的浓度值（季或年）； Si污染物i的评价标准。,某地在某年度的大气要素的浓度平均值（毫克/立方米）是： 二氧化硫 ：0.090 ； 二氧化氮 0.044；可吸入颗粒物 0.071； 降尘 7.15。 评价标准：二氧化硫：0.060，二氧化氮0.080，可吸入颗粒物0.100，降尘则8.00吨/平方公里 月。 请计算该年大气质量指数？ PSO2=0.09/0.06=1.5 PNO2=0.044/0.08=0.55 P可=0.071/0.1=0.7

13、 P降=7.15/8=0.89 P平均=0.91,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,水包括天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等)，人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得到水）。 水（化学式：H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。 水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。 水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本

14、特点,水的反膨胀现象 水的密度在3.98时最大，温度高于3.98时（也可以忽略为4），水的密度随温度升高而减小 ，在03.98时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加 原因：主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。如冰的密度反比同温度的水小。 水的衰老 通常我们只知道动物和植物有衰老的过程，其实水也会衰老，而且衰老的水对人体健康有害。据科研资科表明，水分子是主链状结构，水如果不经常受到撞击，也就是说水不经常处于运动状态，而是静止状态时，这种链状结构就会不断扩大、延伸，就变成俗称的“死水”，这就是衰老了的老化水。现在许多桶装或瓶装的纯净水，从出厂到饮用，中间常常要存放相当长一段时间。桶装或瓶装的饮

15、用水，被静止状态存放超过3天，就会变成衰老了的老化水，就不宜饮用了。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本概况,健康水的七大标准（国际最新饮用水健康标准） （1）不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染； （2）含有适量的有益于人体健康，并呈离子状态的矿物质（钾、镁、钙等含量在100mg/L）； （3）水的分子团小，溶解力和渗透力强； （4）应呈现弱碱性（PH值为89）； （5）水中含有溶解氧（6mg/L左右），含有碳酸根离子； （6）可以迅速、有效的清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质； （7）水的硬度适度，介于50200mg/L（以碳酸钙计）。,大气、水、土壤、噪

16、声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本概况,水的影响 对气候的影响：水对气候具有调节作用。 对地理的影响： 地球表面有71%被水覆盖，从空中来看，地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤，冲淤河道，搬运泥沙，营造平原，改变地表形态。 对生命的影响：水是生命的源泉。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本概况,5.2.1水的基本概况,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本概况,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本概况,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.1水的基本概况,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,水环境质量评价又称

17、水质评价，是根据水的用途，按照一定的评价标准、评价参数和评价方法，对水域的水质或水域综合体的质量进行定性或定量的评定。 水质评价按水体分为河水质量评价、湖泊（水库）质量评价、海洋质量评价、地下水质量评价等；按评价目的分为饮用水、渔业用水、工业用水、农业用水、游泳用水、风景及游览用水质量评价等。,5.2.2水环境质量评价概况,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（1）地表水概念： 地表水是河流、河口、湖泊（水库、池塘）、海洋和湿地等各种水体的统称，是地球水资源的重要组成部分。一个地表水体的环境质量是由水质、底部沉积物和水生生物等三部分的状况决定的。 人类开发活动常影响地表水体水量和水质并引起

18、水生生态系统的变化，破坏水资源的正常功能。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.2水环境质量评价概况,（2）水体污染 水和大气一样有一定的组成成分。一般来说，天然水中含有三大类物质： 一是溶解物质，包括钙、镁、锰、铁、硅、铝、磷等的盐类或其它化合物； 二是胶体物质，包括硅酸、腐植酸胶体等； 三是悬浮物质，包括粘土、微生物等。 未受污染的天然水体所含各种成分（即所谓“本底含量”）也会由于地区、季节的不同有一定的变化。适于人类及其它生物生存和工农业生产的水质，对其各种成分的要求都有一定范围，超过一定限度，特别是有毒物质超过一定数量，就会给生物的生存环境带来直接或间接的危害。,大气、水、

19、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.2水环境质量评价概况,（2）水体污染 人类活动和自然过程的影响可使水的感官性状（色、嗅、味、透明度等）、物理化学性质（温度、氧化还原电位、电导率、放射性、有机和无机物质组分等）、水生物组成（种类、数量、形态和品质等），以及底部沉积物的数量和组分发生恶化，破坏水体原有的功能，这种现象称为水体污染。 通俗地讲水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，从而导致水体的物理特征、化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5

20、.2.2水环境质量评价概况,（2）水体污染 造成水体污染的因素是多方面的，通常水体污染有两类：一类是自然污染，另一类是人为污染。 自然污染主要是自然因素所造成，如特殊地质条件使某些地区有某些或某种化学元素的大量富集，天然植物在腐烂过程中产生某种毒物，以及降雨淋洗大气和地面后挟带各种物质流入水体，都会影响该地区的水质。 人为污染是人类生活和生产活动中产生的废污水对水体的污染，包括生活污水、工业废水、农田排水和矿山排水等。此外，废渣和垃圾倾倒在水中或岸边，或堆积在土地上，经降雨淋洗流入水体，都能造成污染。总体来说，与自然过程相比较，人类活动是造成水体污染的主要原因。,大气、水、土壤、噪声、生态环境

21、质量评价,5.2.2水环境质量评价概况,（2）水体污染 水质污染还可以分为：化学型污染、物理型污染和生物型污染。 化学型污染：指排入水体的碱、酸、无机和有机污染物造成的水体污染。 物理型污染：指引起水体的色度、浊度、悬浮性固体、水温和放射性等检测指标明显变化的物理因素造成的污染。例如：热污染源于高于常温的废水排入水体；水土流失等因素造成水体的悬浮性固体指标的增加；植物的叶、根及其腐殖质进入水体会造成水体的色度和浊度急剧增加增大。 生物型污染：未经处理的生活污水、医院污水等排入水体，引入某些病原菌造成污染。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源,大气

22、、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-点源污染,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.4水环境质量评价方法,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。生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、餐饮业、旅游服务业及其他城市公用设施。 生活污水中含有纤维素、糖类、淀粉、蛋白质和脂肪等有机物，还含有氮、磷与硫等无机盐类以及病原微生物等污染物。 工业废水来自工业生产过程，其水量和水质随生产过程而异，一般可分为工业废水、原料及成品洗涤水、设备与场地冲洗水、冷却用水以及生产过程中跑、冒、滴、漏流失的废水。工业废水中常含有生产原料、中

23、间产物、成品及各种杂质。工业废水种类繁多，组分非常复杂，通常按工业废水中所含的主要污染物分为：有机废水、无机废水、重金属废水、放射性废水和热废水等。,（3）污染源-非点源（面源）污染,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,指分散或均匀地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。主要包括城镇排水、农田排水和农村生活废水、矿山废水、分散的小型禽畜饲养场废水，以及大气污染物通过重力沉降和降水过程进入水体等所造成的污染废水。 面源污染情况比较复杂，其污染影响较难定量，但又不能忽视，特别是对点源已进行有效控制后，面源污染会日益突出。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物

24、,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,由点源和面源排入水体的主要污染物可分为：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。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,A.耗氧有机污染物 包括碳水化合物、蛋白质、有机酸、酚、醇等。主要是由点污染源排放的；但是随着农药和化肥使用量的增加和小型禽畜饲养业的乡镇工业的发展，非点源污染的比重日益增加。 耗氧有机物能为水体中微生物分解；在分解同时消耗水体中的溶解氧（DO）。当DO浓度过低的时候，鱼类死亡和正常的水生生态系统受到破坏；在

25、水中DO和N03-、N02-等氧化物被耗尽时，便出现“黑臭”现象。水体中耗氧有机物浓度常以单位体积中耗氧物质的化学或生物化学分解过程所需消耗的氧量表示。 常用的参数有：化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）和高锰酸钾指数等。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,A.耗氧有机污染物 化学需氧量是水体中能被氧化的物质进行化学氧化时消耗氧的量。以每升水消耗氧的毫克数表示，COD值愈大，表示水体受污染愈严重（通常认为是有机物造成的污染）。 生化需氧量即是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。其定

26、义是：在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量，表示单位为氧的毫克/升（O2，mg/l）。 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，以前称为锰法化学耗氧量。我国新的环境水质标准中，已把该值改称高锰酸盐指数，而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,B.营养物 是由点源和非点源将含有有机氮化物、氨氮、硝酸盐和磷酸盐的废水直接排入或通过河流进入湖泊、水库和近海水域带来的。这些过量排入的营养物使水体富营养化，造成水体中蓝、绿藻和有些浮游生物种群的大量繁殖，他们的生长周期短

27、，有的藻类还排放毒素，死亡的藻类和浮游生物在被微生物分解过程中消耗水中的DO，并产生H2S等有害气体，使水中的原有水生生物消失，水体发臭。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,C.水中有机毒物 主要有酚类、多氯联苯、有机氯农药和硝基化合物等。酚类(水体中的酚类化合物主要来源于含酚废水，如焦化厂、煤气厂、煤气发生站、石油炼厂、木材干馏、合成树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农药、玻璃纤维、油漆、消毒剂、化学试剂等工业废水。 酚类属有毒污染物，但其毒性较低。酚类化合物对鱼类有毒害作用，鱼肉中带有煤油味就是受酚污染的结果。)虽易为水中微生物

28、降解，但酚类会引起鱼类肌肉出现异味，自来水厂用氯消毒含酚浓度过高的水时，会出现令人恶心的味道。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,D.水中重金属 一般指密度大于5.0g/cm3的元素。重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程。特点是：,除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源； 水中各种无机配位体氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体腐蚀质等会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底

29、泥的重金属又可能重新释放出来； 重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。 在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋甲基汞)；可被 生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。,5.2.2水环境质量

30、评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,E.非金属无机毒物 主要有氰化物(氰化物包括无机氰化物、有机氰化物和络合状氰化物。水体中氰化物主要来源于冶金、化工、电镀、焦化、石油炼制、石油化工、染料、药品生产以及化纤等工业废水。 氰化物具有剧毒。氰化氢对人的致死量平均为50微克；氰化钠约100微克；氰化钾约120微克。氰化物经口、呼吸道或皮肤进入人体，极易被人体吸收。急性中毒症状表现为呼吸困难、痉挛、呼吸衰竭，导致死亡。)、氟化物和H2S等。在好氧条件下低浓度氰化物可被氧化为CO32-、NO3-,H2S可氧化为硫酸盐。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-

31、水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,F.病原微生物 包括致病菌、病毒和寄生虫卵、他们常与肠杆菌及其他细菌共存，会导致各种水致传染病。,G.酸碱污染 指酸性或碱性废水排入水体，使水的PH值超出正常的6.58.5范围，从而影响水生物的正常生长和妨碍水体自净作用。酸主要来自矿坑废水、工厂酸洗水、硫酸厂、粘胶纤维、酸法造纸等，酸雨也是某些地区水体酸化的主要来源。碱主要来自造纸、化纤、炼油等工业。酸碱污染不仅可腐蚀船舶和水上构筑物，改变水生生物的生活条件，还可大大增加水的硬度(生成无机盐类)，影响水的用途，增加工业用水处理费用等。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,

32、大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,H.石油类 油类已成为水体，特别是海洋污染的主要物质。油能粘住鱼卵和鱼，降低孵化率并使鱼畸形、死亡。油类还会附海兽和鱼类的呼吸器官，使其窒息而死。总之，油类会降低水生生物的品质和数量，影响水资源的。,G.热污染 主要是由电力、冶金、化工等工业排放温度高的冷却用水（温排水）、温排水使水体水温升高，破坏了水生生态系统。水温升高降低DO浓度影响水生生物生长。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）污染源-水体污染物,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,H.石油类 油类已成为水体，特别是海洋污染的主要物质。油能粘住鱼卵和鱼，降低孵化率并使鱼畸形、死亡。油类还会

33、附海兽和鱼类的呼吸器官，使其窒息而死。总之，油类会降低水生生物的品质和数量，影响水资源的。,G.热污染 主要是由电力、冶金、化工等工业排放温度高的冷却用水（温排水）、温排水使水体水温升高，破坏了水生生态系统。水温升高降低DO浓度影响水生生物生长。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）水体自净,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,自然环境包括水环境对污染物质都具有一定的承受能力，即所谓环境容量。 水体能够在其环境容量的范围内，经过水体的物理、化学和生物的作用，使排入污染物质的浓度和毒性随时间的推移，在向下游流动的过程中自然降低，称之为水体的自净作用。 也可简单地说，水体受到污染后，靠自然能力

34、逐渐变洁的过程称为水体的自净。,5.2.2水环境质量评价概况,（3）水体自净,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,水体的自净过程很复杂，按其机理划分有： （1）物理过程。其中包括稀释、混合、扩散、挥发、沉淀等过程。水体中的污染物质在这一系列的作用下，其浓度得以降低。稀释和混合作用是水环境中极普遍的现象，又是比较复杂的一项过程，它在水体自净中起着重要的作用。 （2）化学及物理化学过程。污染物质通过氧化、还原、吸附、凝聚、中和等反应使其浓度降低。 （3）生物化学过程。污染物质中的有机物，由于水体中微生物的代谢活动而被分解、氧化并转化为无害、稳定的无机物，从而使浓度降低。,5.2.2水环境质量评

35、价概况,（3）水体自净,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,总之，水体的自净作用包含着十分广泛的内容，任何水体的自净作用又常是相互交织在一起的，物理过程、化学和物化过程及生物化学过程常常是同时同地产生，相互影响，其中常以生物自净过程为主，生物体在水体自净作用中是最活跃、最积极的因素。 水的自净能力与水体的水量、流速等因素有关。水量大、流速快，水的自净能力就强。但是，水对有机氯农药、合成洗涤剂、多氯联苯等物质以及其它难于降解的有机化合物、重金属、放射性物质等的自净能力是及其有限的。,5.2.2水环境质量评价概况,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,环境目标也称环境质量目标，指基本满足区域

36、社会经济活动和人群健康要求的环境目标；也是各级政府为改善辖区（或流域）内环境质量而规定的在一定时段内必须达到的各种环境质量指标值的总称。 每个环境质量指标值就是一个具体的目标值。环境目标是一个区域、城市、地区和国家制定环境规划、进行环境建设和管理的基本出发点和归宿。 环境规划所确定的目标通常包括两个主要方面：环境质量目标和污染物总量控制目标。,5.2.3 水环境目标,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,A.环境质量方面 根据国家地表水环境质量标准，把水质指标分为以下几类。 物理参数:包括温度、臭、味、色、浊度、固体(总固体、悬浮性固体、溶解性固体等)。 化学参数:可分为有机和无机成分。无机

37、指标：含盐量、硬度、PH值、酸度、碱度及铁、锰、氯化物、硫酸盐、硫化物、重金属类、氛、磷等。有机指标：BOD5、COD cr、DO、酚、油等。 生化参数:大肠杆菌。,5.2.3 水环境目标,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,A.污染源排放方面 按容量排放总量、污染物削减率、污水处理率、达标率、污水回用率等等确定环境目标。 地表水环境质量标准把水域主要功能划分为五类： 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地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等； 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、

38、水产养殖区等渔业水域及游泳区； IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区； V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。同一水域兼有多类别的，依最高类别功能划分。,5.2.3 水环境目标,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部

39、分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。 类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。,地下水环境质量标准把地下水划分为五类：,5.2.3 水环境目标,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。 类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。,地下水环境质量标准把地下水划分为五类：,5.2.3 水环境目标,水环境质量 water e

40、nvironmental quality 水环境质量评价 water environmental quality assessment 水污染 water pollution sewage（人类活动、化学、无机水污染、有机物、有毒物质、生物染、热、放射性、生物（富营养化和赤潮）、次生、地下） 水污染常规分析指标 index of routine analysis for water pollution 水污染遥感监测 remote-sensing monitoring of water pollution 污染物 pollutant（污染物迁移（生物迁移、机械迁移、物理化学迁移、水生物富集 （

41、水生物浓缩）、污染物转化（物理、化学、生物）和污染物降解（化学、生物和光化学） 污水 sewage（工业废水、农业污水、城市污水） 岸边污染带 near-shore pollution belt 污染负荷 pollution load,5.2.3水环境质量评价内容,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,径污比 dilution ratio 水环境容量 （纳污量） water environmental capacity 水体污染源 pollution source of water body（点污染源、天然污染源、人为污染源、非点污染源 （面污染源） 污染源调查 investigation

42、of pollution sources 污染源控制 pollution source control 水质参数 water quality parameters 水质模型 water quality model 水温模型 water temperature model 水质生物评价 biologic assessment of water quality 水环境效应 water environmental effect 水环境影响评价 water environmental impact assessment 水污染环境效应 environmental effect of water pol

43、lution,5.2.3水环境质量评价内容,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,按照区域水质标准和可持续发展要求，明确环境质量目标； 根据国家排污控制标准，界定建设项目可能产生的源强； 选择水质模型，进行水环境影响预测； 优化污染源控制方案，实现达标排放和总量控制； 综合分析得出建设项目的环境可行性结论,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境影响评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,熟悉地面水环境影响预测的方法类别，基本原理及水体自净的机理与分类； 熟悉水质均匀混合的定义与水质混合过程段的划分； 掌握河流完全混合模式、点源一维水质模

44、式，熟悉相应的适用条件； 了解二维稳态混合模式； 熟悉常用水质模型衰减系数的率定方法。,5.2.4水环境评价的基本思路,地面水环境影响预测的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,水环境现状评价是在水资源特别是水质调查的基础上，根据水资源时空分布状况及其生态服务功能与要求，对水质调查结果进行统计和评价，说明水质的污染现状，它是地表水环境影响预测和评价的基础。评价水环境和水质现状主要采用数据统计、辅之文字分析和描述。数据统计可采用检出率、超标率等统计数值和水质污染指数进行评价，目前常用检出率、超标率等统计数值。 评价的基本依据是地表水环境质量标准和有关法规及当地的环保要求。,5.2.4

45、水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（1）评价因子选取原则 a.根据水环境质量现状评价的目的选择符合要求的评价因子； b.根据被评价水体的功能，如饮用、渔业、公共娱乐等选择评价因子； c.根据水体污染源评价结果得出的评价区主要污染物选择评价因子； d.根据水环境评价标准选择评价因子； e.根据水环境监测条件和测试条件选择评价因子。,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（2）评价因子的类别 a.感观因子：如味、色、浑浊度、悬浮物等； b.氧平衡的因子：如DO、BOD、COD等； c.

46、营养因子：如硝酸盐、磷酸盐、氨盐等； d.毒性因子：如Cr、As、酚氰化物等； e.微生物因子：如粪大肠菌群； f.重金属因子：如Cu、Pb、Zn、Cd等。,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（3）评价指标选取的原则 主导性原则在地下水功能评价中，由于影响资源、生态和地质环境功能的因素较多，表征因子繁杂，其中关系错综复杂，有的交叉，有的似乎毫不相关，因此很难选用一个或几个指标来评价。但是如果把所有影响因子或表现因子全部列入地下水功能评价指标，则指标体系将会十分繁杂。因此，建立指标体系时有目的、有侧重地选取一些表现力强，与资源、地质

47、环境和生态功能关系密切的因子，这些因子的变化直接或间接影响导致资源、地质环境和生态功能的数量和质量的改变，也就是选取主要影响因子。,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（3）评价指标选取的原则 可度量原则量化问题也是指标选取的原则之一。水功能评价与区划研究的对象系统界定在资源、生态和环境三大功能相互作用构成了有机的整体，服务于研究区地下水系统。如果只是定性分析，很难给人明确的概念，而从量化的角度表示三大功能的作用效果，则可以更加直观反映研究区的地下水功能现状，从而预警目前的不利现状，有助于人们采取有交往的措施对其进行改观。因此，指标

48、选取时要注意指标的可度量性。,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（3）评价指标选取的原则 可操作性原则主要因子选取时还要兼顾指标的可操作性（即指标的易获取性）。选取的指标为影响和反映地下水资源、生态和环境地质功能的简单易解释因子，如地下水监测数据，数据易于获得且具有选择、比较性。随着时间的变化，通过更新数据就可以调整为新的指标。,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,（3）评价指标选取的原则 全面性原则水功能评价是对包括资源、生态和地质环境功能在内的三大功能相互影响相互制

49、约基础上的综合整体效益的评价，因此，指标的选取应涵盖这三大研究范围。 灵活性原则单一因子不能说明或反映指标的变化情况，用两种变量之间的“比率”、“关联度”来表示，反映不同变量之间的关系。,5.2.4水环境评价的基本思路,水环境现状评价的基本思路,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,了解项目所在区域和相关区域的水环境质量状况。 了解区域水环境特点和环境敏感目标。 为预测模型的选择提供依据和获取基础数据。 决定评价的主要方向和重点。,5.2.5水环境调查,调查目的,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,收集资料 现场监测 遥感法（如悬浮泥沙、富营养化）,5.2.5水环境调查,调查方法,环境现

50、状的调查范围，应能包括建设项目对周围地表水环境影响较显著的区域。在此区域内进行的调查，能全面说明与地表水环境相联系的环境基本情况，并能充分满足环境影响预测的要求。 在确定某项具体工程的地表水环境调查范围时，应尽量按照将来污染物排放后可能的达标范围，同时考虑评价的高低（评价等级高时可取调查范围略大，反之可略小）后决定。,5.2.5水环境调查,调查范围,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,根据当地的水文资料初步确定河流、河口、湖泊、水库的丰水期、平水期和枯水期，同时确定最能代表这三个时间的季节或月份。 对于海湾，应确定评价期间的大潮期和小潮期。 评价等级不同，对各类水域调查时期的要求也不同。当

51、调查区域面源污染严重，丰水期水质劣于枯水期时，一、二级评价的各类水域应调查丰水期，若时间允许，三级评价也应调查丰水期。,5.2.5水环境调查,调查时间,以河流为例： 河流一般分为丰水期、平水期和枯水期，调查时间应选择在代表水期的典型月份进行，评价级别越高，所要求的代表性越强： 一级评价：三个水期都要调查，如时间不够最少要调查平水期和枯水期。 二级评价：一般情况下可调查平水期和枯水期，如时间不够最少要调查枯水期。 三级评价：可以只调查枯水期。,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,调查内容包括： 水域功能调查 水环境敏感目标调查 水文调查 水环境质量调查。,5.2.5水环境调查,调查内容,大气

52、、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,调查水环境功能区划和水功能区划的划定及审批； 没有划定功能区的，调查水域的实际功能； 水环境敏感目标的分布、类型、保护级别和保护要求。,5.2.5水环境调查,调查内容,水域功能和水环境敏感目标调查,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,丰水期、平水期、枯水期的划分 河流的水文特征参数：河宽B、水深H、流速u、流量Q、坡度（比降）J和弯曲系数（弯曲系数1.3可视为顺直河流）等。 水温、泥沙含量等 丰水期有无分流漫滩，枯水期有无浅滩、沙洲和断流 有无冰封期以及冰封时间、解冻时间 预测所需要的其它资料,5.2.5水环境调查,调查内容,水文调查,大气、水、土壤、噪

53、声、生态环境质量评价,一般参数可根据地表水环境质量标准，结合建设项目污染物排放情况和当地水环境特点选取。 如果水域有比较重要的生态功能还应进行水生生物调查。 如果建设项目排放易积累的污染物或原底质中存在易积累污染物，还应进行底质调查。,5.2.5水环境调查,调查内容,水环境质量调查,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,水环境影响评价所需监测的水质参数应包括反映评价水域水质一般状况的常规参数、代表建设项目所排废水污染特征的参数以及评价水域的敏感参数。 常规水质参数：河流可选用水温、PH、溶解氧、高锰酸钾指数、五日生化需氧量、非离子氨、氰化物、砷、汞、六价铬、石油类（河口要增加盐度、湖泊（水库

54、）增加总磷、总氮等）；再依据评价等级参考地面水水质标准适当增减。 建设项目特征水污染参数：可根据建设项目行业类别。 敏感水质参数指受纳水域敏感的或曾出现过超标而要求控制的污染参数。,5.2.6水质监测项目及监测断面和采样点的布设,监测项目,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,布设在评价河段上的断面应包括对照断面、消减断面和控制断面。 a.对照断面：应设在评价河段上游的一端（排污口上游100500m处）、基本不受建设项目排水影响的位置，以掌握评价河段的背景水质情况； b.消减断面：应设在排污口下游污染物浓度变化比较显著的完全混合段，以了解河流中污染物的稀释、净化和衰减情况； c.控制断面：应

55、设在评价河段的末端或评价河段内有控制意义的位置，诸如支流汇入、建设项目以外的其他废水排放口、工农业用水取水点、地球化学异常的水土流失区、水工构筑物和水文站所在位置等。 消减断面和控制断面的数量可根据评价等级和污染物的迁移、转化规律和河流流量、水力特征和河流的环境条件等情况确定。 以上断面应尽可能设在河流顺直、河床稳定、无急流浅滩处，非滞水区，并且是废水与河水比较均匀混合的河段。,5.2.6水质监测项目及监测断面和采样点的布设,监测断面,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.7水质监测项目及监测断面和采样点的布设,采样点的确定,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,水质指标参数：温度

56、、颜色、透明度、PH、大肠杆菌数，总溶解固体、总氮、碱度、氯、铁和锰、硫酸盐、溶解氮。 内梅罗将水的用途划分为三类: 人类接触使用（PI1）：包括饮用、游泳、制造饮料等；间接接触使用（PI2）：包括养鱼、工业食品制备、农业用等；不接触使用（PI3）：包括工业冷却用、公共娱乐及航运等。 提出了相应的水质标准（见课本P106）,5.2.6水环境评价方法,一般型水环境指数,内梅罗污染指数,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.6水环境评价方法,一般型水环境指数,式中：PIj-j种用途水的水污染指数，mg/L； Lij-水质评价参数（污染物）i的j种用途水的水质评价标准，mg/L； Ci-水

57、质评价参数i的实测浓度，mg/L；,为了表明各种用途用水的总水质指数，内梅罗建议根据PI1、PI2、PI3求和计算PI值。这里首先需要确定该水体在利用中不同用途占的份额（即权系数），分别以W1、W2、W3代表，这样，总水质污染指数用下式计算： PI= W1 PI1W2PI2W3 PI3,内梅罗污染指数,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,5.2.6水环境评价方法,一般型水环境指数,式中：Pj-j种用途水的水污染指数，mg/L； Si-水质评价参数（污染物）i的j种用途水的卫生标准，mg/L； Ci-水质评价参数i的实测浓度，mg/L；,北京西郊水质量系数,水质的评价工作内容包选定评价参数（

58、包括一般评价参数、氧平衡参数、重金属参数、有机污染物参数、无机污染物参数、生物参数等）、水体监测和监测值处理、选择评价标准、建定评价方法等。 水质评价方法分为两类：一是以生物种群与水质的关系进行评价的生物学评价方法，另一种是以水质的化学监测值为主的监测指标评价方法。后者又分单一参数评价法和多项参数评价法（指数评价法），如罗斯(Ross)水质指数。 注意的问题是地面水和地下水质量评价的方法有所不同。,5.2.4水环境质量评价方法,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,85,1、布朗水质评价指数 布朗(R. M. Brown)是在35种水质参数中，选取11种重要水质参数，然后再根据专家的意见，针对每个参数的相对重要性，按下式进行加权计算：,式中：WQI (Water Quality Index)水质指标 Qi水质参数的质量评分； Wi水质参数的权系数。,5.2.4水环境质量评价方法,大气、水、土壤、噪声、生态环境质量评价,86,2、普拉特（L. Prati）水质评价指数 1971年意大利斐拉拉大学卫生研究所普拉特提出的水质指数，为各参数换算的污染指数相加，求其算术平均值。 普拉特按水质指数大小，将水质分为五级：水质指数小于1为水质优良；12为水质可用；24为轻污染；48为污染；大于8