环境科学概论-环境质量评价

•污水综合排放标准
单位：mg/l
污染物 挥发酚 CODcr
SS
硫化物
二级标准 0.5
300
200
1.0
第一步：求等标污染指数
•等标污染指数
无量纲
污染物
Nij
挥发酚 CODcr SS 硫化物
NiA
1.14 2.53 2.18 4.62
NiB
0.30 2.88 0.94 0.01
NiC
0.16 1.77 0.60 0.01
评价类型
•环境质量回顾评价 •环境质量现状评价 •环境影响评价(EIA)
•大气、水体、土壤、噪 声环境质量评价
•局地、区域、流域 、全球环境质量评价
三、环境质量评价的内容 1. 污染源的调查和评价 2. 环境质量指数评价 3. 环境质量的功能评价
•找出主要污染物和 主要污染源
•用无量纲指数表征环 境质量的高低
3. 模糊综合评价法 ② 模糊集合理论简介
•模糊集用 U, V, W 作为一特定集合的标记, 设 U 的元素为
•当F 为U 的一个有限的模糊子集时，用记号
•来说明隶属程度, 式中μi 表示对应元素 ui 对 F 的隶属度值。
•第一节 环境质量评价概述
3. 模糊综合评价法 ③ 环境质量模糊评价中的集合 (1) 环境质量的因素集合 (2) 环境质量的评语集合
糊子集可以表达为： B=A.R
•第一节 环境质量评价概述
3. 模糊综合评价法 ④ 确定环境质量归类的模糊评价法
计算模糊向量 B 的运算模型：M2( *,∪)
环境因素的隶属度与对应关系矩阵元素代数乘中选 取最大值
bj=∪(ai*rij) =Max（a1*r1j,...am*rmj）(j=1,2,...n)
•临沂市 •徐州市
•1997年 ，排污量 ＞ 100t/d 的企业共 计1562 家
•六安区
•主要污染物为COD和 NH3-N
（一）污染源的调查和评价方法 2. 污染源评价 (1)等标污染指数
式中：Nij —第 j 个污染源的第 i 种污染物的等标
污染指数，无量纲；
Cij —该污染源中第 i 种污染物的排放浓度；
(3) 因素与评语之间的关系矩阵 R
(4) 因素论域上的模糊子集 (5) 评语论域上的模糊子集
3. 模糊综合评价法 ④ 确定环境质量归类的模糊评价法
环境质量的模糊评价法归结为，已知因素论域上的模
糊子集 A(污染物因子的浓度水平)和评价矩阵 V (各 类标准对因子的要求)，求出向量 B (环境归属类别)。 在模糊向量 A 和模糊关系矩阵 R 已知时, 综合评价模
环境科学概论-环境质量 评价
2020年6月2日星期二
第一节 环境质量评价概述
一、环境质量评价的概念
1. 环境质量(Environmental Quality)
在一个具体的环境中,环境的总体或环境的某些要素 对人类的生存繁衍及社会经济发展的适宜程度。
环境质量变化的特征
•大气环境质量对比
•水环境质量对比
•小结 ：1.环境质量评价是对环境质量优劣的定量描述。
2.环境质量评价按时间可分划分为：回顾评价、 现状评价和影响评价；按环境要素可划分为：大气 、水体、土壤和噪声环境质量评价；按空间可划分 为:局地、区域、流域和全球环境质量评价。
•小结 ：3.环境质量评价的内容包括：污染源调查和评价
、环境质量指数评价和环境质量功能评价。
3. 模糊综合评价法 ② 模糊集合理论简介 在模糊评价法中，最基本和使用最多的是隶属度与隶属
函数。隶属度表示元素u属于模糊集合U的程度；也就 是对模糊集合的判断是用元素对此集合的从属程度大小 来表达的。 隶属度函数的取值可以是区间[0,1]之中的任何数，若隶 属度值接近于1时，表示隶属程度高；反之，若隶属度 值接近于0时，表示隶属程度低。
4.污染源调查方法有：实测计算法、物料衡算法 和经验系数法。
5.污染源评价方法分三步走：第一步，等标污染 指数；第二步，等标污染负荷；第三步，污染负荷 比。
四、环境质量评价的方法 （二）环境质量指数评价 1. 单因子指数 环境质量指数是无量纲数，表示污染物在环境中实际
浓度超过评价标准的程度，即超标倍数。
质的排放量,有量纲。
2. 污染源评价 (2)等标污染负荷
•某个污染源的等标污染负荷
•某种污染物的等标污染负荷
•m为该地区污染源的个数
•所有污染源和污染物的等标污染负荷
•n为该污染源的污染物种
？
类
污染源评价 (3)等标污染负荷比
•某个污染源的污染负荷比
•某种污染物的污染负荷比
•例题1
已知某地区建有造纸厂、酿造厂和食品厂，其工业废水均排
0.05 0.075 0.1 0.05
总汞
0.0000 0.0000 0.00007 0.00055 0.001 0.001 0.0001
•
5
5
5
总砷
0.05 0.05 0.05 0.075 0.1 0.1 0.05
总镉 0.001 0.003 0.005 0.005 0.0075 0.01 0.005
• 模型计算:M2( *,∪) • bj=∪(ai*rij) • = Max（ (a1*r1j).... (am*rmj)） • 求得 • B’=(0.6, 0.4, 0.597, 1.145, 13.49, 120)
第二节
•环境质量现状 •评价程序
环境质量现状评价
•确定评价对象 •明确评价目的
•污染源调查监测评价 •现状调查监测评价 •环境效应分析
COD
3
3
3.5
5
8
10
4
溶解氧
10
8
5.5
4
2.5
2
5
总氰化物 0.005 0.0275 0.125
0.2
0.2 0.2
0.2
挥发酚 0.002• 0.002 0.0035 0.0075 0.01 0.01 0.005
石油类 0.05 0.05 0.05 0.275 0.75 1
0.05
总铅
0.01 0.03 0.05
C0i —第i 种污染物的排放标准。
第一节 环境质量评价概述
2. 污染源评价 (2)等标污染负荷
式中： Pij —第 j 个污染源中第 i 种污染物的等标
污染负荷，有量纲；
Cij —该污染源中第 i 种污染物的排放浓度；
C0i —第i 种污染物的排放标准；
Qij —第j 个污染源中含第 i 种污染物的介
Kij
挥发酚 CODcr SS
KiA
0.109 0.241 0.208
KiB
0.073 0.698 0.227
KiC
0.063 0.697 0.236
Ki
0.091 0.442 0.218
硫化物
0.441 0.002 0.004 0.248
Kj
0.559 0.237 0.204 1.000
•答：主要污染物为CODcr，贡献率为44.2%； •主要污染源为A排污口，即造纸厂，贡献率为55.9%。
A 4.11 127 12.5 2.5 7.31 B 3.98 108 11.2 2.8 6.67
•求该河段的水质达标情况（已知该河段的主要功能是 供农业灌溉，查表得标准值依次为：2、40、10、 2.0、6-9）
求单因子指数：
DO COD BOD 氨氮 PH
A
0.30 3.175 1.25 1.25 0.16
Ii的数值越大，表示该单项的环境质量越差。
对溶解氧和pH值而言, 其单项水质参数具有不同 的定义式.
（二）环境质量指数评价 2. 多因子指数 ① 均值型多因子指数
② 计权型多因子环境质量指数
③ 几何均值型多因子指数
例题：某河段有两个监测断面A和B，水质监测数 据如下：
DO COD BOD 氨氮 PH
放到附近某地表水体，排污口位置见下图。该河段主要的功能
是农业灌溉，三个排污口的污染物监测结果和污水排放量如下
：
污染物 排污口
挥发酚 CODcr SS 硫化物 (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l)
污水量 （m3/d
）
A
0.57 758 436 4.62
4200
B
0.15 865 188 0.01
•河流水质监测值 (mg/l)
项目 CO DO 总氰 挥发酚 油类 总铅 总汞 总砷 总镉 六价铬 D
浓度•分5.级5 代4表5.2值和0.80基7 点值0.0的23对应02.浓7 度0(3.m1 g/0l.2)01
0.0 3
0.00 4
0.05
污染因子 e1
e2
e3
e4
e5 e6 S(III类)
B
0.34
2.7
1.12
1.4 0.33
••计多权因型子：指数值： ••••••假 I几判A均判＝设何断值断1各A均A型.8断因断值1：面1子面型I，A水权水：＝IB质重质I1＝A.优依＝2劣12于.次1于67.59B，为B17断断I0，B.面＝面1IB、1＝.011.74.78、80.2、0.2、0.1 •判断A断面水质劣于B断面
（三）环境质量的功能评价 2. W值法 强调主要污染因子，把不能满足最低一级环境质量的因子
评为0分，选取评分最低的两项之和进行判断。
最低两项 评分之和
理想 良好
18或20
14或 16
污染 10或12
重污染 严重污染
6或8
＜4
（三）环境质量的功能评价 3. 模糊综合评价法 ① 环境质量评价的不确定性分析 认识上有局限性 数据不充分性或不可靠性 环境质量本身的随机性和可变性
四、环境质量评价的方法
（三）环境质量的功能评价
1. 积分值分级法
环境质量标准分5级，积分值为100，80，60，40，
20
积分值等级划分
积分值
M≥96
96＞ M≥76
76＞ M≥60
60＞ M≥40
40＞M
环境质量等级 一级
二级
三级
四级
五级
例题
某采样点监测结果如下，求该点大气质量情况。
监测值 一级标准 二级标准 三级标准
•环境质量综合评价
•研究污染规律，环境污染趋势预测 •区域环境污染综合防治
二、环境质量现状评价的内容 （一）污染源调查与评价 确定主要污染源和主要污染物 （二）环境污染物监测项目的确定 依据区域污染特点及主要污染物的环境化学行为 （三）监测网点的布设 平均原则兼顾各功能区布设 （四）获得环境污染数据 标准的分析方法
•单因子指数
模糊集运算 B=A.R
• A'=(1.375, 5.50,0.39, 4.60, 14.4, 2.60, 120, 0.6, 0.8, 1)
• 经归一化处理, 有 • A=(0.0093,0.038,0.0027,0.031,0.098,0.018,0.817,0.00
41,0.0054,0.0068)
•土壤环境质量对比
•巢湖蓝藻 •滇池蓝藻
•造纸厂
•电冶厂
•发电厂 •焦炭厂
2. 环境质量评价 环境质量对比评价 是对环境的优劣所进行的一种定量描述。即按照
一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的 环境质量进行说明、评定和预测。
二、环境质量评价的类型
•划分依据
•时间 •环境要素
•空间
SO2 0.10 0.05 0.15
0.25
NO2 0.11 0.08 0.08
0.12
PM10 0.20 0.05 0.15
0.25
TSP 0.60 0.12 0.30 0.50
•100 •80 •60 •40 •20
•共4项因子，每项因子的最大分值为25分。
•SO2得分为25*80%＝20，NO2得分10， •PM10得分10，TSP得分5，总分45分，属严重污
4500
C
0.08 532 120 0.01
6300
•求：该河段主要的污染源和主要的污染物？
分析：
该河段主要的功能是农业灌溉，根据国家《地表水环境质 量标准》（GB3838-2002）规定，农业灌溉用水需满足V类 水质量标准；
根据国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的规 定，排放到V类水体的污水，应执行二级排放标准，即：
•第二步：求等标污染负荷
•等标污染负荷
单位：m3/d
Pij
污染物
挥发酚
ห้องสมุดไป่ตู้
CODc r
SS
硫化物
Pj
PiA
4788
1061 2
9156
19404
4396 0
PiB
1350
1297 5
4230
45
1860 0
PiC
1008
1117 2
3780
63
1602 3
第三步：求污染负荷比
•污染负荷比
无量纲
污染物
式中： M—某污染物排放量，kg/a； K—排污系数，kg/t产品； F—产品年产量，t/a。
1. 污染源调查 (3)经验系数法
•生产每吨焦炭产品的大气排污量
污染物 粉尘量
CO CO2
产生量(g) 5000 300 21
污染物 硫化氢 氰化物 NOx
产生量(g) 544 70 370
•济宁市 •驻马店市
•确定环境质量状况的 功能属性
四、环境质量评价的方法
（一）污染源的调查和评价方法
1. 污染源调查
(1)实测计算法
•排污量＝实测浓度×体积
(2)物料衡算法 (3)经验系数法
•投入量＝产品量 + 排污量 •即：排污量＝投入量 – 产品量
•即：排污系数法
1. 污染源调查 (3)经验系数法
•M = K × F