《水环境》8水环境规划与管理ppt课件.ppt

第八章 水环境规划与管理,8.1 水环境的评价,8.1.1水环境质量评价概述一、水环境质量评价的目的准确反映出水体污染的状况和程度了解和掌握污染物质在运动过程中对水体水质影响的程度及将来变化发展的趋势对保护水体水质和水环境的规划管理提供科学依据,二、水环境质量评价的类型,按时间分,现状评价影响评价,按区域类型分,城市环境质量评价流域环境质量评价海洋环境质量评价风景旅游区环境质量评价,按区域类型分,水质质量评价水生物评价水体底质质量评价,三、水污染源,四、常用水环境评价标准介绍,（一）水环境质量评价标准1、地表水环境质量标准（GB3838-2002）类：主要适用于源头水、国家自然保护区；类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。,2、地下水质量标准（GBT14848-93）,类：主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。类：主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。类：以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。类：以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。类：不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。,3、海水水质标准（GB3097-1997）,第一类：适用于海洋渔业水域，海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。第二类：适用于水产养殖区，海水浴场。人体直接接触海水的海上运动或娱乐区，以及与人类食用直接有关的工业用水区。第三类：适用于一般工业用水区，滨海风景旅游区。第四类：适用于海洋港口水域，海洋开发作业区。,（二）污水综合排放标准（GB8978-1996）,（1）标准分级排入GB3838类水域和排入GB3097中二类海域的污水，执行一级标准排入GB3838中、类水域和排入GB3097中三类海域的污水，执行二级标准排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，执行三级标准排入未设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，必须根据排水系统出水受纳水域的功能要求，分别执行和的规定、类水域和类水域中划定的保护区，一类海域，禁止新建排污口，现有排污口按水体功能要求，实行污染物总量控制。（2）污染物分类第一类污染物，一律在车间或车间处理设施排放口采样第二类污染物，在排放单位排放口采样,五、地表水环境影响评价的基本思路,明确包括水质要求和环境效益在内的环境质量目标分析和界定建设项目可能产生的特征污染物和污染源强（水质与水量指标）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,六、地表水环境影响评价的主要任务,1、明确工程项目性质2、划分评价工作等级3、地表水环境现状调查和评价4、建设项目工程（水污染源）分析5、建设项目的水环境影响预测与评价6、提出控制水污染的方案和保护水环境的措施,七、地表水环境影响评价的工作程序,八、地表水环境影响评价等级与评价范围,（一）划分评价等级的具体依据：1、建设项目污水排放量2、建设项目污水水质的复杂程度3、地表水域规模（受纳水体的规模）4、水环境质量要求,（二）评价等级的划分,划分原则：1、污水排放量越大，水质越复杂，评价等级就越高2、地表水域规模越小，其水质要求越严，评价级别也相应越高,8.1.2地表水环境现状调查与评价,一、现状调查的方法搜集资料法、现场实测法、遥感遥测法二、调查的范围和时间调查范围：污染物排入水体后可能达到地表水环境质量标准的范围；延长到敏感水域的上游边界,三、水文调查与水文测量,1、河流环境水文条件调查的主要特征参数河宽（B）、水深（H）、流速（u）、流量（Q）、糙率、坡度（J）和弯曲系数等2、调查方法水文站资料收集利用法现场实测法判图法,四、水污染源调查,（一）点源的调查1、调查的原则搜资为主，实测为辅点源调查的繁简程度有别2、调查的内容点源的排放排放数据用排水状况废、污水处理状况,（二）非点源调查,1、调查原则间接搜集资料，一般不进行实测2、调查内容概况排放方式排放数据其他非点污染源,五、水环境质量调查,1、调查因子的选择常规水质因子、特殊水质因子、其他方面的因子2、水生生物生境调查3、水温变化过程4、资料的搜集、整理,六、水域功能调查,1、调查的意义2、调查的方法间接了解为主，实地踏堪为辅3、调查的内容各行业的用水情况，各类用水的供需关系、水质要求和渔业、水产养殖业等所需的水面面积等,七、地表水环境现状评价,1、评价原则文字分析与描述为主，数学模式为辅2、评价依据GB3838、GB30973、选择水质评价因子4、水质评价因子的参数确定：内梅罗值5、评价方法：单项水质参数评价法,8.1.3地表水环境影响预测,一、水体自净的基本原理水体中的污染物在没有人工净化措施的情况下，它的浓度随时间和空间的推移而逐渐降低的特性即称为水体的自净特性。从机制方面可将水体自净分为物理自净、化学自净、生物自净三类，它们往往是同时发生而又相互影响的。,1、物理自净,紊动扩散作用移流作用离散作用,2、化学自净,3、生物自净,氧化还原沉淀胶体混凝吸附,微生物氧化分解,二、预测的原则,1、预测的范围、时段、内容及方法均应根据其评价工作等级、工程与水环境特性、当地的环保要求而定2、对于季节性河流，应依据当地环保部门所定的水体功能，结合建设项目的污水排放特性，确定其预测的原则、范围、时段、内容及方法3、当水生生物保护对地表水环境要求较高时，应简要分析建设项目对水生生物的影响,三、预测方法,数学模式法物理模型法类比分析（调查）法专业判断法,四、预测范围和预测点位,1、预测范围：与现状调查的范围相同或略小2、预测点位：与现状监测点位吻合重点预测敏感点位,五、水环境影响时期的划分和预测时段,1、地表水环境影响时期的划分施工阶段生产运行阶段服务期满后2、地表水环境影响预测的时段自净能力最小、一般、最大三个时段,六、拟预测水质因子的筛选,ISE水质污染因子排序指标；cp水污染物排放浓度，mg/L；Qp废水排放量，m3/s；cs水污染物排放标准，mg/L；ch河流上游污染物浓度，mg/L；Qh河流流量，m3/s。,ISE为负值或越大时，说明建设项目对河流中该项水质因子的影响越大。,七、地表水环境和水污染源的简化,1、河流简化2、河口简化3、湖泊、水库简化4、海湾简化,八、污染源简化,1、排放方式可简化为：点源和面源2、排放规律可简化为：连续恒定排放和非连续恒定排放,九、各种点源的水环境影响预测方法,1、一般原则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时，可以认为达到全断面的水质均匀分布。,L混合过程段长度；B河流宽度；A排放口距近岸水边的距离；u河流断面平均流速；H河流断面平均水深；g重力加速度；I河段坡度,2、河流常用数学模式,（1）零维水质模型适用条件：a.河流充分混合段；b.持久性污染物；c.河流为恒定流动；d.废水连续稳定排放,（2）点源一维水质模型,SP模型,常用河流一维水质模型,模型应用条件：河流充分混合段；非持久性污染物；河流为恒定流动；废水连续稳定排放,混合区：工程排污口至下游均匀混合断面之间的水域。超标水域：在排放口下游局部水域内，污染物主要进行初始的稀释及混合，在此水域内的水质处于超过水质评价标准的状态，这个区域称为超标水域。,十、面源污染的水环境影响预测,水土流失面源堆积物面源降尘面源,8.1.4水环境污染控制管理,一、水环境容量与总量控制水环境容量：水体在环境功能不受损害的前提下所能接纳的污染物的最大允许排放量。1、水环境容量估算方法2、水污染物排放总量控制目标的确定确定总量控制因子计算建设项目不同排污方案的允许排污量分配建设项目总量控制目标,二、达标分析,1、水污染源达标分析两个含义：排放的水污染物浓度达到国家（或地方）水污染物排放标准，特征污染物总量满足地表水环境控制要求2、水环境质量达标分析界定主要污染源和特征污染物判断评价水域的水质达标情况,三、水环境保护措施,削减污染负荷改革工艺，减少排污节约水资源和提高水的循环使用率进行污水处理选择替代方案,8.2水环境规划,8.2.1水环境规划概述一、水环境规划的目的和任务目的：为了在一定地区内合理开发水利资源，防治水患水灾而制定一个总体计划和措施安排。任务：根据国家或地区的经济发展计划，改善生态环境的要求，结合区域内水环境的条件和特点，选定规划目标，拟定开发治理方案，提出开发程序和工程规模。,二、水环境规划的原则和程序,（1）水环境规划的原则水环境规划应坚持全面规划，预防为主，防治结合，综合治理的原则水环境规划必须从全局出发，统筹兼顾，反复协调，兴利除害的原则严格实行责任制，坚持谁污染谁治理，谁开发谁保护的方针；鼓励对废水、废气、废渣的综合利用原则根据水环境的特点和人类经济发展对水的需求，因时因地制宜，进行合理布局，优化多效原则,（2）水环境规划的程序,掌握现状，明确问题，提出规划目标计算容量和投资可能，拟定方案，建立模型推求最优规划解，提出候选方案，模拟优化方案优选，进行评价决策,三、水环境规划的类型和层次,水资源的综合开发及利用的规划洪涝灾害的防御规划水质污染的防治规划,水环境污染综合防治规划,一、区域水环境特征调查分析,（一）地面水河流 湖泊、水库 感潮河口海湾 降水（二）地下水水文调查资料，主要是含水层埋藏条件（埋藏深度、含水层厚度、渗透性等）和水动力特征（流向、流速、水位、与地面水的联系等）水文地球化学特征，主要是地下水类型、pH值、溶解气体成分及含量等；地层分布及岩性，土壤特征土地和水资源的利用情况。,第一节 区域水环境现状分析与评价,二、主要污染物及主要污染源调查分析,水污染物排放量及等标污染负荷排污系数 排污分担率污染源分布图主要水污染物主要排放水污染物的重点污染源（与大气）不相同的有 ：1、要调查耗水量2、绘制水污染源分布图 3、要重视非点源调查,三、 区域水环境污染现状调查评价,（一）地面水环境污染现状调查1、选择水质调查参数 常规水质参数：pH、DO、COD、NH4+ 、酚氰化物、砷、汞、铬、总磷等2.水质取样原则与方式 对照断面，监测断面，削减断面河流水质取样 ：取样断面布设原则 取样点的布设：设垂线、设点 取样方式,河口水质取样：应根据感潮段的实际情况，确定取样断面数目和位置。湖泊、水库水质取样： 取样位置布设：密度1个/1km21个/6km2 取样点布设：水深 10m,在水面下0.5m处设一点 10m,在水面下0.5m处，距底0.5m处各设一点 取样方式：各点样品单独分析,3、水质调查取样的次数河流取样次数：一般情况下，每天每个水质参数只取一个样 ；在水质变化很大时，应采用每间隔一定时间采样一次的方法，每次调查需持续三、四天河口取样次数：每次调查两天，每个潮期的调查，均应分别采集同一天的高低水样湖泊、水库取样次数：每次调查三、四天，其中至少一天对所有已选定的水质参数取样分析4、水样的采集、保存、分析,(二）水环境质量评价的类型 饮用水质量评价 渔业用水质量评价根据水体功能 工业用水质量评价 观赏水体质量评价 灌溉用水质量评价 河流水质评价 湖泊水质评价 按水体类型 海洋水质评价 地下水水质评价,（三）水质评价的程序与方法 选择评价参数 依据： 根据水体的评价要求 污染源调查评价结果 根据对水体污染现状的观察和实验 选择或建立评价标准 评价方法： 单因子指数评价 多因子指数评价,（四）水质评价模型 1、直接迭加 Ii=Ci/Si, PIw= Ii 2、加权均值法 3、尼梅罗水质指数 特点： 考虑到实测含量值与评价标准的平均值 最大实测值与评价标准的比值,n,i=1,PIw=1/n Wi Ii,四、区域水环境容量分布,1、环境容量的资源观环境容量有两种表达方式：在能满足环境目标值范围内，区域环境容纳污染物的能力，其大小由环境的自净能力和区域环境“自净介质”总量来决定在维持环境目标值的限度内，区域环境容许排放的某种污染物总量,2、水环境容量分布调查分析程序,划分评价单元确定评价水环境容量的污染物选定适当模型进行评价分析计算评价值并分级评价画出分布图,一、水资源预测及供需平衡分析1、水资源需求预测 一般思路： Wt = Wg +Wn +Wj +Wb +Ws1 +Ws2Wt-水资源需求量， Wg -工业生产需水量Wn -农田灌溉需水量， Wj -交通运输需水量， Wb-建筑业需水量， Ws1-城镇 居民生活需水量Ws2-农村居民生活需水量,第二节 水资源及水环境污染预测,简单方法： Wt = WGDP+Ws1 +Ws2 WGDP-国内生产总值需水量WGDP预测 : 弹性系数法 WtGDP = W0GDP （1+a)t-to , Cw = a / B 弹性系数递减法 WtGDP= GDPt Bo (1+Yw) t-to WtGDP -预测年GDP需水量，t/a , GDPt -预测年GDP，亿元Bo-基准年GDP万元需水量， t/万元，Yw- 万元GDP需水量平均递减率 Ws1 = Kc Pcy, Ws2 = Kn Pn Kc ，Kn - 城镇居民生活需水系数及农村人口生活需水系数， Pcy， Pn -城镇人口数和农村人口数,2、水资源供求平衡分析 可用水资源总量 ( Wu ) ：指规划评价区域内因当地降水形成的地表、地下产水量。总供水能力 ( Wp )：指各种水源工程可为用户提供包括输水损失在内的毛供水量的能力。供求平衡分析两种方法： 水资源承载力分析 Hw = Wt / Wu 水资源供需平衡分析 Sw = Wt / Wp,二、水污染源源强变化预测1、工业废水排放量预测 排污系数法 （见实例） Qg = Dt AtQg -工业废水排放量， Dt-预测年工业产值 At-预测年万元工业产值工业废水排放量 排污系数递减率法 Qg = Dt At = Dt Ao ( 1+Yw ) 5 Yw-万元工业产值废水排放量年均递减率,实例：某市2000年工业生产值为600亿元，20002005年平均递增率10%， 2000年万元工业产值废水排放量（Ao）为40t , 预测2005年工业废水排放量 Qg .解： Dt = 6000 (1+0.1)5 = 966.31 (亿元） 按原始运行At = Ao = 40t /万元 Qg = Dt At =9 66.31 40 = 38652.4 ( 万t ),2、城乡居民生活废水排放量预测 Qs1 = Ks1 Ws1 Qs2 = Ks2 Ws2式中， Qs1, Qs2 -城镇居民及农村生活废水排放量Ks1 ,Ks2 -城镇居民及农村居民年生活需水量Ws1 ,Ws2-城镇居民及农村居民年生活废水排放系数 3、废水排放总量预测 Qt = Qg + Qs1 + Qs2 + Qb + Qj,4、COD排放量预测工业COD排放量预测 WCOD = Dt KCOD （不考虑排放递减率） WCOD = Dt KCOD ( 1+Yc ) t-to 式中 WCOD -工业COD年排放量 Dt -预测年工业产值 KCOD -基准年工业COD排污系数 Yc - KCOD的年平均递减率 生活废水排放COD预测 W2COD = K2COD Pcy W3COD= K3COD Pn,三、水环境污染预测,零维水质预测模型一维水质预测模型,第三节 水环境功能区划及水污染控制单元的划分,一、水环境功能区划对水环境现行功能进行调查评价根据现行水环境功能调查评价的资料和经济、社会发展的需要，由环保部门会同有关部门提出水环境功能区划方案（现行功能不得降低）广泛征求各部门的意见，汇总修改后形成送审方案（列表、绘图并附说明）,二、水污染控制单元的划分,1、水污染控制单元的组成及作用组成：由源和水域两部分组成作用：是落实水污染控制目标和分析确定水污染控制路线和方案的基本单元；是实施环境目标责任制和定量考核的基本单元划分原则：要有相对独立性、要有针对性地确定划分方案、要有较为完善地监控系统,第四节 水环境目标的确定,1、确定依据： 国家法规标准；国家重点流域的防治规划；本规划区域的区位及生态特征；经济发展水平2、建立指标体系设立指标体系框架 水环境质量指标 水资源保护及管理指标 水污染控制指标 环境建设及管理指标确定分指标各项分指标组成的指标体系3、分期控制目标的确定,第五节 水环境污染综合防治规划,一、计算水污染物削减总量 削减量=预测排放量-允许排放量二、水环境污染综合防治方案及主要措施1、采取有力措施节水、降耗、减少排水量 具体：节约用水、废水资源化；清洁生产工艺2、实施污染物排放总量控制3、优选治理技术，强化污染治理4、防治工程汇总分析5、加强节水农业灌溉工程建设6、加强生态建设,三、规划方案的实施1、资金的支持和保证2、法规政策管理的支持与保证 两项工作：总量控制，执行排污许可证制度 建立水资源的统一管理机构3、实施规划方案的技术支持强化监测管理，积极开发监测新技术结合实际，开展科学技术研究,8.3 水环境管理,一、水环境管理制度与措施环境影响评价制度：对拟建设项目、区域开发计划以及发展政策实施后可能对环境造成的影响进行预测和评估，并提出消除或者减缓不利影响的措施或者替代方案。“三同时”制度是新建、改建、扩建项目技术改造项目，以及区域性开发建设项目的污染防治设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的制度。排污收费制度是对于向环境排放污染物或者超过国家排放标准排放污染物的排污者，根据规定征收一定的费用。排污许可证制度对排污的种类、数量、性质、去向、方式等的具体规定，是一项具有法律含义的行政管理制度。,水环境管理制度和措施,环境保护目标责任制是一种具体落实地方各级人民政府和排污单位对环境质量负责的行政管理制度。城市环境综合整治定量考核：通过定量考核对城市政府在推行城市环境综合整治中的活动予以管理和调整的一项环境监督管理制度。污染集中控制制度：按照废水的性质、种类和所处的地理位置，以集中治理为主，用尽可能小的投入获取尽可能大的环境、经济和社会效益。限期治理污染制度是指对造成严重污染的企业事业单位和在特殊保护区域内超标排污的已有设施，依法限定在一定期限内完成治理任务的制度。,