四地表水环境影响评价ppt课件.ppt

,第四章 地表水环境影响预测与评价广东工业大学环境科学与工程学院白晓燕2012.4,第一节 概述,一、重要法规和标准水污染防治法、水法、防洪法、海洋环境保护法等水污染防治法实施细则、河道管理条例、航道管理条例、饮用水源保护区污染防治管理规定等地表水环境质量标准（GB3838-2002）等水环境质量标准污水综合排放标准（GB8978-1996）水污染物行业排放标准和地方排放标准 环境影响评价技术导则地面水（HJ/T2.3-93）,第一节 概述,二、地表水环境影响评价的基本思路明确环境质量目标界定污染源强进行水环境影响预测评价优化污染源控制方案得出项目建设的环境可行性结论,第一节 概述,三、地表水环境影响评价的主要任务明确工程项目性质（拟建工程是否符合产业政策与区域规划，划分拟建工程的环境影响属性，是环境污染型或生态破坏型，界定新、改、扩建项目，明确是否有“以新带老”问题）划分评价工作等级地表水环境现状调查和评价建设项目工程（水污染源）分析建设项目的水环境影响预测与评价提出控制水污染的方案和保护水环境的措施,第一节 概述,四、地表水环境影响评价等级及范围（一）划分评价等级的依据1.确定判据的原则能反映地表水问题的主要特点，判据定为受纳水体的规模和受纳水体对水质的具体要求。反映建设项目向地表水排放污染物主要特点，判据定为污水排放量和污水水质。,第一节 概述,2.划分评价等级的依据（1）建设项目污水排放量=20000m3/d1000020000m3/d500010000m3/d10005000m3/d2001000m3/d备注：不包括间接冷却水、循环水以及其他含污染物极少的清洁水的排放量，但包括含热量大的冷却水排放量。,第一节 概述,（2）建设项目污水水质的复杂程度确定方法：根据污染物类型和预测水质参数数目确定污染物类型：四类，持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱、废热，见表4-1。分类：污水水质程度分复杂、中等、简单三类a、复杂。污染物类型数大于等于3，或者只有两类污染物，但需预测其浓度的水质因子数目=10。b、中等。污染物类型数大于等于2，且需预测其浓度的水质因子数目10；或者只有一类污染物，但需预测其浓度的水质因子数目=7。c、简单。污染物类型数=1，且需预测其浓度的水质因子数目7。,表- 污染物类型,第一节 概述,（3）地表水域规模河流或河口大小规模的划分：以多年平均流量作为划分依据。大河：=150m3/s；中河：15150m3/s；小河：15m3/s湖泊和水库大小规模的划分：以湖泊和水库枯水期的平均水深和相应的水面积作为划分依据。,第一节 概述,当平均水深=50km2中湖（水库） 水域面积550km2小湖（水库） 水域面积=10m时大湖（水库） 水域面积=25km2中湖（水库） 水域面积2.525km2小湖（水库） 水域面积2.5km2,第一节 概述,（4）水环境质量要求地表水（河、湖库、河口） 地表水环境质量标准（GB3838-2002），共五类。以环境规划或环境管理部门确定的水质目标要求优先。海湾评价等级分级依据中不考虑水质目标要求,第一节 概述,3.评价等级的确定方法根据分级依据，查表确定根据建设项目及纳污水域的特点，适当调整评价等级,表4-2 河、湖库、河口的评价分级依据,表4-3 海湾的评价分级依据,第一节 概述,4.评价范围的确定原则将来污染物排放后可能的达标范围污水排放量纳污水体规模与现状调查范围相同,表4-4 河流评价范围确定依据,感潮河段的评价范围为排污口上、下游,表4-5 湖库评价范围确定依据,表4-6海湾评价范围确定依据,第一节 概述,例1：某新建厂用水总量为10000m3/d，其中直接冷却水量为2000m3/d，间接冷却水量为3000m3/d，部分冷却水和生工艺用水通过厂内治理后循环使用，全厂水循环利用率为60%。通过进入产品、蒸发的耗水量为400m3/d，通过管道漏水量为100m3/d，与其它厂或车间无用水关系。产生的废水中主要污染物为SS、COD、BOD和重金属等，水温25，pH值为7.0。废水排放一条多年平均流量为30m3/s、水质目标为类的单向河流。（1）确定该厂水环境影响评价等级 污水量3500m3/d，中等复杂程度，纳污河为中河， 类水 评价等级为：二级（2）确定该厂水环境影响评价的范围 排污口下游 5 km,五、地表水环境影响评价的工作程序,第二节 水环境现状调查与评价,一、调查对象：环境水文条件、水污染源和水环境质量。二、调查方法：收集资料法、现场实测法、遥感遥测法。三、调查范围和时间1.调查的范围应尽可能按照将来污染物排入水体后可能达到水环境质量标准的范围，并考虑评价等级的高低后决定。当拟定评价项目下游附近有敏感区，调查范围应考虑延长到敏感区上游边界，以满足预测敏感区所受影响的需要。备注：水环境敏感区的确定饮用水源地保护区 跨行政边界河段 行政区分界河段水文条件突变河段2.调查的时间：见表47。,表4- 各类水域在不同评价等级时水质的调查时期,第二节 水环境现状调查与评价,三、水文调查与水文测量1.水文调查与水文测量的内容,第二节 水环境现状调查与评价,2.河流环境水文条件调查的主要特征参数水文调查与测量的特征参数：河宽（B）、水深（H）、流速（u）、流量（Q）、坡度（J）和弯曲系数等。弯曲系数=断面间河段长度/断面间直线距离 当弯曲系数1.3时，可视为弯曲河流，否则可简化为平直河流。3.调查的方法：水文站资料收集利用法、现场实测法、判图法。,第二节 水环境现状调查与评价,四、水污染源调查（1）点源的调查调查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和现场测试。调查的繁简程度根据评价级别及其与建设项目的关系而略有不同。调查内容点源的排放：排放口的平面位置及排放方向，排放口在断面上的位置，排放方式（分散排放还是集中排放）。排放数据：调查其现有的排放量、排放速度、排放浓度及变化等数据。用排水情况：取水量、用水量、循环水量及排水总量等。厂矿企业、事业单位的废、污水处理状况：废、污水的处理设备、处理效率、处理水量及事故状况等。,第二节 水环境现状调查与评价,现有污染源调查（2）非点源调查调查原则：基本上采用间接搜集资料的方法，一般不进行实测。调查内容概况：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。排放方式、排放去向及处理情况排放数据：排放季节、排放时期、排放量、排放浓度及其变化等数据。其他非点污染源：对于山林、草原、农地等非点污染源，应调查有机肥、化肥、农药的施用量，以及流失率、流失规律、不同季节的流失量等。对于城市非点源污染，应调查雨水径流特点、初期城市暴雨径流的污染物数量。,第二节 水环境现状调查与评价,五、水环境质量调查：尽可能利用现有的数据资料，如资料不足时应实测。1.调查因子的选择地表水环境现状评价评价原则：主要采用文字分析与描述，并辅之以数学表达式。评价依据：地表水环境质量标准和有关法规以及当地的环保要求。选择水质评价因子：工程废水排放的主要特征污染物，对纳污水体污染影响危害大的水质因子，国家和地方水质管理要求严格控制的水污染因子。水质参数数值的确定：极值法、平均值法、内梅罗法。评价方法：主要采用单项水质参数评价法，单项评价建议采用标准指数法。,第三节 水环境影响预测方法与要求,一、确定预测条件1.预测范围和预测点的布设(1)预测范围：与地表水环境现状调查的范围相同或略小。下游存在水环境敏感目标时，预测范围必需把该目标包括在内。下游不存在水环境敏感目标时，预测范围应到估计污染源排放后，有可能达标的范围。(2)预测点的布设环境现状监测点应作为预测点（利于对照）重点预测敏感点位（断面）的水质影响水文条件和水质突变处的上、下游，水源地、重要水工建筑及水文站附近 在河流混合过程段选择几个代表断面 排污口下游可能出现超标的点位附近,第三节 水环境影响预测方法与要求,2.预测地表水环境影响的时期和阶段(1)预测时期：自净能力最小、一般、最大三个时段。评价等级为一、二级时，应分别预测建设项目在水体自净能力最小和一般两个时段的环境影响。评价等级为三级或评价等级为二级但评价时间较短时，可以只预测自净能力最小时段的环境影响。(2)预测阶段：施工期、运营期和服务期满。,第三节 水环境影响预测方法与要求,3.拟预测水质参数的筛选ISE=CpQp/(Cs-Ch)QhISE：污染物排序指标Cp：污染物排放浓度, mg/LQp：废水排放量, m3/sCs：污染物排放标准, mg/LCh：河流上游污染物浓度,mg/LQh：河流流量，m3/sISE越大说明建设项目对河流中该项水质参数的影响越大。,第三节 水环境影响预测方法与要求,二、选择预测方法1.定性分析法类比调查法：调查与建设项目性质相似，且其纳污水体的规模、流态、水质也相似的工程。根据调查结果，分析预估拟建项目的环境影响。此法所得结果往往比较粗略，一般多在评价工作级别较低，且评价时间较短，无法取得足够的参数、数据时，用类比求得数学模式中所需的若干参数、数据。专业判断法：定性地反映建设项目的环境影响。当水生生物保护对地表水环境要求较高（如珍贵水生生物保护区、经济鱼类养殖区等）或由于评价时间过短等原因无法采用上述三种方法时，可选用此法。,第三节 水环境影响预测方法与要求,2.定量预测法数学模式法：利用表达水体净化机制的数学方程预测建设项目引起的水体水质变化。该法能给出定量的预测结果，应首先考虑。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，很多方面尚难用数学模式表达。物理模型法：依据相似理论，在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。此法能反映比较复杂的水环境特点，且定量化程度较高，再现性好。但需要相应的试验条件和较多的基础数据，且做模型要耗费大量的人力、物力和时间。,第三节 水环境影响预测方法与要求,三、预测河段的划分预测范围内的河段可以分为充分混合段，混合过程段和上游河段。混合断面：当断面上任意一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5%，可以认为达到均匀分布，这个断面就称为混合断面。混合过程段是指排放口下游达到充分混合以前的河段。混合过程段的极限长度可由下式估算L=(0.4B-0.6a)Bu/(0.058H+0.0065B)(gHI)1/2,第三节 水环境影响预测方法与要求,第四节 地表水环境影响预测模式,一、河流数学模式（一）完全混合模式（1）适用条件河流充分混合段持久性污染物河流为恒定流动废水连续稳定排放,第四节 地表水环境影响预测模式,（2）完全混合模式C=(cpQp+chQh)/(Qp+Qh) C污染物浓度，mg/L; Qp废水排放量，m3/s； Cp污染物排放浓度，mg/L; Qh河流流量，m3/s； Ch河流上游污染物浓度，mg/L。,第四节 地表水环境影响预测模式,（二）河流一维水质模型（1）模型的应用条件评价河段的水质、水量稳定工程外排废水的水质、水量稳定易降解污染物在小河流评价河段或大、中河流均匀混合断面以下河段的水质预测。,第四节 地表水环境影响预测模式,（2）模型的基本形式Cx=c0.exp(-kx/86400u) cx预测断面的水质浓度，mg/L； c0起始断面的水质浓度，mg/L ； K水质综合衰减系数，1/d； X断面间河段长，m； u河段平均流速，m/s。,第四节 地表水环境影响预测模式,例题：一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量q=0.15m3/s，苯酚浓度为30ug/L，河流流量为Q=5.5m3/s，流速ux=0.3m/s,苯酚背景浓度为0.5ug/L，苯酚的衰减系数为k=0.2/d。求排放点下游10km处的苯酚浓度。,第四节 地表水环境影响预测模式,（三）Streeter-Phelps模式S-P模式反映了河流水中溶解氧与BOD关系，水中的溶解氧只用于需氧有机物的生物降解，而水中溶解氧的补充主要来自大气。即在其它条件一定时，溶解氧的变化取决于有机物的耗氧和大气的复氧。D氧亏量，即DOf-DO，DOf为一定温度T时的饱和溶解氧；D0 计算初始断面氧亏量；Dp 废水中溶解氧亏量；Dh 上游来水中溶解氧亏量；K1 耗氧系数，/d；K2 大气复氧系数，/d；,第四节 地表水环境影响预测模式,第四节 地表水环境影响预测模式,（四）河流二维水质模型污水进入水体后，不能在短距离内（主要考虑在预测断面处的水质）达到全断面浓度混合均匀的预测评价河段应采用二维模型，或者说当必须考虑排放口混合区范围时，要选用二维模型计算。.混合区：指工程排污口至下游均匀混合断面之间的水域，它的影响预测主要是污染带分布问题，常采用混合过程段长度与超标水域范围两项指标反映。,第四节 地表水环境影响预测模式,.超标水域：在排污口下游指定一个限定区域，使污染物进行初始稀释，在此区域内可以超过水质标准，这个区域称为超标水域。位置：重要的功能区（敏感水域）均应提出加以保护，其范围内不允许超标水域存在。大小：湖泊海湾内可存在总面积不大于13km2的超标水域，河口、大江大河的超标水域不能超过12km2。形状：应是一个简单的形状。湖泊中允许一定半径的圆形区域，在河流中，一般允许长窄的区域，整体河段的封闭性区域将不被允许。,第四节 地表水环境影响预测模式,.常用的河流二维水质模型（）二维稳态混合模式（岸边排放，非岸边排放）,适用条件：平直、断面形状规则的混合过程段；持久性污染物；河流为恒定流动；废水连续稳定排放,第四节 地表水环境影响预测模式,（）二维稳态混合衰减模式（岸边排放，非岸边排放）,适用条件：平直、断面形状规则的混合过程段；非持久性污染物；河流为恒定流动；废水连续稳定排放,第四节 地表水环境影响预测模式,（）二维稳态混合累积流量模式（岸边排放，非岸边排放）,适用条件：弯曲河流、断面形状不规则的混合过程段；持久性污染物；河流为恒定流动；废水连续稳定排放。,第四节 地表水环境影响预测模式,（）二维稳态混合衰减累积流量模式（岸边排放，非岸边排放）,适用条件：弯曲河流、断面形状不规则的混合过程段；非持久性污染物；河流为恒定流动；废水连续稳定排放。,第四节 地表水环境影响预测模式,二、河口数学模式.河口一维动态混合模式,c污染物浓度，mg/L；u河水流速，m/s。F过水断面面积，m2；M1断面纵向混合系数；Sp污染源强；t时间，s；,适用条件：潮汐河口充分混合段；持久性污染物；污染物连续稳定排放或非稳定排放；需要预测任何时刻的水质。,第四节 地表水环境影响预测模式,.河口一维动态混合衰减模式,c污染物浓度，mg/L；u河水流速，m/s。F过水断面面积，m2；M1断面纵向混合系数；K衰减系数，1/d；Sp污染源强；t时间，s；,适用条件：潮汐河口充分混合段；非持久性污染物；污染物连续稳定排放或非稳定排放；需要预测任何时刻的水质。,第四节 地表水环境影响预测模式,.二维动态混合数值模式.二维动态混合衰减数值模式,适用条件： 感潮河段（河口和河网），水动力条件为动态,图4-1 狮子洋枯季大潮涨急、落急流场,图4-2狮子洋排污口附近CODcr增值分布图（2010年，事故排放）,图4-3狮子洋排污口附近CODcr增值分布图（2010年，达标排放）,第四节 地表水环境影响预测模式,.欧康那河口模式,第四节 地表水环境影响预测模式,.欧康那河口衰减模式,第四节 地表水环境影响预测模式,适用条件：均匀的潮汐河口充分混合段；非持久性污染物；污染物连续稳定排放；只要求预测潮周平均、高潮平均和低潮平均时的水质。,第四节 地表水环境影响预测模式,三、湖库数学模式.湖库完全混合模式,适用条件：小湖库；持久性污染物；废水连续稳定排放；预测污染物浓度随时间变化时采用动态模式，预测长期浓度采用平衡模式。,第四节 地表水环境影响预测模式,.湖库完全混合衰减模式动态模式平衡模式,适用条件：小湖库；非持久性污染物；废水连续稳定排放；预测污染物浓度随时间变化时采用动态模式，预测长期浓度采用平衡模式。,第四节 地表水环境影响预测模式,.湖泊-水库推流衰减模式水域宽阔，污染来自某些入湖河道或沿湖厂矿时，污染只出现在大湖口附近水域。,适用条件：大湖库；非持久性污染物；废水连续稳定排放。,第五节 水环境影响预测模式的应用,一、水质模型参数的确定1.混合系数估值（1）经验公式法：一个流量恒定、无河弯的顺直河段，如果河宽很大，而水深较浅，可按下式估算：H：平均水深；U :摩阻流速，I：水力坡度；G：重力加速度。,第五节 水环境影响预测模式的应用,泰勒公式（用于河流与河口），B/H小于100爱尔德公式（适用于河流）,第五节 水环境影响预测模式的应用,（）示踪实验测定法：向某河段断面瞬间投放示踪剂，并在投放点下游断面取样测定不同时间t时示踪剂的浓度c，按式6-34计算纵向混合系数Mx。示踪剂有无机盐类、萤光染料和放射性同位素等，示踪剂的选择应满足下列要求：（）在水中不降解、不产生化学反应；测定简单准确；经济；对环境无害。,第五节 水环境影响预测模式的应用,2.耗氧系数K1的估值,第五节 水环境影响预测模式的应用,3.复氧系数k2的估值,第五节 水环境影响预测模式的应用,第五节 水环境影响预测模式的应用,二、污染源和水体的简化：见课本P78-79。1.污染源简化2.水体的简化河流河口湖库海湾,第五节 水环境影响预测模式的应用,三、水质模型的选用（一）一般原则（1）水体特征（河流、河口、湖库、海湾等）（2）污染物特征（持久、非持久性污染物、酸碱、热）（3）排放方式（连续、非连续）（4）预测区域（完全混合段、混合过程段）：利用数学模式预测河流水质时，充分混合段可以采用一维模式或零维模式预测断面平均水质。大、中河流一、二级评价，且排放口下游35公里以内有集中取水点或其他特别重要的目标时，均应采用二维模式预测混合过程段水质。,第五节 水环境影响预测模式的应用,（）解析模式适用于恒定水域中点源连续恒定排放，其中二维解析模式只适用于矩形河流或水深变化不大的湖泊、水库；稳态数值模式适用于非矩形河流、水深变化较大的浅水湖泊、水库形成的恒定水域内的连续恒定排放；动态数值模式适用于各类恒定水域中的非连续恒定排放或非恒定水域中的各类排放。,第五节 水环境影响预测模式的应用,（二）河流常用数学模式及其推荐对于不同类型的河段（充分混合段、平直河流混合过程段、弯曲河流混合过程段和沉降作用明显的河流），不同的污染物类型以及不同的评价等级，选用不同的数学模式进行预测，见表6-6。（三）河口数学模式推荐对于不同类型的河口（充分混合段、混合过程段），不同的污染物类型以及不同的评价等级，选用不同的数学模式进行预测，见表6-。,第五节 水环境影响预测模式的应用,（四）湖库数学模式推荐对于不同类型的湖库（小湖库、无风时的大湖库、近岸环流显著的大湖库、分层湖库），不同的污染物类型以及不同的评价等级，选用不同的数学模式进行预测，见表6-。（五）海湾数学模式推荐对于不同的污染物类型以及不同的评价等级，选用不同的数学模式进行预测，见表6-。,第六节 地表水环境影响评价,废水排放方案、达标分析与治理措施选址评价与比较评价结论,达标分析与治理措施,1.达标分析内容判断水污染源是否达标排放明确特征污染物的总量控制指标进行清洁生产工艺论述分析受纳水体的水质达标情况,达标分析与治理措施,2.水污染防治措施削减污染负荷产生量（改革工艺，减少排污，节约水资源和提高水的循环利用率）、污水处理和选择替代方案（耗水量大的产品或生产工艺，如果在水资源紧张的地区兴建，应明确提出改换产品结构或生产工艺的替代方案；靠近特殊保护水域的项目，通过其他措施难以充分克服其环境影响时，应根据具体情况提出改变排污口位置、压缩排放量以及重新选址等替代方案）。在水环境影响评价中，污染防治措施必须具体、可行，要明确措施内容、设施规模、工艺、实施部位、实施的保证措施、预期效果等等，并在此基础上提出环保投资估算。,达标分析与治理措施,3.防治措施的环境经济可行性分析各种污染防治措施都要做到：排放达标：能够保证长期稳定做到达标排放技术可行：技术比较成熟，故障率低，便于管理经济可行,评价结论,在评价结论中要正面回答7个问题： 是否符合国家法规和产业政策 是否符合项目所在地总体规划和行业规划（产业调整规划和行业发展规划）。 能否做到达标排放 是否符合总量控制要求 是否符合清洁生产原则 对环境的主要影响和能否接受（重点回答会不会造成环境功能的恶化和对环境敏感点的影响程度） 必需采取什么措施避免或减轻环境损害,评价结论,报告书最终要明确回答：从水环境影响方面，给出建设项目在所推荐的地址建设的结论（三种情况）：可行不可行在满足什么样的条件下可行 无论是三种情况中的那一种情况，都要把理由充分地讲清楚。对于所要采取的环境保护措施，要进行环境经济可行性论证。,第七节 水环境影响评价文件的编写,水环境影响评价文件编制的一般步骤：第一步：项目的初步审查第二步：编制环境影响评价大纲第三步：编制环境影响报告书第四步：审查与报批,第一步：项目的初步审查,判断建设项目是否符合国家和地方的法律法规，其中最主要的要注意两个问题：1.产业政策（国家发改委分批颁布产业结构调整指导目录）2.选址的合法性（特别注意饮用水水源保护区、自然保护区、风景名胜区、国家基本农田保护区、防洪区等）,第二步：编制环境影响评价大纲,1.环境影响评价大纲是具体指导环境影响评价工作的技术文件，其内容应当尽量具体、详细。2.大纲应当在初步的工程分析和现状调查的基础上编写。3.大纲的主要内容：总则、建设项目概况、拟建地区的环境简况、建设项目工程分析的内容与方法、建设项目周围地区的环境调查、拟进行的环境影响预测（内容与方法）、工作成果清单、组织计划安排、工作经费等。第三步：编制环境影响评价报告书（水部分）,第四步：审查与报批,报告书文本编制完成后，要经专家的技术审查并按照审查意见进行补充修改，修改的文本交建设单位上报审批。,谢 谢各位！,