地表水环境影响预测公式共19页
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环境影响评价技术方法计算公式汇总环境影响评价是在进行规划、建设、开发项目的过程中,对项目可能产生的环境影响进行科学评价的一种方法。
在环境影响评价中,评价指标的确定和计算是非常重要的环节,因为它直接关系到评价结果的准确性和可信度。
本文将综述环境影响评价中常用的技术方法以及相关的计算公式,以期为从事环境影响评价的专业人士提供参考。
1. 空气质量评价技术方法计算公式a. 污染物浓度计算公式:污染物浓度 = 排放浓度 ×传输系数,其中传输系数是根据大气稳定度、风速和距离等因素确定的。
b. 氮氧化物排放总量计算公式:排放总量 = 排放因子 ×产量,其中排放因子是根据污染源特征和控制措施确定的。
2. 水体质量评价技术方法计算公式a. 水质污染指数计算公式:水质污染指数= ∑(污染物浓度/水质标准)×权重,其中权重是根据污染物对水体影响程度确定的。
b. 溶解氧饱和度计算公式:溶解氧饱和度 = (实测溶解氧浓度/溶解氧饱和浓度)×100%,其中溶解氧饱和浓度是根据水温和海拔高度等环境因素确定的。
3. 噪声污染评价技术方法计算公式a. 噪声级计算公式:噪声级 = 10×log10(噪声源发出的声功率/参考声功率),其中参考声功率是根据国家标准确定的。
b. 噪声等效指数计算公式:噪声等效指数= ∑(10×(声级/10)×权重),其中权重是根据噪声源对人体健康影响程度确定的。
4. 土壤质量评价技术方法计算公式a. 土壤重金属污染指数计算公式:重金属污染指数= ∑(重金属浓度/国家土壤环境质量标准)×权重,其中权重是根据重金属对土壤环境和生态系统的影响程度确定的。
b. 土壤腐殖质含量计算公式:腐殖质含量 = (有机碳含量 - 灰分含量)/ 土壤体积,其中有机碳含量和灰分含量可以通过实验室分析得出。
综上所述,环境影响评价技术方法与计算公式相辅相成,能够通过定量化的指标和计算,客观地评价和预测项目对环境的影响程度。
地表水环境质量评价办法(DOC 19页)附件:地表水环境质量评价办法(试行)(二)湖泊、水库评价方法 (9)1.水质评价 (9)2.营养状态评价…………………………………………………………………10 (三)全国及区域水质评价………………………………………………………1 1三、水质变化趋势分析方法…………………………………………………………1 2 (一)基本要求 (12)(二)不同时段定量比较…………………………………………………………1 2 (三)水质变化趋势分析…………………………………………………………1 31.不同时段水质变化趋势评价………………………………………………1 32.多时段的变化趋势评价 (14)附录一:污染变化趋势的定量分析方法 (15)附录二:术语和定义 (17)为客观反映地表水环境质量状况及其变化趋势,依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和有关技术规范,制定本办法。
本办法主要用于评价全国地表水环境质量状况,地表水环境功能区达标评价按功能区划分的有关要求进行。
一、基本规定(一)评价指标1.水质评价指标地表水水质评价指标为:《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标。
水温、总氮、粪大肠菌群作为参考指标单独评价(河流总氮除外)。
(湖泊水质?)2.营养状态评价指标湖泊、水库营养状态评价指标为:叶绿素a(chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)和高锰酸盐指数(COD Mn)共5项。
(二)数据统计1.周、旬、月评价可采用一次监测数据评价;有多次监测数据时,应采用多次监测结果的算术平均值进行评价。
2.季度评价一般应采用2次以上(含2次)监测数据的算术平均值进行评价。
3.年度评价国控断面(点位)每月监测一次,全国地表水环境质量年度评价,以每年12次监测数据的算术平均值进行评价,对于少数因冰封期等原因无法监测的断面(点位),一般应保证每年至少有8次以上(含8次)的监测数据参与评价。
一、掌握常用河流水质预测模式的运用性污染物,在沉降作用明显的河段,可近似采用非持久性污染物预测模式掌握利用数学模式预测各类地面水体水质时,模式的选用原则按不同的分类依据,水环境预测模型种类如下图所示:除此之外,按水质数学模式的求解方法及方程形式划分为解析解和数值解模式。
(1)在水质混合区进行水质影响预测时,应选用二维或三维模式;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。
(2)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。
(3)矩形河流、水深变化不大的湖(库)及海湾,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解模式;三维或非连续恒定点源排污(瞬时排放、有限时段排放)的水质影响预测,一般采用数值解模式。
(4)稳态数值解水质模式适用于非矩形河流、水深变化较大的湖(库)和海湾水域连续恒定点源排污的水质影响预测。
(5)动态数值解水质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污染源排放。
(6)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、非持久性污染物和废热(水温变化预测);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。
常用的河流水质模式及其选择表常用河流水质数学预测模式有:1.河流稀释混合模式2.河流的一维稳态水质模式3.Streeter-Phelps模式4.河流二维稳态水质模式5.常规污染物瞬时点源排放水质预测模式、6.有毒有害污染物(比重≤1)瞬时点源排放预测模式1.河流稀释混合模(1)点源:河水、污水稀释混合方程。
对于点源排放持久性污染物,河水式 与污水完全混合、反映河流稀释能力的方程为:式中:C —污水与河水混合后的浓度,mg /L ;C p —排放口处污染物的排放浓度,mg /L ;Q p —排放口处的废水排放量,mg /s 。
C h —河流上游某污染物的浓度,mg /L ;Q h —河流上游的流量,mg /s ;h u B Q h ⋅⋅=河流完全混合模式的适用条件:①河流充分混合段;②持久性污染物;③河流为恒定流动;④废水连续稳定排放(2)非点源方程:对于沿程有非点源(面源)分布入流的情形,可按非点源方程计算河段污染物的浓度:式中:W s —沿程河段内(x =0到x =x s )非点源汇入的污染物总负荷量,kg/d ;Q —下游x 距离处河段流量,m 3/s ;Q s —沿程河段内(x =0到x =x s 。
公式汇总:1、物料衡算法计算通式为:∑G投入=∑G产品+∑G流失(1-1)式中:∑G投入—投入系统的物料总量∑G产品—产出产品总量∑G流失—物料流失总量2、经验排污系数法A=AD×MAD=BD—(aD+bD+cD+Dd)式中:A-某污染物的排放总量AD—单位产品某污染物的排放定额M—产品总产量BD—单位产品投入或生成的污染物量aD-单位产品中某污染物的量bD—单位产品所生成的副产物、回收品中某污染物的量cD—单位产品分解转化的污染物量dD—单位产品被净化处理掉的污染物量3、水平衡4、恒定均匀流Ri C =υA Q ⋅=υ式中υ—断面平均流速,m /s ;C 一谢才系数,常用n1R 1/6表示,n 为河床糙率; R —水力半径,m ;(过水断面积与湿周之比即为水力半径。
)i —水面坡降或底坡;Q —流量,m 3/s ;A —过水断面面积,m 25、非恒定流基本方程为:q xQ t A =∂∂+∂∂ )()(22222υυ-+∂∂+-=∂∂-+∂∂+∂∂q zf q x A A Q gS x z B A Q gA x Q A Q t Q B —河道水面宽度,m ;z x A∂∂—相应于某一高程z 断面沿程变化;z —河底高程,m ;S f —沿程摩阻坡度;t —时间;q —单位河长侧向入流;v q —侧向入流流速沿主流方向上的分量,m /s6、河流断面流速计算有足够实测资料的计算公式:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫===B F h Bh A A Q υ经验公式:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫===--)1(1δβδβααυQ r B rQ h Q式中υ——断面平均流速;Q ——流量;A ——过水断面面积;B ——河宽;h ——平均水深α﹑β、γ、δ——经验参数,由实测资料确定7、一般水质因子式中S ij —水质评价参数i 在第j 点上的污染指数;C ij —水质评价参数i 在第j 点上的监测浓度,mg /L ;C si —水质评价参数i 的评价标准,mg /L8、DO -溶解氧sf j f DO DO DO DO DO S j --= s j DO DO ≥ s jDO DO DO S j 910-= s j DO DO 〈DO f= 468/(31.6+t)式中 DO f ——饱和溶解氧的浓度,mg /L ;DO s ——溶解氧的评价标准,mg /L ;DO j ——j 点的溶解氧浓度, mg /L ;t ——水温,℃。
一、掌握常用河流水质预测模式的运用性污染物,在沉降作用明显的河段,可近似采用非持久性污染物预测模式掌握利用数学模式预测各类地面水体水质时,模式的选用原则按不同的分类依据,水环境预测模型种类如下图所示:除此之外,按水质数学模式的求解方法及方程形式划分为解析解和数值解模式。
(1)在水质混合区进行水质影响预测时,应选用二维或三维模式;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。
(2)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。
(3)矩形河流、水深变化不大的湖(库)及海湾,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解模式;三维或非连续恒定点源排污(瞬时排放、有限时段排放)的水质影响预测,一般采用数值解模式。
(4)稳态数值解水质模式适用于非矩形河流、水深变化较大的湖(库)和海湾水域连续恒定点源排污的水质影响预测。
(5)动态数值解水质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污染源排放。
(6)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、非持久性污染物和废热(水温变化预测);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。
常用的河流水质模式及其选择表常用河流水质数学预测模式有:1.河流稀释混合模式2.河流的一维稳态水质模式3.Streeter-Phelps模式4.河流二维稳态水质模式5.常规污染物瞬时点源排放水质预测模式、6.有毒有害污染物(比重≤1)瞬时点源排放预测模式1.河流稀释混合模(1)点源:河水、污水稀释混合方程。
对于点源排放持久性污染物,河水式 与污水完全混合、反映河流稀释能力的方程为:式中:C —污水与河水混合后的浓度,mg /L ;C p —排放口处污染物的排放浓度,mg /L ;Q p —排放口处的废水排放量,mg /s 。
C h —河流上游某污染物的浓度,mg /L ;Q h —河流上游的流量,mg /s ;h u B Q h ⋅⋅=河流完全混合模式的适用条件:①河流充分混合段;②持久性污染物;③河流为恒定流动;④废水连续稳定排放(2)非点源方程:对于沿程有非点源(面源)分布入流的情形,可按非点源方程计算河段污染物的浓度:式中:W s —沿程河段内(x =0到x =x s )非点源汇入的污染物总负荷量,kg/d ;Q —下游x 距离处河段流量,m 3/s ;Q s —沿程河段内(x =0到x =x s 。
一、掌握常用河流水质预测模式的运用上游、下游、重要水工建筑物附近、水文站附近、例行水质监测断面均是预测关心点。
(5)流动及混合输移进行水质预测要求河流流量平衡。
因此,需要考虑较重要的支流和污染源的流量。
在某种情况下还要考虑地下水排泄和地表水补给对河流流量的影响。
(6)模型中的变量和动力学机构一般水质模型按照污染物分为四类:①持久性污染物(在环境中难降解、毒性大、易长期积累的有毒物质)②非持久性污染物;③酸和碱(以PH表征);④废热(以温度表示)对于非持久性污染物,一般采用一阶反应动力学来反应衰减规律。
对持久性污染物,在沉降作用明显的河段,可近似采用非持久性污染物预测模式掌握利用数学模式预测各类地面水体水质时,模式的选用原则按不同的分类依据,水环境预测模型种类如下图所示:除此之外,按水质数学模式的求解方法及方程形式划分为解析解和数值解模式。
(1)在水质混合区进行水质影响预测时,应选用二维或三维模常用的河流水质模式及其选择表常用河流水质数学预测模式有:1.河流稀释混合模式2.河流的一维稳态水质模式3.Streeter-Phelps模式4.河流二维稳态水质模式5.常规污染物瞬时点源排放水质预测模式、6.有毒有害污染物(比重≤1)瞬时点源排放预测模式1.河流稀释混合模式(1)点源:河水、污水稀释混合方程。
对于点源排放持久性污染物,河水与污水完全混合、反映河流稀释能力的方程为:式中:C—污水与河水混合后的浓度,mg/L;C p—排放口处污染物的排放浓度,mg/L;Q p —排放口处的废水排放量,mg /s 。
C h —河流上游某污染物的浓度,mg /L ;Q h —河流上游的流量,mg /s ;h u B Q h ⋅⋅=河流完全混合模式的适用条件:①河流充分混合段;②持久性污染物;③河流为恒定流动;④废水连续稳定排放(2)非点源方程:对于沿程有非点源(面源)分布入流的情形,可按非点源方程计算河段污染物的浓度:式中:W s —沿程河段内(x =0到x =x s )非点源汇入的污染物总负荷量,kg/d ;Q —下游x 距离处河段流量,m 3/s ;Q s —沿程河段内(x =0到x =x s 。
)非点源汇入的水量,m 3/s ; x s —控制河段总长度,km ;x —沿程距离(0≤x≤x s ),km 。
(3)考虑吸附态和溶解态污染指标耦合模型当需要区分溶解态和吸附态的污染物在河流水体中的指标耦合,应加入分配系数的概念。
分配系数K p 的物理意义是在平衡状态下,某种物质在固液两相间的分配比例。
cX K p =式中:c ——溶解态浓度,mg/L ;X ——单位质量固体颗粒吸附的污染物质量,mg/mg ; K p ——分配系数,L/mg 。
对于有毒有害污染物,在已知其在水体中的总浓度的情况下,溶解态的浓度可用考虑吸附态和溶解态污染指标耦合模型计算:6101-⨯⋅+=S K c c p T 式中:c ——溶解态浓度,mg/L ;c T ——总浓度,mg/L ;S ——悬浮固体浓度,mg/L ;K p ——分配系数,L/mg 。
2.河流的一维稳态水质模式 对于溶解态污染物,当污染物在河流横向方向上达到完全混合后,描述污染物的输移、转化的微分方程为:(6-6)式中:A ——河流横断面面积: Q ——河流流量;c ——水质组分浓度;D L ——综合的纵向离散系数;S L ——直接的点源或非点源强度:S B ——上游区域进入的源强;S K ——动力学转化率,正为源,负为汇。
设定条件:稳态(=0),忽略纵向离散作用,则上述微分方程的解为:)86400exp(0x uK C C -⋅= 非持久性污染物,一阶反应动力学反应衰减规律式中:K —一阶反应动力学速度,1/d ;(耗氧系数K1,复氧系数K2,沉降系数K3,(K1+K2),(K1+K3),对于持久性污染物,在沉降作用明显的河流中,可以采用综合消减系数K 替代(K1+K3),这些K 都可以往里面带,很重要的公式,只要是非持久性污染物,衰减的都是exp 这个模式的)c 0—初始浓度,mg/L ;u —河流流速,m/s ;x —沿河流方向距离,m ;c —位于污染源(排放口)下游x 处的水质浓度,mg/L 。
3.Streeter-Phelps 模式S -P 模式是研究河流溶解氧与BOD 关系的最早的、最简单的耦合模型。
它的基本假设为:①河流为一维恒定流,污染物在河流横断面上完全混合;②氧化和复氧都是一级反应,反应速率常数是定常的,氧亏的净变化仅是水中有机物耗氧和通过液-气界面的大气复氧的函数。
Streeter-Phelps 模式:其中,式中:——废水排放量,m3/s;Qp——河流流量,m3/s;QhD——亏氧量即DO-DO,mg/L;f——计算初始断面亏氧量,mg/L;DD——上游来水中溶解氧亏值,mg/L;p——污水中溶解氧亏值,mg/L;Dhu——河流断面平均流速,m/s;X——沿程距离,m;c——沿程浓度,mg/L。
——溶解氧浓度,mg/L;DOfDO——饱和溶解氧浓度,mg/L;f——耗氧系数,1/d;K1——复氧系数,1/d。
K2①河流充分混合段;②污染物为耗氧性有机污染物;③需要预测河流溶解氧状态;④河流为恒定流动;⑤污染物连续稳定排放。
氧垂曲线及相应概念:氧垂曲线沿河水流动方向的溶解氧分布为一悬索型曲线,通常称为氧垂曲线。
氧垂曲线的最低点C称为临界氧亏点,临界氧亏点的亏氧量称为最大氧亏值。
在临界亏氧点左侧,耗氧大于复氧,水中的溶解氧逐渐减少;污染物浓度因净化作用而逐渐减少。
达到临界亏氧点时,耗氧和复氧平衡;*********临界点右侧,耗氧量因污染物浓度减少而减少,复氧量相对增加,水中溶解氧增多,水质逐渐恢复,如排入的耗氧污染物过多将溶解氧耗尽,则有机物受到厌氧菌的还原作用生成甲烷气体,同时水中存在的硫酸根离子将由于硫酸还原菌的作用而成为硫化氢,引起河水发臭,水质严重恶化。
临界氧亏点xC的位置为:4.河流二维稳态水质模式(1)二维稳态水质方程①顺直均匀河流。
二、湖泊、水库知识点:1.湖泊(水库)水环境影响预测方法(1)湖泊、水库水质箱模式式中V—湖泊中水的体积、m3,Q—平衡时流入与流出湖泊的流量,m3/a;C—流入湖泊的水量中水质组分浓度,g/m3;Ec—湖泊中水质组分浓度,g/m3;Sc—如非点源一类的外部源或汇m3;r(c)—水质组分在湖泊中的反应速率。
(2)湖泊、水库富营养化预测模型(磷负荷模型)① Vollenweider(沃伦伟德)负荷模型式中[P]—磷的年平均浓度,mg/m3;—年总磷负荷/水面面积,mg/m2;Lpq—年入流水量/水面面积,m3/m2;—容积/年出流水量,m3/m3。
TR② Dillon(迪龙)负荷模型式中[P]—春季对流时期磷平均浓度,mg/L;—磷滞留系数;—为平均深度,m;—湖泊出流水量,m3/a;q—出流磷浓度,mg/L;[P]N—入流源数目;—由源i的入湖水量,m3/a;qi—入流 i的磷浓度,mg/L。
[P]i(3)常用湖泊(水库)水质模式与适用条件⏹湖泊完全混合衰减模式的适用条件:①小湖(库);②非持久性污染物;③污染物连续稳定排放;④预测需反应随时间的变化时采用动态模式,只需反映长期平均浓度时采用平衡模式。
⏹湖泊推流衰减模式的适用条件:①大湖、无风条件;②非持久性污染物;③污染物连续稳定排放。
三.河口、海湾水环境影响预测方法(1)潮汐河流一维水质预测模式①一维的潮汐河流水质方程②一维潮汐平均的水质方程(2)海湾二维水质预测模式①海湾二维水质模式②海湾潮流模式四、掌握河流水质预测参数的确定方法知识点:河流水质模型参数的确定方法有:公式计算和经验估值、室内模拟实验测定、现场实测、水质数学模型测定。
1.单参数测定方法(1)复氧系数K的单独估值方法—经验公式法2①欧康那-道宾斯公式②欧文斯等人经验式③丘吉尔经验式(2)耗氧系数K 1的单独估值方法①实验室测定法式中:'1K —实验室测定的耗氧系数; i —河流底面坡度; u —流速;h —水深。
②两点法式中:C A —断面A 或r=r A 时的污染物平均浓度。
C B —断面B 或r=r B 时的污染物平均浓度。
③多点法(m≥3)(3)K 1、K 2的温度校正温度常数取值范围:(4)混合系数的经验公式单独估算法①泰勒法求横向混合系数②费希尔法求纵向离散系数(5)混合系数的示踪试验测定法定义:示踪实验法是向水体中投放示踪物质,追踪测定其浓度变化,据此计算所需要的各环境水力参数的方法。
示踪物质有无机盐类、萤光染料和放射性同位素等。
示踪物质的选择应满足以下要求:①在水体中不沉降、不降解,不产生化学反应;②测定简单准确;③经济;④对环境无害。
示踪物质的投放方式有瞬时投放、有限时段投放和连续恒定投放三种。
连续恒定投放时,其投放时间(从投放到开始取样的时间)应大于1.5x m/u(x m为投放点到最远取样点的距离)。
瞬时投放具有示踪物质用量少,作业时间短,投放简单,数据整理容易等优点。
2.多参数优化法定义:多参数优化法是根据实测的水文、水质数据,利用优化方法同时确定多个环境水力学参数的方法。
多参数优化法所需数据:①各测点的位置,各排放口的位置,河流分段的断面位置。
②水文方面:u,Qh ,H,B,I,umax。
③水质方面:拟预测水质参数在各测点的浓度以及数学模式中所涉及的参数。
④各测点的取样时间。
⑤各排放口的排放量、排放浓度。
⑥支流的流量及其水质。
3.沉降系数K3和综合削减系数K的估值方法①利用两点法确定K1+K3或K;②利用多点法确定K1十K3或K;③利用多参数优化法确定K3、K。
六、掌握常用河流、湖泊、水库、水环境影响预测稳态模式(一维、二维)要求的基础资料及参数(预测条件)1.预测的设计水文条件在水环境影响预测时应考虑水体自净能力不同的多个阶段。
对于内陆水体,自净能力最小的时段一般是枯水期,个别水域由于面源污染严重也可能在丰水期;对于北方河流,冰封期的自净能力最小,情况特殊。
在进行预测时需要确定拟预测时段的设计水文条件,如河流十年一遇连续天枯水流量,河流多年平均枯水期月平均流量等。
2.受纳水体的水质状况按照评价工作等级要求和建设项目外排污水对受纳水体水质影响的特性,确定相应水期及环境水文条件下的水质状况及水质预测因子的背景浓度。
一般采用环评实测水质成果数据或者利用收集到的现有水质监测资料数据。
3.拟预测的排污状况一般分废水正常排放(或连续排放)和不正常排放(或瞬时排放、有限时段排放)两种情况进行预测。
两种排放情况均需确定污染物排放源强以及排放位置和排放方式。
4.水质模型参数和边界条件在利用水质模型进行水质预测时,需要根据建模、验模的工作程序确定水质模型参数的数值。