12级的课件水环境化学3

1、第四节 水质模型水质模型的基本原理：污染物在水环境中的物理化学和生物过程遵守质量守恒定律，模型发展大体经历了简单的氧平衡模型阶段、形态模型阶段和多介质环境结合生态模型阶段。第四节 水质模型氧平衡模型1。 Streeter-Phelps 模型水体有机污染物（浓度用BOD表示）消耗速率为Fick第二定律，河流的离散导致的BOD的变化为则BOD变化速率为： 3菲克第二定律：解决溶质浓度随时间变化的情况 两个相距dx垂直x轴的平面组成的微体积，J1、J2为进入、流出两平面间的扩散通量，扩散中浓度变化为 ，则单元体积中溶质积累速率为 （Fick第一定律）菲克第二定律的推导（Fick第一定律） （即第二个

2、面的扩散通量为第一个面注入的溶质与在这一段距离内溶质浓度变化引起的扩散通量之和） 若D不随浓度变化，则 故 第四节 水质模型1。 Streeter-Phelps 模型大气中的氧气进入水体的速率与水中的氧亏值成正比水体BOD氧化引起的溶解氧消耗河流离散作用引起的溶解氧浓度变化水体溶解氧变化速率第四节 水质模型1。 Streeter-Phelps 模型t时刻BOD和溶解氧的值分别为若忽略河流离散作用第四节 水质模型1。 Streeter-Phelps 模型当 时，溶解氧浓度为极值，即代入得 溶解氧的极限距离第四节 水质模型2。 Thomas模型在S-P模型的基础上，增加因悬浮物的沉淀引起的BOD变

3、化速率单位时间内BOD的变化率单位时间内溶解氧的变化率第四节 水质模型河段流量200000m3/d，流速40km/d，cs=9.0mg/L；BOD5=500mg/L污水以2000m3/d排放，下游5km处情况L0=500*2000/200000=5mg/L第四节 水质模型二、湖泊富营养化预测模型基本原理：当入湖污染物为N、P等营养物时，根据质量守恒定律，湖水中污染物浓度的变化不仅与进出湖泊的数量有关，而且还其沉降速率的影响。考察湖中磷的变化时水体污染物日变化速率=日输入-日输出-日沉积第四节 水质模型二、湖泊富营养化预测模型1. Vollenweider公式2. Dillon公式第四节 水质模

4、型二、湖泊富营养化预测模型3. 合田健公式2. OECD公式第四节 水质模型三、有毒污染物的归趋模型摒弃经验参数，在模型中只出现表征化合物固有性质的参数（实验室测定，与时间地点无关）和表征环境特征所测量的参数。主要考察动力学过程酸碱平衡，水解，生物降解，光解作用，挥发，沉淀-溶解作用，吸附解吸作用，生物浓缩，沉积作用以及污水排放等第四节 水质模型三、有毒污染物的归趋模型有机物在水体中的迁移转化包括一下几个过程：负载过程：污水排放、大气沉降、地表径流等将有机毒物引入天然水体。形态过程：酸碱平衡，影响挥发等作用；吸着作用，悬浮物的迁移影响其归趋。迁移过程：沉淀溶解作用；对流作用；挥发作用；沉积作用。转化过程：生物降解作用；光解作用；水解作用；氧化还原作用。生物累积过程：生物浓缩作用；生物放大作用第四节 水质模型有机毒物归趋的基本原理：单个过程使某种化合物从水环境中消失速率之和是该化合物在水环境中消失的总速率有机物的存在不改变环境参数吸着速率远快于挥发和转化速率计算有机物因挥发和转化过程而从