03地表水环境影响评价.ppt

地表水环境影响评价,内容,第一节 地表水的污染与自净 第二节 地表水环境影响预测与评价 第三节 水质模型的标定 第四节 开发行动对地表水影响的识别,第一节 地表水的污染与自净,一、地表水资源 二、水体污染 三、主要的评价参数（评价因子）,一、地表水资源 1.广义的水资源：所有形式的水资源 2.狭义的水资源：可以被人类利用的水资源,第一节 地表水的污染与自净,海洋、河流、湖泊、水库、地下水,水环境,水体 水、水生生物、底质等 用途不同，对水体有不同要求 实际上，除了对水质进行评价外，对水生生物、底质等也应该进行评价,二、水体污染 1.定义 2.污染源： 3.水中污染物 4.水体自净,第一节 地表水的污染与自净,进入水体的污染物超过了水体的纳污能力，水体丧失了原有的功能。,1.无机无毒物 2.无机有毒物 3.有机无毒物：耗氧特性 4.有机有毒物 5.其他：如石油类、放射性、热污染等,1.物理净化过程 2.化学净化过程 3.生物净化过程,水体污染源,居住区生活污水量计算式，式中： QS居住区生活污水量，L/s； q每人每日的排水定额，L/(人d)； N设计人口数，人； Ks总变化系数(1.51.7)。,工业废水量计算式，式中： m单位产品废水量，L/t； M该产品的日产量，t； Ki总变化系数，根据工艺或经验决定； t 工厂每日工作时数，h。,2. 非点污染源 非点污染源又称面源，是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。,第一章第一节,三、主要的评价参数（评价因子） 物理参数：温度、臭、味、色度、浊度 化学参数：有机指标（COD、BOD、DO、油类、酚）无机指标（含盐量、硬度、PH、酸碱度、重金属、铁、锰、氯离子、硫酸根、硫离子、氮、磷） 生物参数：大肠杆菌数,主要任务： 明确工程项目的性质 划分评价等级 环境现状调查与评价 建设项目工程污染分析 环境影响预测与评价 控制方案与环保措施,第二节 地表水环境影响预测与评价,1.评价工作程序,2.地表水环境影响评价等级,划分为三级 低于第三级地表水环境影响评价条件的建设项目，不必进行地表水环境影响评价，只需按照环境影响报告表的有关规定，简要说明所排放的污染物类型和数量、给排水状况、排水去向等，并进行一些简单的环境影响分析。 评价等级划分依据,地表水环境影响评价等级,划分依据： 1.建设项目的工程特性 建设项目的排污量 建设项目污水水质的复杂程度 2.环境特性 地表水域规模 地表水水质要求,评价等级确定中有关指标的确定,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 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。,水域规模,地表水域规模的确定原则,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：15150m3/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）：2.525km2；小湖（库）：2.5km2。 当平均水深10m时： 大湖（库）：50km2；中湖（库）：550km2；小湖（库）：5km2。,有一个化肥厂改扩建，废水排入洋河，枯水期平均流量为3.25m3/s，水质要求为V类，排水量为0.18 m3/s，碱性废水，污染物有COD、CN-、NH4-N、酚等。 确定评价等级,3.地表水环境现状调查,调查范围与时间 调查内容 水文调查与水文测量 现有污染源调查 水质调查与监测 水质调查参数的选择 水质取样原则与方式 水质调查取样的次数,以半圆计算,以半圆计算,调查内容,水文调查与水文测量 以收集资料为主 需补充测量时，应在枯水期进行 水文测量的内容与拟采用的环境影响预测方法密切相关。 与水质调查同步进行的水文测量，原则上只在一个时期内进行 现有污染源调查,水质调查与监测,水质调查参数的选择 所选择的水质参数包括现两类；一类是常规水质参数，它能反映水域水质一般状况；另一类是特征水质参数，它能代表建设项目将来排放的水质。 常规水质参数以pH、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、凯氏氮或非离子氨、酚、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总磷以及水温为基础 水质取样原则与方式 水质调查取样的次数,水质取样原则与方式,在调查范围的两端应布设取样断面，调查范围内重点保护对象附近水域应布设取样断面。 水文特征突然化（如支流汇入处等）、水质急剧变化处（如污水排入处等）、重点水工构筑物（如取水口、桥梁涵洞等）附近、水文丫附近等应布设样断面。 在拟建成排污口上游500m处应设置一个取样断面。,水质调查取样的次数,在所规定的不同规模河流、不同评价等级的调查时期中，每期调查一次，每次调查三四天； 至少有一天对所有已选取定的水质参数取样分析； 一般情况，每天每个水质参数只取一个样，在水质变化很大时，应采用每间隔一定时间采样一次的方法。,4.地表水环境质量现状评价,评价标准 评价因子的选择： 评价方法 达标分析：,：GHZB1-1999或相应地方标准,根据项目的特点和水环境的污染特点决定。P92 取值：一般用多次监测的平均值，若数据变化大，为突出高值影响可采用内梅罗平均值,：文字分析、描述，附以数学表达,单项水质参数评价标准指数法 注意：对于DO与pH值其标准指数计算方法与上述不同。,地表水环境质量现状评价,对某个具体的指标： 若其水质指数大于1，表明该水质参数超过了规定的水质标准，已不能满足使用要求。 对某个监测断面： GHZB1-1999以水质最差指标所在级别为该监测断面的水质量级别，即采用悲观的原则 GB3838-2002未认同此观点，但也未指出应该如何评价 国家环境保护总局正在组织力量开展这方面的工作,多项水质参数综合评价,拟预测水质指标的确定,建设项目对河流的影响，可以按下式将水质指标排序后从中选取： ISE越大说明建设项目对河流中该项水质指标的影响越大。,返回,达标分析,GHZB1-1999规定：DO、COD、NH4-N、CN-、Hg、As、Pb、Cr3+、Cd2+十项指标在丰水期、枯水期、平水期的水质达标率为100%，其他指标为80%，被视为达到标准。,5.水环境影响预测与评价,预测范围：与地表水环境现状调查的范围相同或略小 预测时间：根据自净能力、评价等级来确定 预测阶段：建设过程、运行期、服务期满 预测方法数学模型、物理模拟、类比调查 评价将预测结果与环境质量标准对比,预测时间,自净能力：最大、一般、最小 最小：河流的枯水期和面源污染严重的丰水期、北方河流的冰封期 一般：平水期 最大：面源污染不严重的丰水期 根据评价等级： 一级、二级：评价自净能力最小和一般两个时段 三级或评价时间较短的二级项目：只预测最小时段 冰封期长，且功能为生活饮用水、食品工业用水、渔业用水时：单独预测冰封期影响,预测阶段：建设过程、运行期、服务期满,建设过程-大型建设项目，污染物多、受纳水体三级以上、在建时间1年以上 运行期：所有项目 服务期满：个别项目（矿山开发、垃圾填埋场等）,预测方法,数学模型：最为常规的方法，具有预测功能，但依赖参数的有效性及模型的合理性。 物理模拟：相似原理，但花费较高，且只能模拟个别几种情况，有些实际条件在实验中很难体现。 适合等级高，无数学模型可用，对预测结果要求高的情况 类比调查：定性、半定量 只适合低级别的情况，或水体影响较小的参数，无定量预测方法的项目，一般不用。,污染源和水体的简化,污染源的简化 非点源：无组织排放或排放口很多且距离很近，可简化为均布的非点源 点源：排放口很近的两个污染源可简化为一个（间距小于预测段的1/20 ） 排放口较远的两个污染源应分别预测（间距大于预测段的1/5） 地表水环境简化 河流可简化为矩形平直河流、矩形弯曲河流和非矩形河流三类,1）污染物在河流中的扩散与混合,三个阶段 第一阶段：初始稀释阶段(3-D) 在排污口附近区域射流、紊动混合，完成初步稀释 第二阶段：污染带扩散阶段(2-D) 污水经稀释后，运动速度与河水一致，垂向混合看作瞬间完成，经一段距离后达到横向断面的均匀混合 第三阶段：均匀混合后的下游扩散阶段(1-D) 无横向扩散，只有纵向扩散,横向混合断面,定义：当某一断面上任意点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5%时（浓度比介于0.95与1.05之间），称该断面为横向混合断面。 达到横向混合断面所需的距离计算 河心排放：x=0.1uxB2/Ey 岸边排放：x=0.4uxB2/Ey,水质模型,污染物在河流中的扩散与混合 完全混合模型 零维水质模型 点源1-D水质模型 点源2-D水质模型 非点源污染模拟模型 关键是合适模型的选取及有关参数的获取,模型选择的一般原则,小河的混合过程段: 0维模型(持久污染物); 大中河流混合过程段: 二维模型 考虑有机物的降解：一维模型(非持久污染物),2）点源完全混合模型,应用条件： 河流是稳态的，定常排污； 污染物在整个河段内均匀混合 废水中的污染物为持久性物质 河流无支流和其他废水进入,排污口与控制断面之间水域的允许纳污量计算公式为： Wc=Cs(Qp+Qh)-QhCh,例1 完全混合模型应用,河边拟建一工厂，排放含氯化物的废水，流量为2.83m3/s，含盐量为1300mg/L.该河平均流速为0.46m/s，平均河宽为13.7m，平均水深为0.61m，上游来水中含盐量为100mg/L。 该厂废水如果直接排入河水，并与河水迅速混合，问河水氯化物是否超标？（地方标准为200mg/L ）,一维稳态水质模型,稳态：在均匀河段上定常排污条件下，河段横截面、流速、流量、污染物的输入量和弥散系数都不随时间变化。 同时污染物按一级化学反应，不考虑源和汇，则有如下解：,v-河流平均流速 K1-污染物衰减系数，1/d D -纵向弥散系数 x -向下游流动的距离,忽略弥散的一维稳态水质模型,适用河流较小，流速不大，弥散系数很小情况，微分方程为：,问题,向一条河流稳定排放污水，污水排放量Qp=0.2m3/s，BOD5浓度为30mg/L，河流流量Qh=5.8m3/s，河水平均流速v=0.3m/s，BOD5本底浓度为0.5mg/L，BOD5降解的速率常数k1=0.2d-1，纵向弥散系数D=10m2/s，假定下游无支流汇入，也无其他排污口，试求排放点下游5km处的BOD5浓度。,解答,污水排入河流后排放口所在河流断面初始浓度可用完全混合模型计算； 计算考虑纵向弥散条件下的下游5km处的浓度； 计算忽略纵向弥散条件下的下游5km处的浓度； 由本例，在稳态情况下，忽略弥散的结果与考虑弥散的结果十分接近。,BOD-DO耦合模型S-P模型,水中有机物的分解、底泥中有机物的分解及水生生物的代谢作用等都要消耗河水中溶解氧(DO)，而河水中溶解氧的来源主要有大气复氧、水体中水生植物光合作用复氧等。 建立S-P模型的基本假设条件： 河流的BOD衰减反应和的DO复氧反应都是一级反应，符合一级反应动力学； 反应速度是定常的； 认为耗氧的原因只是BOD的分解耗氧引起的，BOD的分解速率等于DO的减少速率，同时河水中DO的恢复速率与水的氧亏成正比，这种复氧作用只是大气复氧。,BOD-DO耦合模型S-P模型,S-P模型的解,例题,一个拟建工厂，将废水经过处理后排入附近的一条河流中，已知现状条件下，河流中BOD5的浓度为2.0mg/L，溶解氧浓度为8.0mg/L，河水水温为20，河流流量为14m3/s；排放的工业废水，BOD5的浓度在处理前为800mg/L，水温为20，流量为3.5m3/s，废水排放前经过处理使溶解氧浓度为4.0mg/L；假定废水与河水在排放口附近迅速混合，混合后河道中平均水深达到0.8m，河宽为15.0m，参数k1(20)=0.23d-1，k2(20)=3.0d-1，若河流的溶解氧标准为5.0mg/L，计算工厂排出废水中允许进入河流的最高BOD5浓度。,二维水质模型,地表水环境评价结论,评价建设项目的地表水环境影响的最终结果应得出建设项目在实施过程的不同阶段能否满足预定的地表水环境质量的结论。,消除和减轻负面影响的对策,消减措施： 1.消减污染负荷：改进工艺，减少排污-清洁生产 节约水资源，提高水的利用率 2.进行污水处理 3.选择合适的替代方案 管理措施：建成后相关的环境控制措施,地表水环境评价结论,下面两种情况应做出可以满足地表水环境保护要求的结论： （1）建设项目在实施过程的不同阶段，除排放口附近很小范围外，水域的水质均能达到预定要求； （2）在建设项目实施过程的某个阶段，个别水质参数在较大范围内不能达到预定的水质要求，但采取一定的环保措施后可以满足要求。,地表水环境评价结论,下面两种情况原则上应做出不能满足地表水环境保护要求的结论： （1）地表水现状水质已经超标； （2）污染消减量过大以至于消减措施在技术、经济上明显不合理。,关于地表水环境影响评价,对于北方河流，由于河流中流动的是污水，常常达标排放的建设项目废水水质好于河水水质，预测一定程度上失去意义； 对于季节性河流，如何预测其影响； 当污水进入城市下水道时，常常评价的是污水能否满足进入下水道水质标准； 从总量控制上来探讨可能更合适。,第三节 水质模型的标定,混合系数的确定 1.野外实地试验法：在河流中做扩散试验 2.经验公式法 3.经验数据法 耗氧系数的估值 1.实验室测定值修正法 2.始末两点法 大气复氧系数的估值 1.经验公式法,第四节 开发行动对地表水影响的识别,本节内容自学 理解开发行动在建设期、运行期和服务期满等不同阶段对地表水环境的水量、水质、水生生物和底部沉积物产生的不同性质、不同程度的影响。,地下水环境影响评价,国内流行不太注重的倾向 原因要切实搞清建设项目对地下水环境影响较难，要花费较多的经费并且也不一定能搞清楚 国外企业在中国投资时比较注重这方面的工作，目的很简单，便于责任的认定,地下水环境影响评价的等级,分3级，以定性指标的判断为主 考察指标： 工程特点：投资、废水量、污染物组成、污染物毒性 自然环境特征：现状地下水污染情况、包气带滞留能力、与地表水之间的水力联系 所处地理位置：是否城市或城镇上游，是否水源地上游、是否敏感区等,地下水环境影响评价等级划分的依据,一级评价要求,应该掌握区域及拟建项目附近一定区域的较为详细的地质与水文地质资料，应较为深入地说明含水层分布和特征、各含水层之间以及与地表水之间的水力联系，需具有至少一个水文年的地下水水位动态观测资料。在现有资料不能满足评价要求的情况下，应进行补充勘探工作，对地下水动态及水质进行监测，另外需要通过野外试验及室内试验确定参数。一般利用较为复杂的模型进行评价，用数值方法进行模型的计算。,对于二、三级评价,对于二级评价，拟建项目附近一定区域的地质和水文地质资料需要掌握，对于含水层分布和特征、各含水层之间以及与地表水之间的水力联系要基本弄清。基本上采用利用现有资料的方法，利用比较简单的模型进行评价，而且常常评价水质为主。 对于三级评价，只需利用现有资料，说明地下水的分布，不需要进行实测或勘探。一般运用简单的模型粗略评价对地下水水质的影响。在资料不充足的情况下，也可仅进行定性分析。,地下水环境影响评价,注意到地下水一旦受到污染，会很难治理，因此一定要注重此问题； 作为环境评价专业人员在涉及的建设项目可能对地下水有较大影响时，一定要慎重，此是今后最可能出问题的地方。,地下水环境影响评价的内容,现状调查与评价 地下水环境影响预测 水质 水量 地下水污染的防治,地下水环境现状调查与评价,一般以收集资料为主，对项目所在地区域地质水文地质条件有较为明确的了解，有必要的话，做补充勘探工作； 一般利用现有的钻孔，取水样进行水质分析，但要考虑到项目可能影响到的地下含水层； 必要情况下，需要做一些现场试验及室内试验。,现场试验及室内试验,现场试验 抽水试验 注水试验 渗水试验 野外弥散试验 等等 室内试验 吸附试验 淋溶试验 室内弥散试验 土壤水分特征曲线测定 等等,地下水环境影响预测,除需要预测对地下水水质影响外，尚需要预测水量的变化及对水资源的影响； 这种预测主要由数学模型进行。至于用什么样的数学模型，需要根据实际情况选取； 资料的丰富程度是决定数学模型选取的一个重要方面。,复杂模型与简单模型,简单模型能够解决问题，则越简单的模型越好； 复杂模型的应用必须有相应的资料作保障。 对于环境影响较大的项目，原则上提倡复杂模型，所需资料通过调查、测量、实验、勘探得到。 在没有办法的情况下，利用简单保守的模型。,地下水环境影响评价的主要内容,（1）工程分析 与地下水环境有关的拟建项目工程分析主要分析项目排放的污染物可能污染地下水的途径和方式，项目取用地下水作为供水水源的可行性等。 （2）环境状况调查 环境状况调查包括自然环境与社会环境两部分，自然环境调查包括地理位置、地质和构造、地层分布及岩性、土壤特征、水文地质条件、水文地球化学条件、土地和水资源利用状况、气象特征等；社会环境调查应调查区域发展规划，特别是地下水开发利用规划。,地下水环境影响评价的主要内容,（3）污染源调查与评价 污染源调查的目的是了解拟建项目附近一定区域导致地下水污染的发生源以及污染物的特征和主要组成。污染源应该包括废水污染源及可能影响地下水的固体废物污染源。污染源的评价可以采用污染负荷法，但由于这些污染源是潜在的或只是部分进入地下水中，因此要分析其可能的污染途径，预测污染的发展趋势。,地下水环境影响评价的主要内容,（4）地下水水质现状调查与评价 地下水水质现状调查由布点、取样和分析测量几个部分组成。监测布点的范围、监测点数目、取样频度和数量应根据评价级别确定。 监测点的布设较为关键，一般应该考虑如下几个因素：拟建项目排放污染物的主要流经途径的下游方向；可能影响附近地下水水质的关心地点；敏感地区及对照点。 监测项目根据拟建项目排放的主要污染物、拟建项目周围地下水中的主要污染物以及拟建项目周围地下水的主要用途确定。 地下水水质现状评价是根据调查结果，通过与拟采取的地下水水质标准对比获得。,地下水环境影响评价的主要内容,（5）水资源调查 （6）地下水环境影响预测与评价 地下水环境影响预测是预测拟建项目排放污染物对地下水的可能影响，一般应该采用定量预测的方法，在评价级别较低、污染物排放极小的情况下可以采用定性分析的方法。 （7）地下水污染防治对策和建议,海洋环境影响评价,在海洋环境调查中，必须进行海洋生物调查，包括： 微生物 浮游植物 浮游动物 底栖生物 游泳生物 同时进行生物体内污染物含量与生物浓缩系数的测定,海洋环境影响预测,对于大型工程如核电站建设、火电厂建设等，由于有大量冷却水排放，需要结合室内物理模拟及数学模拟； 一般情况下，可以利用近似方法进行估算。,实例,三峡工程建造对库区水质的影响评价,库区污染源状况,三峡库区江段有污染源3000余个，年排放工业废水和生活污水10亿吨左右，排放50余种污染物； 通过等标污染负荷评价，污染源次序为工业污染源、农田径流、生活污水、城市径流和船舶流动污染源。 主要污染物为挥发酚、总磷、BOD、总氮、石油类、COD、SS、总汞、硫化物、氰化物、六价铬和砷。,库区污染源状况,重庆坝址600多公里的干流江段