25-28课时水环境现状评价与影响预测

2、模型的分类 一维模型：仅模拟水质参数沿空间的一个方向上的变 化，而假定其他两个方向上无变化。例如认为河流 中的污染物浓度沿水流的方向变化，而在整个断面 和河深方向上相同，则可以用一维模型。 二维模型：同时考虑沿水流方向和沿河流横向上污染 物浓度变化的模型。宽的河流不能认为在整个断面 上的浓度都相同；对窄而深的河流，可能模拟水流 方向和垂向上的变化，可以用二维模型。 三维模型：同时考虑水质参数在三个方向上变化的模 型。需要大量的数据和较长时间的复杂运算。



(2)物理模型法。此方法是依据相似理论，在一定比 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的基础数据，且 制作模型要耗费大量的人力、物力和时间。在无法 利用数学模式法预测，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。
6、评价结论


满足水环境保护的结论：
拟建项目在实施过程中的不同阶段，除排污口附近很小范围 外，整个水域的水质均能达到预定要求； 拟建项目在实施过程中的某个阶段，个别水质参数在较大范 围内虽不能达到预定的水质要求，但采取一定的环保措施之 后可以满足要求。



不满足水环境保护的结论：
地表水质现状已经超标； 污染削减量过大，Байду номын сангаас至于削减措施在技术和经济上明显不合 理。

S-P模式是研究河流溶解氧与BOD的关系
x （一维恒定流，忽略扩散）★（会算） c c0 exp K1 86400 u x x x D K1c0 exp K exp K 2 D0 exp K 2 1 K 2 K1 86400 u 86400 u 86400 u
第六章
水环境现状评价与影响预测
上节重点内容回顾
1、水体的概念 水体是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水 、冰川、海洋等“地表贮水体”的总称。 它不仅包括水，而且也包括水中的等。悬 浮物，溶解物，胶体，底泥及水生生物。


2、水体污染的概念：
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。


(3)类比分析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，分析预估拟建设项目的水环境影响。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，用类比求得数学模式中所需的若干参数、数据 。
河流的三期：丰水期、平水期、枯水期★


8、监测断面和采样点布设 断面的布设：
1、对照断面：在评价河段上游的一端，基本不受 建设项目排水的影响，以掌握评价河段的背景水 质情况。 2、削减断面：在污染物浓度变化不显著的完全混 合阶段以了解河流中污染物的稀释、净化和衰减 情况。 3、控制断面：在评价河段的末端或评价河段内有 控制意义的位置。
三、水污染防治措施

1，生活饮用水地表水源保护措施 2，防止地表水污染 3，防止地下水污染
作业：

1、上游来水CODCr=14.5mg/L，Q=8.7m3/s； 一工厂污水排放源强CODCr=58mg/L， Q=1.0m3/s。如忽略排污口至起始断面间的水 质变化，且起始断面的水质分布均匀，则河水 CODCr是否超标？用单因子标准指数判定（标 准为15 mg/L）

c、罗斯水指数

罗斯计算法要求值用整数表示，小数点以后的数 字全部进位。他将河流水质分为0~10共11个等级 。0级表示水质最差，10级表示水质最好。
评价参数 悬浮固体 mg/L BOD mg/L DO mg/L 氨氮 mg/L 合计
检测浓度 27 6.8 8.9 1.3
分级值 14 18 8 12 52

3、某河流的水温为25℃,求其饱和溶解氧浓 度。若其氧亏值为3.7mg/L，则其DO浓度能 否达标？用单因子标准指数判定（标准为 3mg/L）
DOf=468/(31.6+T)
★（记住公式）
b、pH的标准指数


（2）综合污染指数法 a、内梅罗指数法


内梅罗指数常用的14种水污染指数的评价参数： 温度、色度、透明度、pH值、大肠杆菌数、总溶 解固体、悬浮固体、总氮、碱度、氯、铁、锰、 硫酸盐、溶解氧。 并将水的用途分为三类：

b、有机污染综合评价指数
1、混合过程长度确定
2、正常设计条件下河流稀释混合模型（零 维水质模型）
完全混合水质质量浓度：
c
cpQp ch Qh Qp Qh
★（记住公式）

整段河流：
3、一维稳态河流突发性排污的水质模型

在排污口处，突发性地排放质量为m的污染物，它 与河水迅速均匀混合，此时，不同流动距离，不 同时间下游各断面的水质可用以下公式表达：

2、一河段的上断面处有一岸边污水排放口稳 定地向河流排放污水，其污水特征为： Qp=19440m3/d，BOD5(p)=81.4mg/L。河流 水环境参数值为：BOD5(h)＝6.16mg/L，B＝ 50.0m，H＝1.2m，u＝0.1m/s， K=0.3/d。 试计算如果忽略污染物质在该段内的降解和 沿程河流水量的变化，在距完全混合断面 10km的下游某断面处，河水中的BOD5浓度 是多少？
4、一维稳态河流连续排污的水质模型

是目前应用最广的水质模型。假设一维匀质河段 ，定常排污，一级衰减，无其他源和泄露，可用 以下表达式：

当河流一维稳态模式，忽略扩散项，沿程的坐标 x=u×t, 代入初始条件 x=0, C=C0，则方程的解为 ：
c c0 exp[Kx /(86400 )] ★（会算） u
权重系数 2 3 2 3 10
WQI=52/10=5.2 ≈6 查表6-15可知，该河段水质为污染状态为污染
第五节
水环境影响预测
一、预测方法概论

1、预测方法可以分为三大类：数学模式法、 物理模型法和类比分析法。
(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。该 法能给出定量的预测结果，在许多水域有成功应用 水质模型的范例。一般情况此法比较简便，应首先 考虑。但这种方法需一定的计算条件和输入必要的 参数，而且污染物在水中的净化机制，很多方面尚 难用数学模式表达



3、污染物的迁移和转化： ★
物理输移过程
污染物沉淀对水质来说是净化，但对底泥来说污染物 则反而增加。 混合稀释作用只能降 低水中污染物的浓度，不能减少 其总量。



化学转化过程
氧化还原反应，中和反应，混凝和吸附


生物降解过程
影响因素：溶解氧的含量，有机污染物的性质、浓度 以及微生物的种类、数量等。



（二）湖泊和水库
每个垂线采样点的个数与位置
第四节
水环境现状评价
四、水环境现状评价方法

（一）数据统计方法 （1）、超标率

（2）、超标倍数

（二）污染指数法 （1）、简单指数法
一般水质因子★（记住公式） Si=Ci/C0i Si>1超标。
特殊水质因子 a、DO的标准指数



3、预测条件的确定
（1）、预测范围及点位 （2）、水环境影响时期和预测时段的确定 （3）、拟预测的水质参数筛选 （4）、地表水环境和水污染源简化：河流简化为 矩形平直河流、矩形弯曲河流和非矩形河流等。 排放规律简化为连续恒定排放


二、水质扩散和水质模型

点源的水环境影响预测方法 （1）、混合过程段的长度确定 （2）、确定河流预测数学模式的一般原则 一般：零维模式、一维模式、S-P模式 一、二级工作等级：二维模式
5、BOD-DO模式（S-P模式）



在一维、稳态、均匀、无扩散的假定下，再做两 方面的假设： （1）在水质基本方程中的漏源项S，只考虑好氧 微生物参加的BOD衰减反应，并且认为这种反应是 一级反应，符合一级反应动力学，即S=-k1L。其 中为BOD一级反应衰减速率，L为BOD浓度。 （2）对河水中的DO而言，认为耗氧原因只是BOD 分解耗氧所引起的。BOD的分解速率等于DO的减 少速率。同时，河水中的溶解氧恢复速率与水中 的亏氧量成正比（亏氧量为饱和溶解氧浓度与实 际溶解氧浓度之差），这种复氧是大气复氧。
清洁区
分解区
腐化区
恢复区
清洁区
5.河流水体中污染物的对流和扩散混合
6、工作等级的划分
工作等级的划分的依据★
（1）与建设项目排污有关的判据： 污水排放量、污水水质复杂程度 （2）与地面水环境有关的判据： 受纳水体规模、 受纳水体环境质量要求

具体，参照表6-1和6-2.

7、监测调查范围

其中， c0=(cpQp+chQh)/(Qp+Qh) D0=(DpQp+DhQh)/(Qp+Qh)


沿河水流动方向的溶解氧分布为一悬索型曲线，称为氧 垂曲线。曲线的最低点C称为临界亏氧点，此点的亏氧 量称为最大亏氧值。在临界亏氧点的左侧，好氧大于复 氧，水中的溶解氧逐渐减少；污染物浓度因为生物净化 作用而逐渐减少。达到临界亏氧点时，好氧复氧平衡。 临界点右侧，与之相反。 如果排入的污染物过多，耗尽溶解氧，有机物将在厌氧 菌的作用下生成甲烷，引起河水发臭。


一般监测或研究性监测等，也有按以下原则水质 水质取样垂线： ★
水深－取样垂线上样点确定:

在一条垂线上水深＞5m时：在水面下 0.5m水深 处和在距离河底处0.5 m处，各采一个水样。 在一条垂线上水深1－5m时：只在水面下0.5m处 取一个水样。 在一条垂线上水深不足1m时：采样点距水面不 应小于 0.3m，距离河底也不应小于0.3m。