7 地表水环境影响评价

•
水面有泡沫 泡沫减少
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水温的变化
工业污染源：发电厂、化工厂等排放的热水。 自然因素：水面同大气的热量交换、水体同
河床的热量交换、太阳的辐射等。
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4.2.2 评价工作等级和工作程序
4.2.2.1 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，二纵次之，三级较简略。
不同。
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2．衡量水体污染与自净的指标
问题：用什么指标可以衡量河段水体污染与自净所
处的阶段?
水体外观、化学
指标、生物种类、
数量及比例关系、
溶解氧等等
污水河
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A．P／H指数与BIP指数
P代表光合自养型微生物（如藻类）
H代表异养型微生物（如细菌等），两者的比即P／H 指数。
P/H =（有叶绿素的微生物数量）/（异养微生物数量）
➢ ②10000—20000m3/d
➢ ③5000—10000m3/d；
➢ ④1000—5000m3/d，
➢ ⑤小于1000m3/d。
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(2)建设项目污水水质的复杂程度
➢ ①复杂：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；
➢ ②中等：污染物类型数＝2，且需预测其浓度
BIP =（无叶绿素的微生物数量）/（全部微生物数量） ≈H/（P+H）×100%
污染前
污染 净化开始 持续 结束
P/H： 高
下降
最低点 上升 高
BIP： 0~8 上升
60~100 下降 0~8
通常使用的是BIP指数。
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B．氧浓度昼夜变化幅度
河流污染中氧浓度昼夜变化示意图
问题：为什么不同的净化程度昼夜变化幅度不同？
➢ 污染物从不同途径进入水体以后， ➢ 随着水体介质的迁移运动、污染物的分
散作用以及污染物的衰减转化作用， ➢ 污染物在水体中会得到稀释和扩散， ➢ 从而逐渐与水体混合达到稀释， ➢ 降低污染物在水体中的浓度。
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混合过程一般分为3个阶段：
➢ ①竖向混合阶段，是从排污口到污染 物在水深方向上充分混合；
入地面水环境的堆积物较多或土方量较大，且受 纳水体的水质要求较高（III类以上）时，应进行 建设期的环境影响预测。
个别建设项目应根据其性质、评价等级、水环境 的特点和当地的环保要求，预测服务期满后的水 环境的影响。
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（4）预测时段
地表水预测时段分为丰水期、平水期和枯水期3 个时期。一般说，枯水期河水的自净能力最小， 平水期次之，丰水期最大。
规定地表水以多年平均流量为划分依据。如果没有 多年平均流量，则用平水期平均流量。 根据技术导则规定，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。
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②湖泊和水库规模的划分
与河流类似，以湖泊和水库枯水期蓄水量和蓄水 面积作为划分依据。但此时期的资料不易获得， 因此以多年平均情况作为划分依据。没有多年平 均资料的，用平水期的平均资料。划分规定如下：
评价等级为一、二级时，应分别预测建设项目 在枯水期和平水期2个时段的环境影响。
对冰封期较长的水域，当其水体功能为生活饮 用水、食品工业用水水源或渔业用水时，还应 预测此时段的影响。
评价等级为三级或评价等级为二级但评价时间 较短时，可只预测枯水期的环境影响。
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4.2.3.2 预测方法的选择
（1）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
使其运动特性与水质点的运动学特征一致。 这一假设对于多数溶解性污染物或呈胶体状态
的污染物质是可以满足的。
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分子扩散是由于分子的随机运动引起的 质点分散现象。
该过程服从Fick第一扩散定律，即分子
扩散的质量通量与扩散物质的浓度梯度
成正比，即：
I1 E
C
xi
i = 1，2，3
注意：分子扩散是各向同性的，上式中的负 号表示质点的迁移指向负梯度方向。
一般选择以下地点为预测点： ①已确定的环境敏感点； ②环境现状监测点；
③水文特征和水质突变处、现有水文站、河流分 又或会合处等。
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（3）预测阶段
分建设期、运营期和服务期满后3个阶段。 所有建设项目均应预测生产运行阶段对地表水环
境的影响。按正常排放和不正常排放进行预测。 对于建设期超过1年的大型建设项目，如可能进
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；
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➢ 受纳水体的规模；
➢ 受纳水体对水质的具体要求。
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根据上述原则，进行水环境影响评价时，依据以 下四项指标来衡量地表水环境影响评价的级别。
(1)建设项目污水排放量
通常将企业污水排放置分为5个档次：
➢ ①大于20000m3/d；
———自然净化
➢ 物理作用：稀释、沉淀
（强）
➢ 化学作用：日光、氧气等对污染物的分解 （弱）
➢ 生物作用：生物降解（食物链）
（强）
阳 光 ↓ 一 级 生 产 者 → 原 生 动 物 → 轮 虫 、 浮 游 甲 壳 动 物 → 鱼 → 其 他 动 物
异 养 细 菌 废 物 、 排 泄 物 人
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问题：水体自净速度有哪些限制因素？
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水体污染
水体污染物 P61 • 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 • 石油类 • 热污染
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水体自净：水体在其环境容量范围内，经过自身的物
理、化学和生物作用，使受纳的污染物浓度不断降低， 逐渐恢复原有水质的过程。 污染物在水体中的迁移和转化
7 地表水环境影响评价
湖 泊
河 流
内容提要
本章在介绍水体受污染的形式及其自净过 程、水质模型的基础上，论述地表水环境影响的 识别、预测和评价（重点为地表水体的水质）。
➢ 地表水体的污染和自净 ➢ 河流和河口水质模型 ➢ 湖泊（水库）水质模型 ➢ 水质模型的标定 ➢ 开发行动对地表水影响的识别 ➢ 地表水环境影响预测和评价
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A．自净的过程
如下图河流污染和自净过程
水体自净过程大致如下
a.物理作用有机污染物排入水体后被水稀释，有机和无机固体
沉降到河底；
• b.生物作用
•
溶氧↓
溶解氧↑
• 好氧菌↑ 好氧菌↓
有机物降解
•
厌氧菌↑ 自然溶氧、藻类产氧
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河流污染和自净过程图 原理？
污
水
自净
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被污染的水体都是自净水体！ 但自净恢复的程度不同，或称污染现状
地表水环境影响评价时可参照表4-12划分评 价等级。
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表4-12 地表水环境影响评价分级
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续表4-12
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地下水评价等级的划分
（1）工程特点 包括工程规模、性质、能源结构、生产工艺，
特别是废水排放特征。 （2）环境特征 主要是与污染物迁移转化有关的自然环境特征，
包括评价区的地层条件、水文地质条件、地球 化学特征以及地下水的开发利用情况。 （3）所处地理位置 主要是与大城市、重要名胜古迹或旅游地区、 水源地方位。
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表4-13 地下水环境影响评价等级的划分 依据
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图4-1 水环境影响评价工作程序
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4.2.3 预测条件的确定和预测方法
（1）评价因子的筛选 评价因子的筛选应根据评价项目的特点和评价范
围内水环境污染的特点而定。筛选原则包括： ①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。 ②在受项目影响的水体中已经造成严重污染的污染
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湍流扩散是在水体的湍流场中质点的各种状态
（流速、压力、浓度等）的瞬时值相对于其平均
值的随机脉动而引起的分散现象。当水质点的亲
流瞬时脉动速度为稳定的随机变量时，湍流扩散
也可以用Fick第一定律描述，即：
—
I
2
Ei
C xi
i = 1，2，3
注意：由于湍流的特点，湍流扩散系数是各向异性的。湍流 作用是由于计算中采用了时间平均值描述湍流的各种状态导 致的，如果直接用瞬时值计算，就不会出现湍流扩散项。 47
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；
➢ ③简单：污染物类型数＝1，需要预测浓度的
水质参数数目＜7。
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（3）地表水域规模
①河流或河口规模的划分 水环境影响评价时最好以枯水期的平均流量作为河
流（河口）大小规模的判据。 由于这种资料难以取得，《环境影响评价技术导则》
•因物此理水？体的自净速度是有限的。在正 常净情水况流下量，、流水速体、单污位染时物间物内理性通质过正常 生化物学循？环中能够同化有机污染物的最 大地数域量、称季为节、同天化气容量或自净容量。 • 在生自物净？容量范围内水体的净化是如何 进 行生的物呢种？类、数量（营养物浓度、环境因子）、
代谢的极限速度
体水质变化，从而预测建设项目的水环境影响 的定量方法，已经在许多水域获得了成功应用。 该方法比较简单，应首先考虑选用。 但这种方法需要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有的很难 用数学模型来表述，影响了预测的准确性。
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（2）模拟试验法
根据相似理论，在按一定比例缩小的环境模型上进 行水质模拟实验，以预测由建设项目引起的水体水 质变化。
• 推流迁移：污染物随着水流在X、Y、Z三个方向上平
移运动产生的迁移作用。（前后、左右、上下）p100
• 分散稀释：污染物在水流中通过分子扩散、湍流扩散
和弥散作用分散开来而得到稀释。 p100
• 转化和运移：污染物在悬浮颗粒上的吸附或解吸、污
染物颗粒的凝并、沉淀和再悬浮。底泥中污染物随底泥 沉淀物运移，热污染的传导和散失。
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分散稀释方式
分子扩散：由分子的随机运动引起的质点分 散现象，符合费克第一定律，即分子扩散的 质量通量与扩散物质的浓度提督成正比
湍流扩散：在湍流流场中质点的各种状态的 瞬时值相对于其时平均值的随机脉动而导致 的分散现象。
弥散：由于横断面上实际的流速分布不均匀 引起的分散作用。
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水体自净
该方法需要相应的实验条件，制作实验模型需要花 费大量的人力、物力和时间。
若评价级别较高，对预测结果要求很严，又无法用 数学模型进行预测时，可采用这种方法。
但是，模拟实验的条件不能完全和实际水体一致， 因此，评价环境影响时应留有一定的安全系数。
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（3）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。
氧浓度高低与细菌含量有关，昼夜变幅与藻类数量有关，
因此与P/H或BIP有关。
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C．水体外观
外观特征：混浊程度、颜色及气味等 原因：水中细菌种类数量、悬浮物种类数量
污染前 污染 净化开始 持续 结束
• 外观:无色 暗灰色 灰色 继续变清 无色
• 澄清透明 很混浊、臭 混浊 浊度下降 澄清透明
当平均水深≤10m时： 当平均水深＞10m时： ➢ 大湖(水库) ＞50km2 ➢太湖(水库) ＞25km2 ➢ 中湖(水库) 5—50km2 ➢中湖(水库) 2.5—25km2 ➢ 小湖(水库) ＜5km2 ➢小湖(水库) ＜2.5km2
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（4）地表水水质要求
以《地表水环境质量标准》（GB3838-2019） 划分地表水的水域功能，如果受纳水体的 实际功能与该标难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。
该法要求建设项目和类比项目污染物来 源、性质相似，并在数量上有比例关系。 此种预测属于定性或半定量性质。
类比法所得结果较租糙，一般在评价工 作级别较低，且评价时间较短，只有在 无法取得足够的参数和数据时采用。 41
4.2.4 水环境影响评价中常用的水质模型
4.2.4.1 污染物在水体中的迁移转化
➢ ②横向混合阶段，是从竖向充分混合 到横向充分混合阶段；
➢ ②横断面上充分混合以后到长度方向 充分混合的阶段。
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（1）迁移运动
是指污染物在水流作用下的转移运动，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：
f=uC
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（2）分散运动
污染物在水体中的分散运动是由浓度梯度引起。 包括分子扩散、湍流扩散和弥散扩散三种形式。 研究分散运动时，通常设污染物质点足够小，
物或已无负荷容量的污染物。 ③经环境调查已经超标或接近超标的污染物。 ④地方环保部门要求预测的敏感污染物。
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（2）预测范围与预测点位
预测范围一般与地面水环境现状调查的范围相同 或略小，其确定原则与现状调查相同。
在预测范围内布设适当的预测点，预测点的数量 和位置应根据受纳水体和建设项目的特点、评价 等级以及当地的环保要求确定。