环境影响评价第四五章知识要点必修.docx
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环境影响评价第四五章知识要点必修
第四章地表水环境影响评价
4.1基本概念
地表水是指存在于陆地表面的各种河流（包括河口）、湖泊、水库。
考虑到地表水与海洋之间的联系，在进行地表水环境影响评价时，还包括有关海湾（包括海岸带）的部分内容。
一个地表水体的环境质量是由水质、底部沉积物和水生生物等三部分的状况决定的。
人类活动和自然过程的影响可使水的感官性状（色、嗅、味、透明度等）、物理化学性质（温度、氧化还原电位、电导率、放射性、有机和无机物质组分等）、水生物组成（种类、数量、形态和品质等），以及底部沉积物的数量和组分发生恶化、破坏水体原有的功能，这种现象称为水体污染。
凡对水环境质量可以造成有害影响的物质和能量输入的来源，统称水污染源；输入的物质和能量，称为污染物或污染因子。
排入水体的污染物主要有耗氧有机污染物、营养物、有机毒物、重金属、非金属无机毒物、病原微生物、酸碱污染物、石油类、热量和放射核素等。
*水污染源分类（重点掌握）
污染源按产生和进入环境的方式可分为点源和面源。
按污染性质可分为：
持久性污染物：
在地表水中很难由于物理、化学、生物作用而分解、沉淀或挥发的污染物，如重金属、难降解有机物；
非持久性污染物：
指在地表水中由于生物作用而逐渐减少的污染物，例如耗氧有机物。
酸碱污染物：
各种废酸、废碱等，水质参数是pH值。
热污染：
由于排放热废水所引起的，水质参数是水温。
4.2相关水环境标准
*《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
该标准按照地表水环境功能分类和保护目标，规定了水环境质量应控制的项目及限值以及水质评价、水质项目的分析方法和标准的实施与监督，适用于中华人民共和国领域内江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域。
按照水域的环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。
I类：
主要适用于源头水、国家自然保护区；
II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；
III类：
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；
IV类：
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；
V类：
主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
同一水域兼有多种适用功能的，执行最高功能类别对应的标准值！
《地下水质量标准》（GB/T14848－93）
本标准规定了地下水的质量分类，地下水的质量监测、评价方法和地下水质量保护，适用于一般地下水，不适用于地下热水、矿水、盐卤水。
依据我国地下水水质现状、人类健康基准值及地下水质量保护目标，并参照生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类：
I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
II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
III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
IV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，适当处理后可做生活饮用水
V类
不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用
《海水水质标准》（GB3097-1997）
本标准规定了海域各类适用功能的水质要求，适用于中华人民共和国管辖的海域。
按照海域的不同使用功能和保护目标，海水水质分为四类：
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
*《污水综合排放标准》（GB8798-1996）
该标准按照污水排放去向，分年限（1997年12月31日前和1998年1月1日后建设的单位执行不同标准）规定了69种水污染物最高允许排放浓度和部分行业最高允许排水量。
适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设计、竣工验收及其投产后的排放管理。
注意国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行，有行业标准的执行行业标准。
标准分级：
（1）排入GB3838-2002III类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入GB3097-1997中二类海域的污水，执行一级标准。
（2）排入GB3838-2002IV、V类水域和排入GB3097-1997三类海域的污水，执行二级标准。
（3）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。
（4）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“
（1）”和“
（2）”的规定。
（5）GB3838-2002中I、II类水域和III类水域中划定的保护区，GB3097-1997中一类海域，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，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。
*污染物分类：
第一类污染物（共13类）不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到该标准要求（不分年限）。
如总汞、烷基汞、总铬、总镉、总砷、总铅、苯并[a]芘等。
第二类污染物在排放单位排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到标准要求（分年限）。
其他水环境质量标准还有：
《环境影响评价技术导则——地面水环境》（HJ/T2.3-93）
《渔业水质标准》（GB11607－89），
《农田灌溉水质标准》（GB5084－92），
《生活饮用水源水质标准》（CJ3020－93）等
4.3地表水环境影响评价工作程序
*4.4地表水环境影响评价等级
地表水环境影响评价工作等级分为三级，分级判据如下：
1.污水排放量：
按照日排放量Q（m3/d）分成5个等级：
1Q≥20000；②20000>Q≥10000；③10000>Q≥5000；
④5000>Q≥1000；⑤1000>Q≥200
注意：
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.污水水质的复杂程度：
污水水质的复杂程度按污水中拟预测的污染物类型（持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱、热污染四类）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。
复杂：
污染物类型数≥3，
或者只有两类污染物但需预测其浓度的水质参数数目≥10。
中等：
污染物类型数＝2，且需预测其浓度的水质参数数目<10；
或者只有一类污染物但需预测其浓度的水质参数数目≥7。
简单：
污染物类型数＝1，需预测其浓度的水质参数数目<7。
3.受纳水域的规模：
河流：
以枯水期平均流量作为判定依据，如难以取到该资料，也可用多年年平均流量或平水期平均流量。
排污口附近河流断面流量：
大河：
≥150m3/s；
中河：
15～150m3/s；
小河：
<15m3/s。
湖泊和水库：
以枯水期湖泊、水库的平均水深和水面积划分水域规模
当平均水深≥10m时
当平均水深<10m时
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）：
<5km2
4.受纳水域的水质要求：
水质按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）划分为五类：
I、II、III、IV、V。
一般情况下，污水排放量越大，水质越复杂，评价等级越高；受纳水体水域规模越小，水质要求严格，评价等级越高。
4.5地表水环境现状调查与评价
1.调查方法：
收集资料、现场监测、遥感法（根据调查对象的不同选取不同的调查方法）
2.调查范围
环境现状的调查范围，应能包括建设项目对周围地表水环境影响较显著的区域。
在此区域内进行的调查，能全面说明与地表水环境相联系的环境基本情况，并能充分满足环境影响预测的要求。
3.调查时期
水环境现状调查的时期与水期（潮期）的划分相对应。
河流、河口、湖泊与水库一般按丰水期、平水期、枯水期划分；海湾按大潮期和小潮期划分。
对于北方地区，也可以划分为冰封期和非冰封期。
各类水域在不同评价等级时水质的调查时期
一级
二级
三级
河流
一般应调查一个水文年的丰水期、平水期和枯水期；若时间不够，至少调查平水期和枯水期
可调查平水期和枯水期；
若时间不够，可只调查枯水期
可只在枯水期调查
河口
一般应调查一个潮汐年的丰水期、平水期和枯水期；若时间不够，至少调查平水期和枯水期
一般应调查平水期和枯水期；
若时间不够，可只调查枯水期
可只在枯水期调查
湖泊
/水库
一般应调查一个水文年的丰水期、平水期和枯水期；若时间不够，至少调查平水期和枯水期
一般应调查平水期和枯水期；
若时间不够，可只调查枯水期
可只在枯水期调查
海湾
调查评价工作期间的大潮期和小潮期
调查评价工作期间的大潮期和小潮期
调查评价工作期间的大潮期和小潮期
当调查区域面源污染严重，丰水期水质劣于枯水期时，一、二级评价的各类水域应调查丰水期，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、水文情况。
地表水环境现状调查的主要内容：
（1）水文调查和水文测量
方法：
收集资料为主，辅以现场测量、判读地形图；
内容：
河流：
河宽、水深、流速、流量、坡度、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，否则简化为平直河流。
感潮河口加涨落潮情况；
湖泊、水库：
面积、形状、水深、水温分层情况等。
海湾：
海岸形状，海底地形，潮流状况，水温、波浪的情况等。
（2）现有污染源调查
点污染源调查：
点污染源调查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。
例如位于建设项目的排水与受纳河流的混合过程段以内，并对预测计算可能有影响的情况。
主要调查内容如下：
⏹点源的排放：
如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（分散排放还是集中排放）。
⏹排污数据：
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。
⏹污水的处理状况：
主要调查厂矿企业、事业单位的污水的处理设备、处理效率、处理水量及进出水的水质状况等。
面污染源调查：
非点污染源的调查基本上采用收集资料为主，一般不进行实测。
主要调查内容如下：
⏹非点污染源概况；
⏹非点污染源的排放方式、排放去向与处理情况；
⏹非点污染源的排污数据；
（3）水质调查
调查参数的选取应包括两类：
一类是常规水质参数，能反应水域水质一般状况，如GB3838—2002中提出的pH、溶解氧、高锰酸盐指数、BOD5、总氮或氨氮、酚、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总磷以及水温等。
另一类是特征水质参数，能代表建设项目将来排放的水质，根据建设项目特点、水域类别及评价等级选定。
如果水域有比较重要的生态功能还应进行水生生物调查。
如果建设项目排放易积累的污染物或原底质中存在易积累污染物，还应进行底质调查。
地表水环境现状评价
评价水质现状主要采用文字分析与描述，并辅之以数学表达式。
在文字分析与描述中，有时可采用检出率、超标率等统计值。
数学表达式分两种，一种用于单项水质参数评价（重点掌握），另一种用于多项水质参数综合评价。
单项水质参数评价简单明了，可以直接了解该水质参数现状与标准的关系，一般均可采用。
多项水质参数综合评价只在调查的水质参数较多时方可应用。
此方法只能了解多个水质参数的综合现状与相应标准的综合情况之间的某种相对关系。
1.*水质参数的取值
单项水质参数评价可采取多次监测的平均值，但是如果该水质参数数值变化大，则可取平均值与极值的均方根作评价参数值，即内梅罗平均值（重点掌握）。
式中：
C——某参数的评价浓度值；
C均——某参数监测数据（共k个）的平均值；
C极——某参数监测数据集中的极值（除溶解氧DO取最小值，其他均取最大值）。
例题：
某水域经5次监测溶解氧的浓度为：
5.6mg/L，6.1mg/L，4.5mg/L，4.8mg/L，5.8mg/L，用内梅罗法计算溶解氧的统计浓度值是（）mg/L。
解：
C均＝（5.6+6.1+4.5+4.8+5.8）/5=5.36mg/L
C极＝4.5mg/L，代入公式，得C＝4.95mg/L。
2.单项水质参数评价建议采用标准指数法
（1）一般水质因子
式中，Si,j——单项水质参数i在第j点的标准指数；
ci,j——（i,j）点的污染物浓度或污染物i在预测点（或监测点）j的浓度，mg/L
csi——水质参数i的地表水水质标准，mg/L
*水质参数的标准指数>1，表明水质参数超过规定的水质标准，不能满足使用要求!
!
（2）特殊水质因子：
DO的标准指数（重点掌握）。
注意先比较DOj和DOs的大小，再选择使用哪个公式。
式中：
SDO,j——DO的标准指数
DOf——某水温、气压条件下的饱和溶解氧浓度，mg/L
T——水温，℃
DOj——溶解氧实测值，mg/L
DOs——溶解氧的评价标准限值，mg/L
例题：
气温为23℃时，某河段溶解氧浓度为6.5mg/L，已知该河段属于III类水体，如采用单项指数法评价，其指数为（）。
（根据GB3838－2002，III类水体溶解氧标准为≥5.0mg/L）
解：
因为DOj>DOs，求得23℃时的DOf＝8.57mg/L
已知DOs＝5.0mg/L，DOj=6.5mg/L
代入公式得SDO,j=0.58
pH的标准指数（重点掌握）
S
＝
， pHj≤7.0
S
＝
， pHj＞7.0；
式中：
S
——pH标准指数；
pH
——j点的pH监测值；
pH
——评价标准中规定的pH值下限，取6；
pH
——评价标准中规定的pH值上限，取9。
注：
pH正常值范围为6～9。
例题：
某水样pH为13，如采用单项指数法评价，其指数为？
解：
pH值大于7，所以采用
S
＝
， pHj＞7.0；
pHsu=9,pHj=13，代入得SpH，j=3
4.6地表水环境影响预测
1.水体自净的基本原理
地表水环境影响预测是以一定的预测方法为基础的，而这种方法的理论基础是水体的自净特性。
水体自净：
水体可以在其环境容量范围内，经过自身的物理、化学和生物作用，使受纳的污染物浓度不断降低，逐渐恢复原有的水质。
（P66）
物理自净：
主要指污染物在水体中的混合稀释和自然沉淀过程。
化学自净：
氧化还原反应是水体化学净化的重要作用。
生物自净：
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无机物。
影响生物自净作用的关键是：
溶解氧的含量，有机物污染物的性质、浓度以及微生物的种类、数量等。
生物自净的快慢与有机污染物的数量和性质有关。
生活污水、食品工业废水中的蛋白质、脂肪类等是极易分解的。
但大多数有机物分解缓慢，更有少数有机物难分解，如造纸废水中的木质素、纤维素等，需经数月才能分解，另有不少人工合成的有机物极难分解并有剧毒，如DDT，六六六等以及用作热传导的多氯联苯等。
藻类不能分解有机物，但与其他绿色植物一起在阳光下进光合作用，将空气中的二氧化碳转化为氧，成为水中氧气的重要补给源。
Ex：
纵向混合系数，m2/s；Ey：
横向混合系数，m2/s；Ez：
垂向混合系数，m2/s；
K3：
沉降系数，1/d；
纵向：
水流方向（x轴）；横向：
河宽方向（y轴）；垂向：
水深方向（z轴）
水体的耗氧和复氧过程
随着污染物在水体中的迁移，以下原因消耗水体中的溶解氧：
Ø河水中含碳化合物被氧化而引起耗氧；
Ø河水中含氮化合物（硝化）被氧化而引起耗氧；
Ø水生植物（如藻类）的呼吸作用耗氧；
Ø水体底泥耗氧，河床底泥中的有机物在缺氧条件下，发生厌氧分解，产生有机酸、甲烷、二氧化碳和氨等还原性气体，释放到水体中时消耗氧；
复氧过程：
水体中的溶解氧被不断消耗的同时，大气中的氧气不断溶于水中，水生植物的光合作用产氧等作用使水中的溶解氧水平得到一定程度的恢复。
2.*拟预测水质参数的筛选（重点掌握）
（1）在现状调查的水质参数中筛选，拟预测参数应既说明问题又不过多（一般少于现状参数）；
（2）根据工程分析、环境现状、评价等级和当地环保要求四点进行筛选；
（3）不同时期（建设期、运行期、服务期满后）参数不一定相同，应根据各自具体情况决定其拟预测的水质参数；
*对河流，可用水质参数排序指标（ISE）选取：
ISE是负值或越大，说明建设项目对河流中该项水质参数的影响越大。
3.地表水环境影响预测的时期和阶段（P95）
4.地表水环境和污染源的简化
地表水环境简化包括边界几何形状的规则化和水文、水力要素时空分布的简化等。
这种简化应根据水文调查与水文测量的结果和评价等级等进行。
（1）河流简化：
河流可以简化为矩形平直河流，矩形弯曲河流和非矩形河流。
Ø河流断面宽深比≥20，可视为矩形河流；
Ø大中河流预测河段弯曲系数较大（>1.3）视为弯曲河流，否则简化为平直河流；
Ø大中河流水深变化很大且评价等级较高（如一级）视为非矩形河流，并应调查其流场，其他情况均可简化为矩形河流；
Ø小河一般可简化为矩形平直河流
河流水文、水质有急剧变化河段，在急剧变化之处分段，分别简化。
另外还有江心洲，浅滩的简化。
（2）湖泊与水库的简化：
简化为大湖（库）、小湖（库）、分层湖（库）三种情况。
评价等级为一级时，中湖（库）按大湖（库）对待，停留时间较短时可按小湖（库）对待；评价等级为三级时，中湖（库）按小湖（库）对待，停留时间很长时可按大湖（库）对待；评价等级为二级时，如何简化视具体情况。
水深>10m且分层期较长（如>30d）的湖泊、水库可视为分层湖（库）。
不存在大面积回流区和死水区且流速较快，水力停留时间较短的狭长湖泊可以简化为河流。
污染源简化包括排放方式的简化和排放规律的简化。
根据污染源的具体情况排放方式可简化为点源和面源，排放规律可简化为连续恒定排放和非连续恒定排放。
地表水环境影响预测中，通常可以把排放规律简化为连续恒定排放。
无组织排放可以简化为面源，从多个间距很近的排放口排水时，也可以简化为面源；
Ø排入河流的两排放口间距较近时，可简化为一个，其位置假设在两排放口之间，排放量为二者之和。
Ø排入小湖（库）的所有排放口可简化为一个，其排放量是所有排放量之和。
排入大湖（库）的两排放口间距较近时，可以简化成一个，其位置假设在两排放口之间，排放量为两者之和。
5.地表水环境影响预测的方法
物理模型法：
主要指水工模型。
水工模型法定量性较高，再现性较好，能反映出比较复杂的地表水环境的水力特征和污染物迁移的物理过程。
但需要合适的试验场所和条件以及必要的基础数据，需较多人力、物力和时间。
只适用于解决个别特定问题或有现成模型可资利用的情况。
水工模型设计要根据相似准则。
类比调查法
只能做半定量或定性预测。
对三级评价或二级评价的个别情况（如对地表水环境影响较小的水质参数或在地表水环境中迁移转化过程复杂而其影响又不太大的水质参数），由于时间短，无法取得足够的数据，不能利用物理模型、数学模式方法时采用此法。
建设项目对地表水环境的某些影响，如感官性状、有害物质在底泥中的累积和释放以及某些过程，如pH沿程恢复过程等，目前尚无实用的定量预测方法，可采用类比调查。
预测对象与类比调查对象的地表水环境的水力、水文条件和水质状况类似；某种环境影响来源应具有相同的性质，强度应比较接近或成比例关系。
专业判断法：
定性预测，没有定量方法的，且当时没有条件进行类比调查法的，采用此法。
评价等级为三级且建设项目的某些环境影响不大而预测又费时费力时也可采用。
6.水质数学模式的类型与选用原则
（1）水质模式按适用空间分为：
零维、一维、二维、三维；
零维水质模式：
把所考察的水体看成是一个完全混合的反应器，即水体中污染物的浓度是均匀分布的，在任何一个方向上都不存在浓度的变化，描述这种情况的水质模型为零维水质模型。
小型湖泊水库常用零维。
一维水质模型：
污染物浓度只在x轴方向变化，在y轴和z轴上浓度是均匀的。
河流水质的模拟和预测常用一维模型。
二维水质模型：
在x轴和y轴上污染物的浓度都有变化，
三维水质模型：
描述水质组分迁移变化在三个方向进行的水质模型。
在水质分布均匀的水域进行水质影响预测时，选用零维或一维模式；对水质混合区进行水质影响预测时，应选用二维或三维模式。
（2）水质模式按来水和排污随时间的变化情况分为：
动态、稳态、准稳态（准动态）；
对上游来水或污水排放的水质、水量随时间变化显著情况下的水质影响预测，应选用动态或准稳态模式；其他情况选用稳态模式（对上游来水或污水排放的水质、水量随时间有一定变化的情况，可先分段统计平均水质、水量状况，然后选用稳态模式进行水质影响预测）
（3）水质模式按模拟水质组分分为：
单一组分模式、耦合组分模式；
单一组分的水质模式可模拟的污染物类型包括：
持久性污染物、非持久性污染物、酸碱污染和废热；多组分耦合模式模拟的水质因子彼此间均存在一定的关联，如S-P模式模拟的DO和BOD。
（4）水质模式按求解方法及方程形式划分为解析解和数值解模式。
矩形河流、水深变化不大的湖（库），对于连续恒定点源排污的水质影响预测，二维以下一般采用解析解模式；三维或非连续恒定点源排污的水质影响预测，一般采用数值解模式。
解析解就是给出解的具体函数形式，是问题的准确解，给出任意的自变量就可以求出其因变量，也就是问题的解，他人可以利用这些公式计算各自的问题。
而数值解往往是用有限差分法、有限元法去计算，给出一系列对应的自变量和解，得到的不是准确解，而只是近似解，别人只能利用数值计算的结果，而不能随意给出自变量并求出计算值。
解析解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非连续恒定排放或非恒定水域中的各类排放；
水质影响预测模式的选用主要考虑水体类型和排放状况、环境水文条件及水力学特征、污染物的性质及水质分布状态、评价等级等方面。
7.常用河流水质数学模型与适用条件
应用水质模型预测河流水质时，常假设该河段内无支流，在预测时期内河段的水力条件是稳态的和只在河流的起点有恒定浓度和流量的废水（或污染物）排入。
如果在河段内有支流汇入，而且沿河有多个污染源，这时应将河流划分为多个河段采用多河段模型。
*
（1）河流混合过程段长度
预测范围内河段分充分混合段、混合过程段和排污口上游河段。
充分混合段：
污染物浓度在断面上均匀分布的河段。
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，可以认为达到均匀分布。
（重点掌握）
混合过程段：
指排放口下游达到充分混合以前的河段。
河流混合过程段长度可由下式计算
式中，B——河流宽度，m；a——排放口距岸边的距离，m
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