生态环境质量评价课程第六章

第六章水环境影响预测与评价•水体与水体污染•地表水环境影响评价基本任务、程序•河流与湖泊水质模型•了解水体中污染物的迁移与转化•了解地表水环境影响评价工作程序的基本环节•理解各种水质模型的含义及其计算第一节水体与水体污染一、水体和水体污染按水体所处的位置可分为：地表水水体、地下水水体、海洋。这三种水体中的水可以相互转化，它通过水在自然界的大循环和小循环实现。水体污染恶化过程和水体自净过程是同时产生和存在的，但在某一水体的部分区域或一定的时间内，这两种过程总有一种过程是相对主要的过程，决定着水体污染的总特征。这两种过程的主次地位在一定的条件下可相互转化。二、水体污染物造成水体的水质、生物、底质质量恶化的各种物质或能量都称为水体污染物。从不同的角度可将水体污染物分为各种类型：按理化性质分类可分为物理污染物、化学污染物、生物污染物综合污染物。按形态分类可分为：离子态（阳离子、阴离子）污染物、分子态污染物、简单有机物、复杂有机物、颗粒状污染物。按污染物对水体的影响特征分类可分为感官污染物、卫生学污染物、毒理学污染物、综合污染物。三、水体污染类型感官性状污染有机污染无机污染有毒物质污染富营养化污染油污染热污染病原微生物污染四、水体中污染物的迁移与转化（一）水体中污染物迁移与转化的过程1、物理输移过程主要指污染物在水体中的混合稀释和自然沉淀作用。混合稀释作用：（1）紊动扩散：由水流的紊动特性引起水中污染物自高浓度向低浓度区转移；（2）移流：由于水流的推动使污染物的迁移随水流输移；（3）离散：由于水流方向横断面上流速分布的不均匀（由河岸及河底阻力所致）而引起的分散。2、化学转化过程主要指污染物在水体中发生的理化性质变化等化学反应，其中氧化—还原作用起重要作用。3、生物降解过程基本过程是水中微生物（尤其是细菌）在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物当作食饵消耗掉，将另一部分有机污染物氧化分解成无害的简单有机物。（二）河流水体中污染物的对流和扩散混合废水进入河流水体后，不是立即就能在整个河流端面上与河流水体完全混合。虽然垂直方向上一般都能很快地混合，但往往需要经过很长一段纵向距离才能达到横向完全混合，这段距离通常称为横向完全混合距离。污染物在河流中的混合纵向距离小于横向完全混合距离的区域称为横向混合区；纵向距离大于横向完全混合距离的区域称为断面完全混合区；（三）海水中污染物的混合扩散排放到海水中的污水，一般是含有各种污染物的淡水，密度都比海水小，入海后一面与海水混合而稀释，一面在海面向四周扩展。污水在海面上的扩展溢油在海面上的变化极其复杂，一般划分为：扩展过程：对实际溢油事件的观测发现，在溢油的最初数十小时内，扩展过程占支配地位，但随时间而逐渐变弱，扩展过程主要受惯性力、重力、黏性力和表面张力控制。扩展过程的一个明显特征是各向异性，如在主风向上，油膜被拉长，在油膜的迎风面上形成堆积等。漂移过程：是油膜在外界动力场（如风应力、油水界面切应力等）驱动下的整体运动，其运动速度由潮流、风海流、风浪余流三部分组成。第二节地表水环境影响评价概述一、地表水环境影响评价的工作任务明确工程项目性质；划分评价等级；地表水环境现状调查和评价；建设项目工程污染分析；项目的环境影响的预测与评价；提出控制方案和环保措施。水环境影响评价工作程序二、地表水环境影响评价工作分级1、建设项目的污水排放量参考《污水综合排放标准》，通常将我国企业污水排放量Q（m3/d）分为5个档次：①Q≥20000；②20000＞Q≥10000；③10000＞Q≥5000；④5000＞Q≥1000；⑤1000＞Q≥200；污水排放量中不包括间接冷却水、循环水以及其他含污染物极少的清净下水的排放量，但包括含热量大的冷却水的排放量。2、建设项目污水水质的复杂程度污水水质的复杂程度按污水拟预测的污染物类型以及某类污染物中水质参数的多少划分为复杂、中等和简单三类；根据污染物在水环境中输移、衰减特点以及它们的预测模式，将污染物分为四类：持久性污染物（指进入环境后仅发生迁移和分散，从而改变其所处的位置和浓度，但总量保持不变。其中还包括在水环境中难降解、毒性大、易长期积累的有毒物质）非持久性污染物（指进入环境以后，除迁移、分散而改变位置和浓度外，还因污染物本身的衰减而加速浓度的降低，因此其总量随时间不断减少）酸和碱（以pH表征）热污染（以温度表征）污水水质的复杂程度：①复杂：污染物类型数≥3，或者只有两类污染物，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，且需要预测其浓度的水质参数数目＜10，或者只需预测一种污染物，但需要预测其浓度的水质参数数目≥7；③简单：污染物类型数＝1，需要预测浓度的水质数数目＜7。3、受纳污水的地面水域的规模河流和河口，按建设项目排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量划分为：大河：≥150m3/s；中河：15～150m3/s；小河：15m3/s。湖泊和水库，按枯水期湖泊、水库的平均水深与水面面积划分为：平均水深≥10m平均水深10m大湖（库）：≥25km2大湖（库）：≥50km2中湖（库）：2.5～25km2中湖（库）：5～50km2小湖（库）：≤2.5km2小湖（库）：≤5km24、地面水域的水质要求（即水质类别）地面水质按GB3838-2002划分为五类。如受纳水域的实际功能与该标准的水质分类不一致时，由当地环保部门对其水质提出具体要求。地面水环境影响评价分级判据（内陆水体）海湾环境影响评价分级判据三、地面水环境现状调查（一）水环境现状调查范围的确定原则应能包括建设项目对周围地面水环境影响较显著的区域；在确定某项具体工程的地面水环境调查范围时，应尽量按照将来污染物排放后可能的达标范围，并考虑评价等级的高低（评价等级高时可取范围略大）；河流水环境现状调查的范围，需要考虑污水排水量大小、河流规模来确定排放口下游应调查的河段长度；湖泊、水库以及海湾水环境现状调查范围，需要考虑污水排水量的大小来确定调查半径或调查面积；不同污水排放量时水域现状调查范围参考表（二）水环境现状调查的时间要求根据当地水文资料初步确定河流、湖泊、水库的丰水期、平水期、枯水期，同时确定最能代表这三个时期的季节或月份。遇气候异常年份，要根据流量实际变化情况确定。对有水库调节的河流，要注意水库放水或不放水时量的变化。海湾按大潮期和小潮期划分。评价等级不同，对调查时间的要求亦有所不同。当调查区域内面源污染严重，丰水期水质劣于枯水期时，一、二级评价的各类水域必须调查丰水期，若时间允许，三级评价也应调查丰水期。冰封期较长的水域，且作为生活饮用水、食品加工用水的水源或渔业用水时，应调查冰封期的水质。各类水域在不同评价等级时水质的调查时期（三）水文调查与水文测量的原则与内容1、原则应尽量向有关的水文测量和水质监测等部门收集现有资料，当资料不足时，应进行一定的水文调查（测量）与水质调查（监测），特别需要进行与水质调查同步的水文测量。一般情况，水文调查与水文测量在枯水期进行，必要时，其他时期（丰水期、平水期、冰封期等）可进行补充调查。水文测量的主要内容（对象）与拟采用的环境影响预测方法密切相关。在采用数学模式时应根据所选用的预测模式及应输入的水文特征值和环境水力学参数的需要决定其内容。与水质调查同步进行的水文测量，原则上只在一个时期内进行。它与水质调查的次数和天数不要求完全相同，在能准确求得所需水文要素及环境水力学参数的前提下，尽量精简水文测量的次数和天数。2、河流丰水期、平水期、枯水期的划分；河流平直及弯曲情况(如平直段长度及弯曲段的弯曲半径等)、横断面、坡度(比降)、水位；水深、河宽、流量、流速及其分布、水温、糙率及泥沙含量等；丰水期有无分流漫滩，枯水期有无浅滩、沙洲和断流；北方河流还应了解结冰、封冰、解冻等现象。在采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级、河流规模及所选择的模型要求决定。河网地区应调查各河段流向、流速、流量关系，了解流向、流速、流量的变化特点。3、感潮河口感潮河口的水文调查与水文测量的内容应根据评价等级和河流的规模决定，其中除应包括与河流相同的内容外；还应有：感潮河段的范围，涨潮、落潮及平潮时的水位、水深、流向、流速及其分布，横断面形状、水面坡度以及潮间隙、潮差和历时等。在采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级、河流规模及所选择的模型要求决定。4、湖泊与水库应根据评价等级、湖泊和水库的规模决定水文调查与水文测量的内容，其中主要有：湖泊水库的面积和形状，丰水期、平水期、枯水期的划分，流入、流出的水量，水力停留时间，水量的调度和贮量，湖泊、水库的水深，水温分层情况及水流状况（湖流的流向和流速，环流的流向、流速及稳定时间）等；在采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级，湖泊、水库的规模及所选择的模型要求决定。5、海湾海岸形状，海底地形，潮位及水深变化，潮流状况（小潮和大潮循环期间的水流变化、平行于海岸线流动的落潮和涨潮)，流入的河水流量、盐度和温度造成的分层情况，水温、波浪的情况以及内海水与外海水的交换周期等。在采用数学模式预测时，其具体调查内容应根据评价等级、海湾特点及所选择的模型要求决定。（四）点污染源调查1、原则以搜集现有资料为主，只有在十分必要时才补充现场调查或测试。点污染源调查的繁简程度可根据评价级别及其与建设项目的关系而略有不同。如评价级别较高且现有污染源与建设项目距离较近时应详细调查。在通过收集或实测以取得污染源资料时，应注意其与受纳水域的水文、水质特点之间的关系，以便了解这些污染物在水体中的自净情况。2、基本内容点源的排放：调查确定排放口的平面位置、排放方向、排放口在断面上的位置、排放形式（分散排放或集中排放）。排污数据：根据现有的实测数据、统计报表以及各厂矿的工艺路线等选定的主要水质参数，并调查现有的排放量、排放速度、排放浓度及其变化等数据。用排水状况：主要调查取水量、用水量、循环水量及排水总量等。废（污）水的处理状况：主要调查废（污）水的处理设备、处理效率、处理水量及进、出水的水质状况等。（五）非点污染源的调查1．原则基本上采用收集资料的方法，一般不进行实测。2．基本内容（1）非点污染源概况：原料、燃料、废弃物的堆放位置、堆放面积、堆放形式、堆放点的地面铺装及其保洁程度、堆放物的遮盖方式等。（2）非点污染源的排放方式、排放去向与处理情况：应说明非点源污染物是有组织的汇集还是无组织的漫流；是集中后直接排放还是处理后排放；是单独排放还是与生产废水或生活污水共同排放等。（3）非点污染源的排污数据：根据现有实测数据、统计报表以及根据引起非点源污染的原料、燃料、废料、废弃物的物理、化学、生物化学性质选定调查的主要水质参数，调查有关排放季节、排放时期、排放量、排放浓度及其他变化等数据。（六）水质调查与水质参数的选择原则1．水质调查的原则应尽量使用现有数据资料，如资料不足时应实测。2．水质参数选择的原则常规水质参数，它能反映水域水质一般状况：特征水质参数，它能代表建设项目将来排放的水质。常规水质参数以GB3838-2002中所提出的pH、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、凯氏氮或非离子氨、酚、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总磷以及水温为基础，根据水域类别、评价等级、污染源状况适当删减。特征水质参数根据建设项目特点、水域类别及评价等级选定。（七）河流水质采样断面与取样点设置的原则1、水质取样断面设置的原则为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制（或监测）断面和削减断面；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。在调查范围的两端应布设取样断面；调查范围内重点保护对象附近水域应布设取样断面；水文特征突然化处（如支流汇入处等）、水质急剧变化处（如污水排入处等）、重点水工构筑物（如取水口、桥梁涵洞等）附近应布设取样断面；水文站附近等应布设采样断面，并适当考虑水质预测关心点；在拟建成排污口上游500m处