第七章流域水环境规划

n 总量控制目标是以功能区环境容量为基础，确定水 域内可接受的某种污染物的总量。总量控制目标是 制定流域污染控制规划的基础，是水体水质目标得 以实现的保证。
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第七章流域水环境规划
第四节 流域水污染控制规划
一、水污染控制的技术措施
二、水污染控制单元
三、水污染控制系统规划数学模型
四、规划方案的综合评价
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第七章流域水环境规划
（一）减少污染物排放负荷
4. 污水处理
n 建立污水处理厂是水环境规划方案中应考虑采用的 重要措施。准确估算污水处理费用是评价污水处理 措施的关键环节。
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第七章流域水环境规划
（二）提高或充分利用水体纳污 容量
1. 人工复氧
n 人工复氧是改善河流水质的重要措施之一，它是借助于安装 增氧器来提高河水中的溶解氧浓度。在溶解氧浓度很低的河 段使用这项措施尤为有效。人工复氧的费用可表示为增氧机 功率的函数。
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第七章流域水环境规划
一、水环境功能分区原则
n 水环境功能分区应遵循以下原则： (1)集中式饮用水源地优先保护； (2)不得降低现状使用功能； (2)优质水优用及低质水低用； (4)统筹考虑专业用水标准要求； (5)上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能要求；
合理利用水体自净能力和环境容量； (6)与工业合理布局相结合； (7)实用可行，便于管理等。
n 实施清洁生产是深化我国工业污染防治工作，实现 可持续发展战略的根本途径，也是水环境规划中的 重要措施。
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第七章流域水环境规划
（一）减少污染物排放负荷
2. 浓度控制
n 浓度控制是对人为污染源排入环境的污染物浓度所 作的限量规定，以达到控制污染源排放量之目的。 目前，许多发展中国家仍依据排入水体或城市下水 道的污染物浓度征收排污费。
第四，拟定规划措施。
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在制定水环境规划的方案中，可供考虑的措施包括： 调整经济结构和工业布局，实施清洁生产工艺，提 高水资源利用率，充分利用水体的自净能力和增加 污水处理设施等。
第七章流域水环境规划
二、流域水环境规划的工作程序
n 第五，提出供选方案。将各种措施综合起来，提出 可供选择的实施方案。为了检验和比较各种规划方 案的可行性和可操作性，可通过费用—效益分析、 方案可行性分析和水环境承载力分析对规划方案进 行综合评价，从而为最佳规划方案的选择与决策提 供科学依据。
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第七章流域水环境规划
（二）水环境容量分类
2. 按污染物性质分类
（3）重金属的水环境容量。重金属也可被水体稀释到 阈值以下。重金属是保守性污染物，它只发生状态 和空间位置的变化，而不能被分解，因此，重金属 没有同化容量。且由于重金属易于在环境和生物体 内积累，因此，要严格控制利用水体的环境容量。
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第七章流域水环境规划
二、水环境保护目标
n 环境保护目标是流域水环境规划的出发点与归宿。 环境保护目标通过一系列环境保护指标来体现。水 环境目标通常包括水环境质量目标和水污染物总量 控制目标两类。
n 环境质量目标是依据水体功能分区，执行相应的国 家环境质量标准，在此基础上，结合规划的具体要 求，确定各水域的主要水质指标。
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第七章流域水环境规划
（三）水环境容量的设计条件
（2）设计排污条件 包括设计排污流量、浓度、排放 地点、排放方式和排放强度等。
（3）设计目标条件 主要包括设计污染控制因子、控 制区段与断面和水质标准及达标率等。
（4）设计约束条件 包括与确定总量控制指标及控制 方案有关的约束性因素，如经济投资约束条件、工 业布局及城市规划约束条件等。
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第七章流域水环境规划
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图7-1 水环境功能区划系统分析过程
第七章流域水环境规划
第三节 水环境容量与水环境保 护目标
一、水环境容量
二、水环境保护目标
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第七章流域水环境规划
一、水环境容量
n（一）水环境容量的定义 n（二）水环境容量分类 n（三）水环境容量的设计条件
（二）提高或充分利用水体纳污 容量
3. 河流流量调控
n 国外对流量调控以及从外流域引水冲污的研究较早， 并已应用于河流的污染控制。世界上很多河流的径 流量时间上分配不均，在枯水期水质恶化，而在高 流量期，河流的自净能力得不到充分利用。因此， 提高河流的枯水流量成为水质控制的一个重要措施。 实行流量调控可利用现有的水利设施，也可新建水 利工程。
（4）建立污染源与水质目标之间的响应关系，将各种 污染源排放的污染物输入各类水质模型，以评价污染 源对水质目标的影响；
（5）分析减少污染物排放的各种可能的途径和措施；
（6）通过对多个可行方案的优化决策，确定技术、经 济最优的方案组合；
（7）通过政策协调和管理决策，最终确定环境保护目 标和水环境功能区划分方案。
n 经若干年的实践发现，实施浓度控制之后，水体质 量改善的程度远未达到预期的目的。究其原因，是 因为浓度控制法有下述缺陷：
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第七章流域水环境规划
（一）减少污染物排放负荷
①当排放源采用稀释排放法时，可以在浓度不超标条 件下无限制地排放任何污染物；
②浓度控制未考虑区域环境的现状负荷，如在排放源 密集的地区，即使各个污染源都符合排放标准，但 整个区域的环境质量也可能超过标准；
5. 预测污染治理费用，提出最佳规划方案
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第七章流域水环境规划
二、流域水环境规划的工作程序
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第一，找出水环境的主要问题。பைடு நூலகம்
一般情况，需要获得以下基础性资料：①地图。图上 应标明拟做规划的流域范围和河流分段情况；②规划 范围内水体的水文与水质现状数据，以及用水现状； ③污染源清单。包括排入各段水体的污染源一览表 （最好以重要性顺序排序）、各排污口位置、排放方 式、污染物排放量、治理现状和规划，以及非点污染 源的一般情况；④流域水资源规划、流域范围内的土 地利用规划和经济发展规划等有关的规划资料；⑤可 考虑采用的水污染控制方法及其技术经济和环境效益 的资料。
2. 污水调节
n 在河流水量低的时期，用蓄污池把污水暂时蓄存起来，待河 流水量高时释放，可以更合理地利用河流的自净能力来提高 河流的水质。污水调节费用主要是建池费用。缺点是占地面 积大、有可能污染地下水等。国外蓄存的污水大都是经过处 理的水，避免或减轻了恶臭现象的发生。
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第七章流域水环境规划
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第七章流域水环境规划
（一）水环境容量的定义
n 水环境容量是指水体在特定的环境目标下所能容纳 污染物的量。
n 在理论上，水环境容量是环境的自然规律参数与社 会效益参数的多变量函数。它反映污染物在水体中 的迁移、转化规律，也满足特定功能条件下，水环 境对污染物的承受能力；
n 在实践上，水环境容量是环境目标管理的基本依据， 是水环境规划的主要环境约束条件，也是污染物总 量控制的关键参数。
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第七章流域水环境规划
（一）减少污染物排放负荷
（1）容量总量控制。从受纳水体容许纳污量出发，制 定排放口总量控制指标。
（2）目标总量控制。从控制区域容许排污量控制目标 出发，制定排放口总量控制指标。
（3）行业总量控制。在行业中以能源、资源合理利用 为控制基点，从最佳生产工艺和实用处理技术两方 面进行总量控制负荷分配。
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第七章流域水环境规划
（二）水环境容量分类
n （2）管理（或规划）环境容量 以污染物在水体中 的标准值为水质目标，则水体的允许纳污量称为管 理环境容量；当以水污染损害费用与治理费用之和 最小为约束条件，规划允许排污量时，称为规划环 境容量。其模型为：
式中：K标——以技术经济指标为约束条件的社会效益 参数，一般K标≥1；
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第七章流域水环境规划
（二）水环境容量分类
n 1. 按水环境目标分类 n （1）自然水环境容量 以污染物在水体中的基准值
为水质目标，则水体的允许纳污量称为自然环境容 量。其模型为：
式中：E——水环境容量；
ρB基——污染物在水体中的基准值；
ρB——污染物在水体中的背景浓度；
V——水的体积；K自——水体自净系数。
③浓度控制法未考虑区域的自然环境条件。
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第七章流域水环境规划
（一）减少污染物排放负荷
3. 总量控制
n 总量控制就是依据某一区域的环境容量确定该区域 污染物容许排放总量，再按照一定原则分配给区域 内的各个污染源，同时制定出一系列政策和措施， 以保证区域内污染物排放总量不超过容许排放总量。 总量控制可划分为三种类型：
2. 确定水质超标河段和主要污染物
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第七章流域水环境规划
一、流域水环境规划的内容
3. 确定各河段主要污染物的环境容量
根据河水水质监测结果，采用恰当的分析、 评价方法，判断各河段水质是否能满足目标要求， 确定超标的河段和主要污染物。
4. 确定各排污口的允许排污量
根据污染源所在位置、排污种类、排污量、 排污方式和污染物的扩散规律等信息，并考虑河 段相关区域的发展规划，将确定的河段内可接纳 的污染物总量，分配给每个排污口。
n 第六，规划实施。水环境规划的实施也是制定规划 的一个重要内容。一个规划的成功与否，就是看最 终的规划方案能否被采纳、执行并取得相应的效果。 规划方案的实施，体现了规划自身的价值与作用。
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第七章流域水环境规划
第二节 水环境功能区划的基本 原则和方法
一、水环境功能分区原则与分区
二、水环境功能区划分的方法与步骤
ρB标——污染物在水体中的标准值。
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第七章流域水环境规划
（二）水环境容量分类
2. 按污染物性质分类
（1）耗氧有机物的水环境容量； （2）有毒有机物的水环境容量。有毒有机物是指人工
合成的毒性大、难降解有机物。这类有机物的同化 容量极小，一般只考虑水体的稀释作用。有毒有机 物应主要在污染源中消除，而不宜利用水体的环境 容量；
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第七章流域水环境规划
二、水环境功能区划分的方法与 步骤
（1）对环境保护目标进行全面分析，既考虑环境保护 的需要，又考虑经济、技术的可行；
（2）将环境目标具体化为环境质量标准中的数值； （3）对功能可达性进行分析，确定引起污染的主要人
为污染源；
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第七章流域水环境规划
二、水环境功能区划分的方法与 步骤
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第七章流域水环境规划
（三）水环境容量的设计条件
设计条件的内容主要包括自然条件、排污条件、 目标条件和约束条件等。时期、时段和保证率是建 立这些条件必不可少的三要素。具体内容归纳如下： （1）设计自然条件 主要包括设计水量、水温、流速 和上游设计断面及其水质浓度、横向混合系数和纵 向混合系数等。
第七章流域水环境规划
二、流域水环境规划的工作程序
第二，确定规划目标。
根据国民经济和社会发展要求，同时考虑客观条件， 从水质和水量两个方面拟定水环境规划目标。规划 目标是经济与水环境协调发展的综合体现，是水环 境规划的出发点和归宿。
第三，选定规划方法。
在水环境规划中，通常可以采用两类规划方法：数 学规划法和模拟比较法。采用何种规划方法，应视 具体的水环境规划类型和资料的情况来确定。
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第七章流域水环境规划
一、水污染控制的技术措施
（一）减少污染物排放负荷 （二）提高或充分利用水体纳污容量
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第七章流域水环境规划
（一）减少污染物排放负荷
1. 清洁生产工艺
n 清洁生产定义为对生产过程和产品实施综合防治战 略，以减少对人类和环境的风险。对生产过程，包 括节约原材料和能源，革除有毒材料，减少所有排 放物的排污量和毒性；对产品来说，则要减少从原 材料到最终处理产品的整个生命周期对人类健康和 环境的影响。
第七章流域水环境规划
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2020/12/5
第七章流域水环境规划
第一节 流域水环境规划的内容 和工作程序
一、流域水环境规划的内容 二、流域水环境规划的工作程序
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第七章流域水环境规划
一、流域水环境规划的内容
1. 依据国家有关法规和各种标准，提出水体功能区 划和水质控制指标。 一个水域往往需要满足多种用水需求。对每一种 用途，国家都有相应的管理法规和水质标准。根据 河段的位置、水质与水文状况、用水需求、输送与 处理费用等，确定不同河段的功能，选择表征水质 状况的水质指标，如地表水的水温、pH、溶解氧浓 度、COD、BOD等。