水环境完整版

1、水环境保护工作的主要任务与任务：①水环境的监测、调查与试验，以获得水环境分析计算和研究的基础资料；②对排入研究水体（称受纳水体）的污染源的排污情况进行预测，称污染负荷预测，包括对未来水平年的工业废水、生活污水、流域径流污染负荷的预测；③建立水环境模拟预测数学模型，根据预测的污染负荷，预测不同水平年研究水体可能产生的污染时空变化情况；④水环境质量评价，以全面认识环境污染的历史变化、现状和未来的情况，了解水环境质量的优劣，为环境保护规划与管理提供依据；⑤进行水环境保护规划，根据最优化原理与方法，提出满足水环境保护目标要求的水污染防治最佳方案；⑥环境保护的最优化管理，运用现有的各种措施，最大限度的减少污染。2、水体污染物：水中存在的各种物质（包括能量），其含量变化过程中，凡有可能引起水的功能降低而危害生态健康，尤其人类的生存与健康时，则称它们造成了水体污染，于是它们被称为污染物。3、污染物的分类按属性：物理性的、化学性的、生物性的按进入水体的污染来源分布状况：点源的和非点源的。4、点源污染主要指工业废水和城镇生活污水，它们有固定的排放口（点）5、非点源污染主要指来自流域广大面积上的降雨径流污染，如泥沙、农药、化肥等污染，常称面源污染。6、污染物一方面在水文循环中不断地进入水体，称纳污；另一方面，污染物随水体的运动不停地发生变化，自然地减少、消失或无害化，称自净。7、物理净化过程，是指污染物在水体中混合、稀释、沉淀、吸附、凝聚、向大气挥发和病菌死亡等物理条件下使水体污染浓度降低的现象，例如污水排入河流后，在下游不远的地方污染浓度就会大大降低，就主要是扩散作用混合、稀释的结果。8、化学自净过程，是指污染物在水中由于分解与化合、氧化与还原、酸碱反应等化学作用下，致使污染浓度降低或毒性丧失的现象，例如水在流动中大气里的氧气不断溶入，使铁锰等离子氧化成难溶的盐类而沉淀，从而减少了它们在水中的含量。9、生物净化过程，是水体内的庞大的微生物群，在它们分泌的各种酶的作用下，使污染物不断发生分解和转化为无害物质的现象。10、水的污染物浓度自然降低而恢复到较清洁的能力，称为水的自净能力。11、水环境保护生态工程措施主要有：流域（区域）合作综合整治、清洁生产、水土保持、生态农业、水利工程、人工湿地技术和污水处理厂技术等。12、清洁生产：指既可满足人们的需要，又可合理地使用自然资源和能源，并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化和无害化，或消灭于生产过程之中。13、水环境监测，就是通过适当的方法对影响环境质量的因素（即环境质量指标）的代表值进行测定，从而确定水环境质量及其变化趋势。14、水环境监测的对象，可分为受纳水体的水质监测和水的污染源监测。15、监测的目的，主要是为水环境研究、模拟、预测、评价、规划、管理和制定环境政策、标准等提供基础资料和依据。16、水环境监测的程序一般为：对监测区域有关水环境情况调查分析→监测断面、采样点（站网）优化布设→采样点的水样采集与保存→水样的环境指标测定（化验分析）→测定数据的整编与刊布。17、选择测试分析方法考虑的原则是：方法成熟、准确，操作简便，抗干扰能力好，成果可靠。18、监测方法体系：国家标准分析方法、统一分析方法、等效方法。19、采集表层水时，可用桶、瓶直接采样，一般将其沉至面下0.3～0.5m处采集。采集深层水时，可使用带重锤的采样器沉人水中指定的位置（采样点）采集，对于溶解气体（如溶解氧）的水样，常采用双瓶采样器采集。20、采用的容器材质有硼硅玻璃、石英、聚乙烯、聚四氟乙烯。21、保存水样的措施一般有：①选择材质性能稳定的容器，以免沾污水样；②控制水样的pH值，如用HNO3酸化，可防止重金属离子水解沉淀；或用NaOH碱化，使水样中的挥发酚生成稳定的酚盐，防止酚的挥发等；③加入适宜的化学试剂，如生物抑制剂，抑制氧化还原反应和生化作用；④冷藏或冷冻，降低细菌活性和化学反应速度。22、某一水域某一时段内的输入污染物数量称污染负荷量，其变化过程称污染负荷过程。23、污染负荷预测，目的是为了运用水环境数学模型，根据预测的污染负荷进一步计算受纳水体在设计条件下，BOD、COD、DO、TN、TP、温度、藻类等环境要素随时间、空间的变化，为优化水资源利用、水环境规划与管理方案提供依据。24、点污染源一般分生活污水和工业废水两种类型。25、影响点源污染负荷的主要因素有人口增长、工业产值、万元产值废水排放量、人均生活污水排放量、各种污染物浓度等。26、看公式：指数外延预测模型、皮尔生长曲线预测模型、龚柏兹预测模型27、工业废水污染负荷包括工业生产过程中排放的废水量和各种污染物量，其预测程序一般是：先根据一个地区的社会经济发展计划预计不同设计水平年的工业总产值（或各行业的总产值）及万元产值废水排放量，由此得到预测的工业废水排放量；将其乘以废水的污染物浓度，即得预测的污染物多少。28、一个地区工业废水的排放量，是由工业中的各个行业的废水排放量组成的，因此将设计水平年各个行业的废水排放量扣除相应的重复用水后相加，即得预测的该地区工业废水排放量。29、面源污染是流域面积范围上高度离散排放污染物所形成的污染。30、降雨径流污染负荷的形成子过程：①降雨径流过程②产沙输沙过程③污染物随水流运动中的迁移转化过程。31、面源污染负荷预测步骤：⑴将研究区域按地形、地貌、土壤和土地利用情况划分为若干类型的单元区。⑵对每种类型选择代表小区，开展一定时间（至少一个水文年）的降雨径流污染试验。⑶根据试验资料建立代表小区的降雨径流污染负荷计算模型。⑷将建立的各代表小区的计算模型应用于相应类型的单元区，计算研究区域的面源污染负荷。32、污染物在水中的物理迁移过程，主要包括污染物随水流的输移与混合，受泥沙颗粒和底岸的吸附与解吸、沉淀与再悬浮，底泥中污染物的输运等。33、河流移流运动，是指以时均流速为代表的水体质点的迁移运动，也称对流运动。34、水中污染物由于分子的无规则运动，从高浓度区向低浓度区的运动过程，称分子扩散。35、紊动扩散就是由紊流中涡漩的不规则运动引起的。36、流速在断面上的分布往往是很不均匀的，流速在过水断面上具有一定的梯度，即所谓的剪切流，。污染物在纵向有显著的离散，称这种现象为剪切流中的纵向离散或弥散。37、垂向混合河段：从排污口到下游污染物沿垂直（水深）方向达到混合均匀的断面所经历的区段，称垂向混合河段。天然河流水深一般较浅，故该区段的长度相对很短。该段的污染浓度沿垂向、横向和纵向都有明显变化，需要建立三维水质模型进行模拟预测。38、横向混合河段：从垂向均匀混合断面到下游污染物在整个过水断面上均匀混合的区段，称横向混合河段。该河段，水的污染浓度沿横向和纵向有明显变化，水深方向则基本均匀，可作为平面二维水质问题处理。39、纵向混合河段：横向混合河段之后的河段，称纵向混合河段。该河段中，水质浓度在过水断面上基本均匀，仅在纵向产生比较明显的变化，可作为纵向一维水质问题分析计算。40、水中溶解的污染物或胶状物，当与悬浮于水中的泥沙等固相物质接触或与河岸、河床接触时，将程度不同地被吸附在它们的表面，使水体中的污染浓度降低；相反，被吸附的污染物，当水体条件（如流速、浓度、pH值、温度等）改变时，也可能又溶于水中，使水体的污染浓度增加。前者称吸附，后者称解吸。41、水中悬浮的泥沙既是一种污染物，也是可溶性污染物吸附剂。42、有机污染物在水中迁移扩散的同时，还在微生物的生物化学作用下分解和转化为其他物质，从而使水体中有机污染浓度降低，称这种现象为降解。43、在有溶解氧的条件下，水中有机污染物由于好氧微生物（主要是好氧菌）的作用被氧化分解而无机化，从而使有机污染得以净化。44、水中缺乏溶解氧O2的情况下，有机污染物则在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下氧化分解和转化，最终达到无机化。45、某一水体的好氧过程可以分以下几个方面：⑴水中有机物BOD在被氧化过程中变为无机物，其耗氧量为CBOD，这是废水排入水体初期的主要好氧过程。⑵水中氨氮继续硝化，转化为亚硝酸盐、硝酸盐过程中的耗氧，其耗氧量为NBOD。⑶河床底泥中的有机物在厌氧条件下发酵，分解为有机酸、甲烷、二氧化碳、氨、硫化氢等还原性气体，当它们逸出底泥迁移到水体后，有些被氧化，从而消耗水中的溶解氧。另外，底泥有机物在流速较大时发生再悬浮，将像水中的有机物一样耗氧。⑷水生生物，尤其藻类，由于呼吸作用而耗氧。⑸水中其他还原性物质引起的耗氧。⑹流出本水体的水流，将挟带一定的溶解氧输送到下游。46、水体溶解氧的补充来源：⑴水体与大气接触过程中，大气中的氧会源源不断地向水体扩散和溶解，称水体的大气复氧，是水体溶解氧的主要来源。⑵水中生长的光合型水生生物，主要是藻类，白天通过光合作用，吸收CO2，在合成含碳化合物的过程中放出氧，并溶于水中。⑶流入本水体的水流水中挟带的溶解氧，随水流带入本水体。47、溶解氧DO随流程x表现出的从下降到上升的变化过程线，称氧垂曲线。48、氧垂曲线的最低点，称临界点，这时的溶解氧浓度达到最小值，称临界溶解氧浓度OC；氧亏D达最大值，称临界氧亏Dc（=Os-Oc）；起始断面到这里的距离，称临界距离xc。49、影响K1的主要因素：污水特性、pH值、水温、水力特征。50、TOs6.31468式中：Os以mg/L计；水温以℃计。51、)(1BALLInxuK式中K1为耗氧系数；u为河段平均流速；LA为上游A断面处（x=0）河水的BOD浓度；LB为距上游A断面x处河水的BOD浓度。52、DtDDLKDxDuDLKK112式中：1K耗氧系数；L为河段上、下断面平均的剩余BOD浓度；D为河段上、下断面平均氧亏；D为河段上、下断面的氧亏变化量；x为河段长；u为河段平均流速；t=x/u，为河段的流经时间。53、反映水体污染物在水中运动、变化基本规律的方程称水质迁移转化基本方程。54、一条中小河流的较长河段，其横向和竖向的污染浓度基本均匀，这时只考虑纵向（水流方向）的浓度变化就足以达到水环境规划与管理的要求。55、混合基本均匀的小型浅水湖泊，则可视作零维结构对待。56、对于河流来说，其深度和宽度相对于它的长度是非常小的，排入河流的污水，经过一段距排污口很短的距离，便可在断面上混合均匀。57、二维水质问题可分为水平二维和竖向二维两种情况，前者是指水体的流速和污染浓度仅在水平面的纵向、横向变化，在竖向（水深方向）混合均匀，例如浅水湖泊的水质问题可简化为水平二维来处理；后者是指水体的流速和污染浓度仅在纵向和水深方向变化，在横向保持不变。58、三维水质方程适合于竖向、横向、纵向都没有均匀混合的水域。59、QWC00)exp10uxKCC（式中W0为排污强度60、思考题与习题4-1第一问；4-19、4-21、4-3061、同大气的热交换形式：辐射、蒸发、传导。62、在表面较浅的深度内，温度较高，且基本均匀，称表面同温层；在下部较深的范围内，水温低，稳定少变，也基本均匀，为下部同温层，也称底温层或滞温层；从上部同温层到下部同温层，中间有一个较短距离的水温由高变低的过渡层，温度沿垂向变化很大，称温跃层或斜温层。63、水环境数学模型是在水质迁移转化基本方程基础上，针对模拟预测的水环境要素的变化规律建立的一整套数学计算程序和方法。64、S-P模型假定：①对于BOD,方程中的源漏项∑Si可只考虑好氧微生物参与的降解作用，并认为该反应符合一级反应动力学，即∑Si=-K1L;②对于DO，认为引起水体中溶解氧减少的原因，只是由于BOD降解所引起的，其减少速率与BOD降解速率相同；水体中的复氧速率与氧亏成正比，其源漏项可表达为)(21iOOKLKSS。65、富营养化是某些营养物质在湖泊、水库水体中积累过多，导致生物，特别是浮游生物（主要是藻类）异常增殖，使水环境严重恶化的过程。66、富营养化的最显著的特征是水面藻类（主要是蓝藻、绿藻）异常增殖，成片成团地覆盖在表面层。其中出现在湖面上的称为“水华”或“湖绽”，出现在海湾水面上