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第四章 地表水环境影响评价 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 地表水体的污染和自净 河流和河口水质模型 湖泊水库数学模型 水质模型的标定 水环境调查 地表水环境影响预测与评价 1 第一节 地表水体的污染和自净 2 第一节 地表水体的污染和自净 一、水体污染 1、水体污染定义 由于自然过程和人类活动的影响而使水的 感观性状（色、嗅、味、透明度）、物理化学 性质、生物组成及底部沉积物的数量和组分发 生恶化，破坏水体原有功能的现象。 p60 3 第一节 地表水体的污染和自净 2、水体污染源的含义和分类 水体污染源：指造成水体污染的污染物的发生源。通 常指向水体排入污染物或对水体产生有害影响的 场所、设备和装置。 按污染物来源可以分为：天然污染源和人为污染源。 4 第一节 地表水体的污染和自净 ? 水体天然污染源：自然界自行向水体释放有害物质或 造成有害影响的场所。 ? 人为污染源：由人类活动形成的污染源，是环境保护 研究和水污染防治的主要对象。 (1)点污染源 生活污水 工业污水 （2）非点污染源 5 物 染 污 第一节 地表水体的污染和自净 3、水体污染物 耗氧有机污染物 营养物 无机和有机毒物 重金属 石油类 热量 耗氧有机污染物 病原微生物 BOD5、COD、DO TN、TP 挥发酚、苯类、氰化物 Cu、Hg、Cr、Mn 石油类 水温 pH 大肠杆菌数 6 第一节 地表水体的污染和自净 二、水体自净 水体自净的概念和过程 水体自净：水体通过自身的物理、化学和 生物作用，使收纳污染物的浓度逐渐降 低，水质恢复的过程。 7 1、 水体中污染物迁移与转化概述： 物理过程：移流、紊动扩散、离散 化学过程：氧化还原、中和、吸附、沉淀 生物过程：好氧、光合作用 8 2、河流水体中污染物的对流和扩散混合： 对流：对流是溶解态或颗粒物质随水流的运动。可以在横 向、垂向、纵向发生对流。在河流中，主要是沿河流 纵向的对流，河流的流量和流速是表征对流作用的重 要参数。 横向混合：横向扩散指由于水流中的紊动作用，在流动的 横向方向上，溶解态或颗粒物质的混合，通常横向扩 散系数表示。在横向混合区内，对流和横向扩散混合 是最重要的，有时纵向混合也不能忽略。 9 纵向混合：纵向离散是由于主流在横、垂方向上的流 速分布不均匀而引起的在流动方向上的溶解态或颗 粒态质量的分散混合，通常用纵向离散系数表示。 3、海水中污染物的混合扩散： 排放到海洋中的污水，一般是含有各种污染物的淡 水。它的密度都比海水小，入海后一面与海水混合 而稀释，一面在海面向四周扩展。 10 11 4、污染物的好氧生化过程 d ( La ? L1 ) dt ? ?k1 L ? Lc ? La ? L1 ? La e? k1t BOD5 ? BODu (1 ? e ?5 k1 ) Os ? 468 (31.6 ? T ) 水温： K 1 , T ? K 1 , 20 ? 1 T ? 20 K N , T ? K N , 20 ? N T ? 20 耗氧过程 硝化耗氧、水生植物呼吸耗氧 底泥耗氧 复氧过程：大气复氧、光合作用 饱和溶解氧 淡水： Os ? 468 (31.6 ? T ) 12 第二节 河流和河口水质模型 ? 污染物的混合和衰减模型 1、完全混合模型(零维） 适用条件： ? 河流是稳态的，定常排放 ? 污染物在整个河段内均匀混合。 ? 废水的污染物为持久性物质，不分解也不沉淀 ? 河流无支流和其他排污口进入 C ? Q h C h ? Q p C p ( Q h ? Q p ) 13 14 例1 计划在河边建一座工厂，该厂将以2.83m3/s的流量排放 废水，废水中总溶解固体浓度为1300mg/l，该河流平均 流速为0.457m/s,平均河宽为13.72m，平均水深为 0.61m，总溶解固体浓度为310mg/l，问该厂的废水排入 河后，总溶解固体的浓度是否超标？ 解：C1=310 C2=1300 Q=VWH=0.45×13.72×0.61=3.82m3/s c=(Qhch+Qpcp)/(Qp+Qh)=(310×3.82+1300×2.83)/(3.82+ 2.83)=731mg/l＞500mg/l 2 2、一维水质模型 适用条件： （1）河流充分混合段 （3）河流为恒定流 （2）非持久性污染物 （4）废水连续稳定排放 对于非持久性污染物，在给定x=0，c=c0 C ? C0 exp[ ? x x 2Ex (1 ? 1 ? 4KE x ? x )] 忽略弥散作用 C ? C 0 exp( ? Kx u x )