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课程教案课程名称:《环境影响评价》任课教师:贺惠所属系部:安全与环境工程教学班级:环境0801教学时间:2010—2011学年第一学期湖南工学院课程基本信息课程名称环境影响评价课程代码总计:44学时讲课:44学时实验:学时上机:学时课程设计:周学分2.5类别必修课(√)选修课()理论课()实验课()任课教师贺惠职称授课对象专业班级:环境0801共1个班课程简介(不超过1000字)“环境影响评价”概念是从20世纪60年代初提出的,从20世纪末的30多年中,环境影响评价既成为环境科学体系中的一门基础性学科。它的理论意义和实际意义,在全世界范围内越来越受到科学家、政府管理人员和公众的重视和支持。环境影响评价简称环评,英文缩写EIA,即EnvironmentalImpactAssessment,是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。通俗说就是分析项目建成投产后可能对环境产生的影响,并提出污染防止对策和措施。环境影响评价是指对拟议中的建设项目、区域开发计划和国家政策实施后可能对环境产生的影响(后果)进行的系统性识别、预测和评估。环境影响评价的根本目的是鼓励在规划和决策中考虑环境因素,最终达到更具环境相容性的人类活动。环境影响评价的过程包括一系列的步骤,这些步骤按顺序进行。在实际工作中,环境影响评价的工作过程可以不同,各步骤的顺序也可变。一种理想的环境影响评价过程,应该能够满足以下条件:(1)基本上适应所有可能对环境造成显著影响的项目,并能够对所有可能的显著影响做出识别和评估,(2)对各种替代方案(包括项目不建设或地区不开发的情况)、管理技术、减缓措施进行比较;(3)生成清楚的环境影响报告书(EIS),以使专家和非专家都能了解可能影响的特征及其重要性;(4)包括广泛的公众参与和严格的行政审查程序;(5)及时、清晰的结论,以便为决策提供信息。环境影响评价分:环境质量评价、环境影响预测于评价、环境影响后评价环境影响评价的功能:判断功能、预测功能、选择功能与导向功能基本教材和主要参考资料基本教材:环境影响评价/陆玉树主编.-北京:高等教育出版社,2001(2010重印)参考资料:1.环境评价/陆雍松等.—上海:同济大学出版社,19902.空气污染预测与防治基础/蒋维楣,曹文俊.-北京:海洋出版社,19913.可持续发展论/张坤民等.-北京:中国环境科学出版社,19974.建设项目环境影响评价/国家环境保护局开发监督司.-北京:北京大学出版社,19955.环境影响评价技术原则和方法/国家环保局.-北京:中国环境科学出版社,1990湖南工学院教案用纸P1环境影响评价的概念(2课时)NO.1第一节环境影响评价的概念一环境影响评价的概念1.环境环境的概念环境的定义是环境影响评价的核心。环境是相对于中心事物而言的,是相对于主体的客体。《中华人民共和国环境保护法》中环境“是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、目然遗迹,人文遗迹、风景名胜区、自然保护区、城市和乡村等。”环境要素构成环境整体的各个独立的、性质各异而又服从总体演化规律的基本物质组分称为环境要素,也叫环境基质。环境要素具有一些非常重要的属性,这些属性决定了各个环境要素间的联系和作用的性质,是人们认识环境、改造环境的基本依据。在这些属性中,最重要的是:①最差限制律整体环境的质量不是由环境诸要素的平均状态决定,而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素的控制。这就是说,环境质量的好坏,取决于诸要素中处于"最差状态"的那个要素,而不能够因其他要素处于优良状态得到弥补。因此,环境要素之间是不能相互替代的。②环境整体大于诸要素之和一处环境所表现出的性质,不等于组成该环境的各个要素性质之和,而是比这种"和"丰富得多,复杂得多。环境诸要素之间相互联系、相互作用形成环境的总体效应,这种总体效应是个体效应基础上的质的飞跃。③相互依赖性环境诸要素是相互联系、相互依赖的。首先,环境诸要素的相互作用和制约关系,是通过能量流,即能量在各要素之间的传递,或能量形式在各要素之间的转换实现的。再其次,通过物质循环,即物质在环境要素间的传递和转化,环境要素相互联系在一起。2.环境的基本特性1.、整体性与区域性2.、变动性和稳定性3、资源性与价值性第二节环境影响一环境影响的概念人类活动导致的环境变化以及由此引起的对人类社会的效应。环境影响概念包括人类活动对环境的作用和环境能够对人类的反作用两个层次。二环境影响的分类常见的三种分类:湖南工学院教案用纸P2(1)按影响的来源分为:直接影响、间接影响和累积影响.(2)按影响的效果分为:有利影响和不利影响.(3)按影响性质分为:可恢复影响和不可恢复影响.另外还可以将环境影响分为:短期影响和长期影响,暂时影响和连续影响,地方、区域、国家或全球影响,建设阶段影响和运行阶段影响,单个影响和综合影响等等。第三节环境影响评价一环境影响评价概念环境影响评价的概念最早是1964年在加拿大召开的一次国际环境质量评价学术会上提出的。环境影响评价:环境影响评价(EnvironmentalImpactAssessment,EIA),又称环境质量的预断评价,是指在进行某项人为活动之前,对实施该活动可能给环境质量造成的影响进行调查、预测和估价,并提出相应的处理意见和对策。环境影响评价一般分为环境质量评价、环境影响预测与评价及环境影响后评估,应该是一个循环的和补充的过程。环境影响评价的根本目的是鼓励在规划和决策中考虑环境因素,最终达到更具环境相容性的人类活动。二与环境影响评价有关的几个概念1.环境影响报告书(EIS)2.筛选与划定范围三环境影响评价的基本功能环境影响评价作为一项有效的环境管理工具具有四种最为基本的功能:判断功能预测功能选择功能导向功能其中最为重要的、处于核心地位的功能是导向功能。四环境影响评价的重要性1.保证建设项目选址和布局的合理性2.指导环境保护设计、强化环境管理3.为区域的社会经济发展提供导向4.促进相关科学技术发展第四节环境影响评价制度及其法律依据一环境影响评价制度及其法律依据1环境影响评价制度的概念环境影响评价制度是环境影响评价工作的法定化、制度化和程序化,把环境影响评价这一科学方法和技术以法律、法规或行政规章的形式确定下来从而必须遵守的制度。环境影湖南工学院教案用纸P3响评价不能代替环境影响制度,前者是评价技术(是怎么做),后者是进行评价的法律依据(如何保证这么做)。环境影响评价制度的发展中国环境影响评价制度我国是最早实施建设项目环境影响评价制度的发展中国家之一。1972年联合国斯德哥尔摩人类环境会议之后,我国开始对环境影响评价制度进行探讨和研究。1973年第一次全国环境保护会议后,环境影响评价的概念引入我国,首先在环境质量评价方面开展了工作。1979年,五届全国人大常委会第十一次会议通过了《环境保护法(试行)》,规定:“一切企业、事业单位的选址、设计、建设和生产,都必须注意防止对环境的污染和破坏。在进行新建、改建、扩建工程中,必须提出环境影响报告书,经过环境保护主管部门和其他有关部门审查批准后才能进行设计”。我国的环境影响评价制度正式建立起来。二中国环境影响评价制度的特征中国的环境影响评价制度是借鉴国外经验并结合中国实际情况逐渐形成的。主要特点:(1)具有法律强制性。中国的环境影响评价制度是一项法律制度(宪法、环境保护法、环境影响评价法以及各单项法和条例等),以法律形式约束人们必须执行,具有不可违背的强制性,所有对环境有影响的项目必须执行这一制度。(2)纳入基本建设程序中国多年实行计划体制,改革开放以来,虽然实行社会主义市场经济,但在固定资产投资商国家仍有较多的审批环节和产业政策控制,强调基建程序。环境影响评价与基本建设紧密结合。(3)评价对象侧重于工程项目建设(4)分类管理国家规定对造成不同程度环境影响的项目实行分类管理。对环境可能造成重大影响的,必须编制环境影响报告书,对环境影响较小的可编写环境影响报告表,对环境影响很小的可只填报环境影响登记表。《建设项目环境保护分类管理名录》(5)实行环评资格审核认定制为确保环境影响评价的质量,自1986年起,中国建立了评价单位的资格审查制度,强调评价机构必须具有法人资格,具有与评价内容相适应的固定在编的各专业人员和测试手段,能够对评价结果负起法律责任。评价资格经审核认定后,发给环境影响评价证书。影响评价工作的证明文书。其主要内容包括:单位名称、证书等级、证书编号、发证单位等。评价证书分为甲级和乙级两个等级,并根据持证单位的专业持长和工作能力,划定业务范围。甲级证书由国家环保总局考核方法,持证机构可在全国范围内承接其业务范围内项目的环境影响评价,乙级证书由省、市级环境保护局考核方法,持证机构限在本身能够、自治区、直辖市范围内承接其业务范围内项目的环境影响评价。2004年,全国共有198家甲级和728家乙级环境影响评价单位。湖南工学院教案用纸P4第五节环境影响评价的标准体系一.环境影响评价的标准体系1环境标准的概念和作用环境标准概念:环境标准是为了防治环境污染,维护生态平衡,保护人群健对环境保护工作中需要统一的各项技术规范和技术要求所做的规定(具体讲,环境标准是国家为了保护人民健康,促进生态良性循环,实现社会经济发展目标,根据国家的环境政策和法规,在综合考虑本国自然环境特征、社会经济条件和科学技术水平的基础上规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量、浓度、时间和速率以及其他有关技术规范)。环境标准在环境保护所起的作用(自学):(1)环境标准是制定环境规划和环境计划的主要依据(2))环境标准是进行坏境评价的准绳(3)环境标准是环境管理的技术基础(4)环境标准是提高环境质量的重要手段。2环境标准体我国目前环境标准体系是根据我国国情,总结多年环境标准工作经验、参考国外环境标准体系制定的。地方环境标准是对国家环境标准的补充、完善和具体化。执行上,地方环境标准优先于国家环境标准执行。3环境质量标准的制定和实施第六节环境影响评价在中国的应用与发展一环境影响评价在中国的应用与发展我国环境影响评价制度的主要内容
根据《条例》以及其他相关规章的规定,我国环境影响评价制度的主要内容包括:
(一)环境影响评价的对象是建设项目。
(二)对建设项目的环境影响评价实行分类管理。
(三)建设项目环境影响报告书的内容。
(四)环境影响评价报告书(表)或登记表由行业部门预审,环保部门审批。
(五)对从事建设项目环境影响评价工作的单位实行资格审查制度。
(六)征求公众意见。中国的环境影响评价法律制度主要是在建设项目环境管理实践中不断发展起来的,它经历了一个逐步形成、完善的过程,大体上可以分为三个阶段。规范建设阶段(1979---1986)强化完善阶段(1986—1998)改革、提高阶段(1999--)二我国环境影响评价制度的完善1、建立宏观重大决策环境影响评价制度
2、建立公众参与环境影响评价制度
3、制定环境影响评价法,提升立法层次湖南工学院教案用纸P5第二章环境影响评价程序(2课时)NO.2第一节环境影响评价程序的基本概念一、环境影响评价程序的定义与分类定义:按一定的顺序或步骤指导完成环境影响评价工作的过程。分类:管理程序和工作程序 用于指导环境影响评价的监督与管理的为管理程序;用于指导环境影响评价的工作内容和进程的为工作程序。二、环境影响评价程序遵循的原则环境影响评价程序遵循的原则也就是环境影响评价应遵循的原则,在上一节课我们知道环境系统具有整体性与地域差异性、变动性等多种特性,因此在进行环评工作时,必须遵循一些基本原则:1.目的性原则:任何形式的环境影响评价都必须有明确的目的性,并根据目的性确定环境影响评价的内容和任务。2.整体性原则:注意各种政策及项目建设对区域人类-生态系统的整体影响,分析综合效应。3.相关性原则:考虑人类-生态系统中各子系统之间的联系和关系,判别环境影响的传递性。4.主导性原则:抓住各种政策或项目建设可能引起的主要环境问题。5.等衡性原则:充分注意各子系统和要素之间的协调和均衡,特别关注某些具有“阈值效应”的要素。6.动态性原则:环境影响是一个不断变化的动态过程,环评中要研究其历史过程,研究环境影响特征,注意影响的迭加性和累积性特点。7.随机性原则:环境影响评价是个涉及多因素、复杂多变的随机系统,环评中要根据具体情况,随时增加必要的研究内容,特别是环境风险评价。8.社会经济性原则:环评应从环境的系统性和整体性方面对环境的价值作出评价,并以社会、经济和环境可持续发展理论为基础对环境开发行为作出合理的判断。9.公众参与原则:环评过程要公开、透明,公众有权了解环评的相关信息。湖南工学院教案用纸P6第二节环境影响评价的管理程序一、环境影响分类筛选凡新建或改扩建工程,根据国家环境保护总局“分类管理名录”确定应编制环境影响报告书、环境影响报告表或填报环境影响登记表。(1)编写环境影响报告书的项目(2)编写环境影响报告的项目(3)填报环境影响登记表的项目二、环境影响评价项目的监督管理1.评价单位资格考核与人员培训承担建设项目环境影响评价工作的单位必须持有环境影响评价证书,按照证书中规定的范围开展环境影响评价,并对结论负责。对持证单位实行申报和第七考核的管理程序,对考核不合格或违反有关规定的执行罚款乃至中止和吊销证书的处罚。2.评价大纲的审查编制环境影响报告书的建设项目,应编制评价大纲,评价大纲是环境影响报告书的总体设计,应在开展评价工作之前编制。评价大纲出建设单位向负责审批的环境保护部门申报,并抄送行业主管部门。环境保护部门根据情况确定审评方式,提出审查意见。评价单位必须将审查意见列为大纲内容。3.环境影响评价的质量管理环境影响评价项目一经确定,承担单位要根据批准的评价大纲开展工作,同时要编制其监测分析、参数测定、野外实验、室内模拟、模式验证、数据处理、仪器刻度校验等在内的质保大纲。4.环境影响评价报告书的审批审批程序一律由建设单位负责提出,报主管部门预审,主管部门提出预审批意见后转报负责审批的环境保护部门审批。第三节环境影响评价的工作程序一、环境影响评价工作等级的确定1.环境影响评价工作等级的含义:环境影响评价的各专题的工作深度的划分,分为三个等级,一级评价最详细,二级次之,三级较简略。2.环境影响评价工作等级的划分依据(1)建设项目的工程特点(工程性质、工程规模、能源及资源的使用量及类型、源项等)。(2)项目所在地区的环境特征(自然环境特点、环境敏感程度、环境质量现状及社会经济状况等)。(3)同家或地方政府所颁布的有关法规(包括环境质量标准和污染物排放标难)。对于某一具体建设项日,在划分各评价项目的工作等级时,根据建设项日对环境的影响、所在地区的环境特征或当地对环境的特殊要求情况可作适当调整。湖南工学院教案用纸P7二、环境影响评价大纲的编写环境影响评价大纲是环境影响评价报告书的总体设计和行动指南。评价大纲应在开展评价工作之前编制。它是具体指导环境影响评价的技术文件,也是检查报告书内容和质量的主要判据。该大纲应在充分研读有关文件、进行初步的工程分析和环境现状调查后形成。评价大纲一般包括以下内容。(1)总则其中包括评价任务的由来、编制依据、控制污染与保护环境的目标、采用的评价标准、评价项目及其工作等级和重点等。
(2)建设项目概况(如为扩建项目应同时介绍现有工程概况)。
(3)拟建地区的环境简况(附位置图)。
(4)建设项目工程分析的内容与方法根据当地环境特点、评价项目的环境影响评价工作等级与重点等因素,说明工程分析的内容、方法和重点。
(5)建设项目周围地区的环境现状调查
一般自然环境与社会环境现状调查;环境中与评价项目关系较密切部分的现状调查根据已确定的各评价项目工作等级、环境特点和影响预测的需要,尽量详细他说明调查参数、调查范围及调查的方法、时期、地点、次数等。
(6)环境影响预测与评价建设项目的环境影响根据各评价项目的工作等级、环境特点,尽量详细地说明预测方法、预测内容、预测范围、预测时段以及有关参数的估值方法等。如进行建设项目环境影响的综合评价,应说明拟采用的评价方法。
(7)评价工作成果清单、拟提出的结论和建议的内容。
(8)评价工作的组织、计划安排。
(9)评价工作经费概算。三、区域环境质量现状调查与评价1.环境现状调查的一般原则确定调查范围、筛选应调查参数:根据地区的环境特点,结合评价的工作等级;调查范围原则上大于评价区域。先搜集现有资料,若不能满足需要,再进行现场调查或测试。对与评价项目有密切关系的部分,应全面、详细,定量化并做出分析或评价;对一般自然和社会环境的调查,根据实际情况,内容可适当调整。2.环境现状调查的方法环境现状调查的方法主要有三种,即:收集资料法、现场调查法和遥感的方法。3.环境现状调查的内容①地理位置:建设项目所处的经、纬度,行政区位置和交通位置;1.地质、地形地貌和土壤情况,水系分布和水文情况;2.大气、水、土壤等的环境质量现状;3.矿藏、森林、草原、水产、野生动植物、农产品、动物产品等;4.环境功能情况及重要的政治文化设施;a.社会经济情况;b.人群健康状况及地方病情湖南工学院教案用纸P8c.其它环境污染和破坏的现状资料。四、环境影响预测1.环境预测的原则预测的范围、时段、内容及方法均应根据其评价工作等级、工程与环境的特性、当地的环保要求而定。同时应尽量考虑预测范围内,规划的建设项目可能产生的环境影响。
2.环境影响时期的划分和预测环境影响时段
建设项目的环境影响,按照此项目实施过程的不同阶段,可以划分为建设阶段的环境影响,生产运行阶段的环境影响和服务期满后的环境影响三种,生产运行阶段可分为运行初期和运行中后期。3.预测的范围和内容
预测范围内应布设适当的预测点,通过预测这些点所受的环境影响,由点及面反映该范围所受的环境影响。预测点的数量与布置,因工程和环境的特点、当地的环保要求及评价工作的等级而不同,请参见各单项影响评价的技术导则。各评价项目应预测的环境质量参数的类别和数目,与评价工作等级、工程和环境的特性及当地的环保要求有关,参见各单项影响评价的技术导则。五、环境影响评价报告书的编制1.编制原则与要求全面、客观、公正、概括地反映环境影响评价的全部工作。评价内容较多时,重点评价项目另编分项报告书,主要技术问题另编专题报告书。大(复杂)项目应有总报告和分报告或附件,总报告要简明扼要,分报告把专题报告、计算依据列入。文字简洁、准确,图表清晰,论点明确,结论客观可信。总体编排结构符合《建设项目环境保护管理条例》要求。基础数据可靠预测模式及参数选择合理报告书中有评价资格证书,报告书署名,各类人员署名等。报告书的编制要点(以现状调查、污染源调查、影响预测、影响评价分章编排的类型)总则(总论)建设项目概况及工程分析环境现状污染源调查与评价环境影响预测与评价环保措施的可行性及经济技术论证环境影响经济损益分析环境监测制度及环境管理、环境规划的建议公众参与结论湖南工学院教案用纸P9第三章:环境影响评价方法与技术(2课时)NO.3第一节环境影响识别方法环境影响:指人类活动(经济活动、政治活动和社会活动)导致的环境变化以及由此引起的对人类社会的效应。一环境影响识别的基本内容1环境影响因子识别a目的:就是要找出所有受影响(特别是不利影响)的环境因素,以使环境影响预测,减少盲目性,环境影响综合分析增加可靠性,污染防治对策具有针对性。b概念:环境影响因子的选择应根据工程的组成、特性及其功能,结合工程影响地区的特点,从自然环境和社会环境两个方面,选择需要进行影响评价的环境因子。自然环境影响包括对地质地貌、水文、气候、地表水质、空气质量、土壤、草原森林、陆生生物与水生生物等方面的影响;社会环境影响包括对城镇、耕地、房屋、交通、文物古迹、风景名胜、自然保护区、人群健康以及重要的军事、文化设施等方面的影响。2环境影响程度识别工程建设项目对环境因子的影响程度可用等级划分来反映,按有利影响与不利影响两类分别划级。⑴不利影响 (-)常用负号表示,按环境敏感度划分。例如可划分极端不利、非常不利、中度不利、轻度不利、微弱不利等5个等级。①极度不利:外界压力引起某个环境因子无法替代、恢复与重建的损失,此种损失是永远的,不可逆。②非常不利:外界压力引起某个环境因子严重而长期的损害或损失,其代替、恢复和重建非常困难和昂贵,并需很长的时间。③中度不利:外界压力引起某个环境因子严重而长期的损害或破坏,其代替、恢复和重建可能的,但相当困难且可能要较高的代价,并需较长的时间。④轻度不利:外界压力引起某个环境因子的轻微损失或暂时性破坏,其再生、恢复与重建可以实现,但需要一定的时间。⑤微弱不利:外界压力引起某个环境因子暂时性破坏或受干扰,此级敏感度中的各项是人类能够忍受的,环境的破坏或干扰能较快地自动地恢复或再生,或者其替代与重建比较容易实现。湖南工学院教案用纸P10⑵有利影响 (+) 一般用正号表示,按对环境与生态产生的良性循环,提高的环境质量,产生的社会经济效益程度而定等级。例如亦可分5级,即微弱有利、轻度有利、中等有利、大有利、特有利。二、核查表法 核查表法:将可能受开发方案影响的环境因子和可能产生的影响性质,通过核查在一张表上一一列出的识别方法,故亦称“列表清单法”,或“一览表法”。核查表法虽是较早发展起来的方法,但现在还在普遍使用,并有多种形式:(1)简单型清单:仅是一个可能受影响的环境因子表,不作其他说明,可作定性的环境影响识别分析,但不能作为决策依据。(2)描述型清单:比简单型清单多环境因子如何度量的准则。(3)分级型清单:在描述型清单基础上又增加对环境影响程度进行分级。4)轻度不利:外界压力引起某个环境因子的轻微损失或暂时性破坏,其再生、恢复和重建可以实现,但需要一定的时间;第二节环境影响预测方法目前常用预测方法大体可分为:①以专家经验为主的主观预测方法;②以数学模式为主的客观预测方法:分为黑箱、灰箱(用统计、归纳的方法在时间域上通过外推作出预测,称为统计模式)、白箱(用某领域内的系统理论进行逻辑推理,通过数学物理方程求解,得出其解析解或数值解来作预测,故又可分为解析模式和数值模式两小类);③以实验手段为主的实验模拟方法,在实验室或现场通过直接对物理、化学、生物过程测试来预测人类活动对环境的影响,一般称为物理模拟模式。一、数学模式方法(1)、模式推导过程中所用的假设条件以及尺度分析。原型与模式在以上因素存在差异,是模式质量(误差)的主要决定因素(来源)。(2)、模式参数(如扩散参数)的确定。模式参数可以采用类比的方法、数值试验逐步逼近的方法、现场测定的方法和物理实验的方法进行确定。比如示踪剂测定法、照相测定法、平衡球测定法与风洞、水渠实验方法等。由于所得模式参数与原型中的实际参数是有差别的,此差别构成模式质量问题的又一重要因素。(3)、输入数据的质量。包括源、汇项数据(如源、汇强度)、环境数据(如风速、水速、气温、水温)以及用于模式参数确定的原始测量数据(如监测数据)的质量。这些数据必须经过严格的质量把关检查。以上三项误差的存在,决定了环境预测结果的误差或不确定性。一般严格的环境影响预测,要求有这方面的讨论,以让决策者对预测结果有一个比较全面的认识。二、物理模拟预测方法湖南工学院教案用纸P111.物理模拟方法:应用物理、化学、生物等方法直接模拟环境影响问题的方法通称为物理模拟方法,属实验物理学研究范畴。2.最大特点:采用实物模型(非抽象模型)来进行预测。3.方法的关键:原型与模型的相似(几何相似、运动相似、热力相似、动力相似)。(1)几何相似:就是模型流场与原型流场中的地形地物(建筑物、烟囱)的几何形状、对应部分的夹角和相对位置要相同,尺寸要按相同比例缩小。几何相似是其他相似的前提条件。(2)运动相似:就是模型流场与原型流场在各对应点上的速度方向相同,并且大小(包括平均风速与湍流强度)成常数比例。即风洞模拟的模型流场的边界层风速垂直廓线、湍流强度要与原型流场的相似。(3)热力相似:就是模型流场的温度垂直分布要与原型流场的相似。(4)动力相似:就是模型流场与原型流场在对应点上受到的力要求方向一致,并且大小成常数比例。物理模拟的主要测试技术有:(1)示踪物浓度测量法:原则上野外现场示踪试验所用的示踪物和测试、分析方法在物理模拟中同样可以使用。(2)光学轮廓法:对物理模拟形成的污气流、污气团、污水流、污水团按一定的采样时段拍摄照片(或录像),所得资料处理方法与野外资料处理方法相同。三、对比法与类比法1.对比法:通过对工程兴建前后,对某些环境因子影响机制及变化过程进行对比分析。2.类比法:即一个未来工程(或拟建工程)对环境的影响,可以通过一个已知的相似工程兴建前后对环境的影响订正得到。四、专业判断法(专家咨询法)最简单的咨询法是召开专家会议,通过组织专家讨论,对一些疑难问题进行咨询,在此基础上作出预测。较有代表性的专家咨询法是特尔斐法(Delphi)。专家评价法有以下几个特点:1.专家评价法的最大特点在于对某些难以用数学模型定量化的因素,例如,社会政治因素可以考虑在内。2.在缺乏足够统计数据和原始资料的情况下,可以作出定量估计。3.某些因果关系太复杂,找不到适当的预测模型;4.或由于时间、经济等条件限制,不能应用客观的预测方法,此时只能用主观预测方法。值得指出的是,现代的专家评估方法与古老的直观的评估法,不是简单的历史重复,而是有质的飞跃,它们之间有截然不同的特点,其中较突出的有:(1)已经形成一套如何组织专家,充分利用专家们的创造性思维进行评价的理论和方法;(2)不是依靠一个或少数专家,而是依靠专家集体(包括不同领域的专家),这样可以消湖南工学院教案用纸P12除个别专家的局限性和片面性。根据数理统计中的大数定律可知,如果几个专家的评估值为独立分布的随机变量时,只要n足够大,其评估的算术平均值就可以逼近数学期望值。(3)现代的专家评价法是在定性分析基础上,以打分方式作出定量评价。湖南工学院教案用纸P13第三节环境影响综合评价方法(2课时)NO.4一、指数法指数法有多种多样。环境现状评价中常采用能代表环境质量好坏的环境质量指数进行评价。具体有单因子指数评价、多因子指数评价和环境质量综合指数评价等方法。其中单因子指数分析评价是基础。此类评价方法,也可应用于环境影响综合评价。1.普通指数法一般的指数分析评价,先引入环境质量标准,然后对评价对象进行处理,通常就以实测值(或预测值)C与标准值Cs的比值作为其数值:P=C/Cs.在各单因子的影响评价已经完成的基础上,为求所有因子的综合评价,可引入综合指数,所用方法称为“综合指数法”,综合过程可以分层次进行,如先综合得出大气环境影响分指数、水体环境影响分指数、土壤环境影响分指数……,然后再综合得出总的环境影响综合指数:式中:i—表示第i个环境要素;n—环境要素总数;j—第i环境要素中的第j环境因子;m—第i环境要素中的环境因子总数。以上综合方法是等权综合,即各影响因子的权重完全相等。各影响因子权重不同的综合方法可采用如下公式:或在此基础上再作函数运算(为了便于评分)。式中:Wij——权重因子,根据有关专门研究或专家咨询确定。P值求得后,又可根据其数值与健康、生态影响之间的关系进行分级,转化为健康、生态影响的综合评价。湖南工学院教案用纸P14二、矩阵法矩阵法将清单中所列内容,按其因果关系,系统加以排列。并把开发行为和受影响的环境要素组一个矩阵,在开发行为和环境影响之间建立起直接的因果关系,以定量或半定量地说明拟议的工程行动对环境的影响。这类方法主要有相关矩阵法、迭代矩阵法两种。1.相关矩阵法将横轴上列出各项开发行为的清单,纵轴上列出受开发行为影响的各环境要素清单,从而把两种清单组成一个环境影响识别的矩阵。★原理:因为在一张清单上的一项条目可能与另一清单的各项条目都有系统的关系,可确定它们之间有无影响。因而助于对影响的识别,并确定某种影响是否可能。当开发活动和环境因素之间的相互作用确定之后,此矩阵就已经成为一种简单明了的有用的评价工具了。2.迭代矩阵法迭代矩阵法的步骤:(1)首先列开发活动(或工程)的基本行为清单及基本环境因素清单。(2)将两清单合成一个关联矩阵。把基本行为和基本环境因素进行系统地对比,找出全部“直接影响”,即某开发行为对某环境因素造成的影响。(3)进行“影响”评价,每个“影响”都给定一个权重G,区分“有意义影响”和“可忽略影响”,以此反映影响的大小问题。(4)进行迭代。迭代:就是把经过评价认为是不可忽略的全部一级影响,形式上当作“行为”处理,再同全部环境因素建立关联矩阵进行鉴定评价,得出全部二级影响,…循此步骤继续进行迭代,直到鉴定出至少有一个影响是“不可忽略”,其他全部“可以忽略”为止。湖南工学院教案用纸P15三、图形叠置法(手工叠图及计算机叠图)图形叠置法的用法:准备一张画上项目的位置和要考虑影响评价的区域和轮廓基图的透明图片和另一份可能受影响的当地环境因素一览表,对每一种要评价的因素都要准备一张透明图片,每种因素受影响的程度可以用一种专门的黑白色码的阴影的深浅来表示。通过在透明图上的地区给出的特定的阴影,可以很容易地表影响程度。把各种色码的透明片叠置到基片图上就可看出一项工程的综合影响。不同地区的综合影响差别由阴影的相对深度来表示四.网络法网络法的原理采用原因-结果的分析网络来阐明和推广矩阵法。其除了矩阵法的功能外,还可鉴别累积影响或间接影响。基本过程:首先弄清建设项目的原生影响面,然后说明在这些范围内的影响是什么?二级影响面是什么?二级影响面内有些什么影响?三级影响又是什么等等。网络法用简要的形式给出了由于某项活动直接产生和诱发影响的全貌,因此是有用的工具。然而这种方法只是一种定性的概括,它只能给出总体的影响程度。影响树要求估计事件的各个分支的单个事件的发生概率,求出每个分支上各事件的概率的积,然后再求出活动的总影响。影响树的计算方法说明:图中有两个基本的社会活动A和B。活动A有两种原发影响,三种第2层影响和第3层影响;活动B有两种原发性影响,四种第2层影响和四种第3层影响。事件影响构成10个分支。五、动态系统模拟法1972年罗马俱乐部以动态的观点综合分析世界范围内的人口、工农业生产、资源和环境污染之间的复杂关系,并用数学模式表达出来,在计算机上进行数学模拟,模拟了1900到2100年的发展过程。研究表明人口、工农业生产、资源和环境污染之间存在着复杂信息反馈和相互消长关系。得到以下三个结论:①地球环境容量是有限的,人口不能无限制地增长;②人口必须从无限制地增长向平衡发展方向转变,平衡发展的方式、方法可以结合各自的社会目标选择确定;③早日开始这种转变,成功的可能性大,所花代价低,反之则难以成功,代价高。模式含人工决策控制系统,可运行各种比较方案。建设项目对环境的影响,就是要分析它对区域环境这个动态、非平衡系统带来什么变化,可能使其平衡点偏移到什么程度,我们应该采取什么对策措施给予补偿,使其对当地生态平衡影响最小或最有利于建立环境质量优良的新的生态系统。故动态系统模拟法是很有发展前途的综合分析方法,但运行要求很高,需要对社会行为和技术发展做一系列的严格设定,往往需要花费相当大的人力、物力、财力。第四节地理信息系统技术在环境影响评价中的应用一、GIS在建设项目环境影响评价中的应用1.建立环境标准和环境法规数据2.建立区域自然与社会经济信息沟通数据库3.建立区域环境质量信息与污染源信息数据库湖南工学院教案用纸P164.建立工程项目信息数据库5.环境监测6.环境质量现状与影响评价7.环境风险评价8.环境影响后评价二、GIS在区域环境影响评价中的应用GIS能够有效地管理一个大的地理区域复杂的污染源信息、环境质量信息及其它有关方面的信息,并能统计、分析区域环境影响诸因素(如水质、大气、河流等)的变化情况及主要污染源和主要污染物的地理属性和特征等。三、GIS在选址中的应用利用GIS强大的空间分析能力和图形处理能力,GIS可以作为各种选址的辅助工具。四GIS在环境影响预测模型中的应用GIS和环境模型研究结合的必要性GIS在环境影响预测模型研究中的主要应用范围湖南工学院教案用纸P17第四章地表水环境影响评价(2课时)NO.5第一节地表水体的污染和自净地表水是河流、河口、湖泊(水库、池塘)、海洋和湿地等各种水体的统称,是地球水资源的重要组成部分。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。人类开发活动常影响地表水体水量和水质并引起水生生态系统的变化,破坏水资源的正常功能。本节重点介绍由于开发行动排放污染物对地表水体水质的影响。一地表水资源地球上97%的水是海水,海水含盐度过高不宜直接饮用、农业灌溉和许多工业使用。剩余3%的淡水中2.997%是以冰山或冰川的形式存在,只有0.003%的淡水是可以为人类直接利用的。二水体污染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。1.点污染源:通过管道和沟渠收集排入水体的废水。居住区生活污水量的计算工业废水量的估算2.非点污染源(面源):分散或均匀地通过岸线进入水体和自然降水通过沟渠进入水体的废水。非点源污染负荷估算的途径:(1)在对水土流失过程及其主要制约因素进行大量调查的基础上,通过对非点源污染物的输出过程的模拟来研究区域污染物对接受水体的输出总量湖南工学院教案用纸P18(2)采用直接或间接途径估算非点污染源总径流量和平均径流污染物浓度以计算总污染负荷量。3.水体污染物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石油类热污染三.水体自净水体能够在其环境容量的范围内,经过水体的物理、化学和生物的作用,使排入污染物质的浓度和毒性随时间的推移,在向下游流动的过程中自然降低,称之为水体的自净作用。也可简单地说,水体受到污染后,靠自然能力逐渐变洁的过程称为水体的自净。1.迁移和转化
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污染物在水体中的迁移和转化作业包括推流迁移、分散稀释、吸附沉降等方法。推流迁移:污染物随着水流在X、Y、Z三个方向上平移运动产生的迁移作用。分散稀释:污染物在水流中通过分子扩散、湍流扩散和弥散作用分散开来而得到稀释。转化和运移:污染物在悬浮颗粒上的吸附或解吸、污染物颗粒的凝并、沉淀和再悬浮。底泥中污染物随底泥沉淀物运移,热污染的传导和散失。2.衰减变化3.硝化作用四水体的好氧与富氧过程在有机物不断衰减的同时水中溶解氧被不断消耗掉,而空气中的氧不断溶入水中。湖南工学院教案用纸P19五水温变换过程与一系列热交换过程有关,包括同大气的能量交换和河床的热量交换等。第二节河流和河口水质模型河口是入海河流受到潮汐作用的一段水体。受到潮汐的影响,水质显示出明显的时空特征河口水质特征:由海潮带来大量的溶解氧,与上游下泄的水流相汇,形成强烈的混合作用,使污染物分布更趋近均匀。由于潮汐的顶托作用,延长了污染物在河口的停留时间,有机物的降解会进一步降低水中的溶解氧,使水质下降。潮汐使河口含盐量增加。一河流中污染物的混合和衰减模型1.完全混合模型式中:r0-废水与河水混合后污染物的浓度,mg/Lr1-排污口上游河流中污染物的浓度,mg/Lr2-废水中污染物的浓度,mg/LQ-河流的流量,m3/sq-排入河流的废水流量,m3/s2.一维模型和多维模型在河流的流量和其他水文条件下稳态条件下,可以采用一维模型进行污染物浓度预测。3.污染物与河流完全混合所需距离二BOD-DO耦合模型河水中溶解氧浓度DO是决定水质洁净程度的重要参数之一,而排入河流的BOD在衰减过程中将不断消耗DO,与此同时空气中的氧气又不断溶解到河水中。斯特里特(H.Streeter)和菲尔普斯(E.Phelps)在1925年提出了描述一维河流中BOD和DO消长变化规律的模型,简称为S-P模型,S-P模型迄今仍得到广泛的应用,它也是各种修正和复杂模型的先导和基础。湖南工学院教案用纸P20建立(S-P模型)模型的基本假定:(1)BOD的衰减和溶解氧的复氧都是一级反应;(2)反应速率常数是定常的;(3)耗氧是由BOD衰减引起的,溶解氧来源则是大气复氧。模型方程:三污染物在河口中的混合和衰减模型河口一维混合衰减模型河口流动为均匀、恒定水流上溯或下泄,污染物稳态排入水体时,模型的方程为:四河网水质预测模型忽略环状河网中过水量很小的河流,把环状河网简化为树枝状河网,然后采用水力学模型和水质模型耦合的计算模型进行动态模拟。在掌握详细的河网水文和水质同步监测数据时,可将河网分段,然后采用完全混合模型计算湖南工学院教案用纸P21第三节湖泊(水库)水质数学模型(2课时)NO.6湖泊通常具有水域广阔、水流缓慢和风浪作用明显等特点,其水质模型的建立更趋复杂。一完全均匀混合型模型基本假定:湖泊(水库)为一个均匀混合的水体,即湖泊(水库)中某种营养物的浓度水随时间的变化率是输入、输出和沉积的该营养物的量的函数。适用条件:停留时间很长、水质基本处于稳定状态的中小型湖泊和水库。污染物(营养物)混合和降解模型:当t=0时,r=r0;t=t时,r=rt。对上方程积分得:或其中二卡拉乌舍夫模型水域宽阔的大湖,应考虑废水在湖水中的稀释扩散现象,这时可采用卡拉乌舍夫模型进行水质预测。对持久性污染物的模型方程:在稳态、无风时,模型的解为:其中ro-某离排放口充分远的已知点到排放口的距离rr0-污染物在ro点的浓度,可取现状浓度值。湖南工学院教案用纸P22第四节水质模型的标定混合系数估算(1)一个流量恒定、无河湾的顺直河段,如果河宽很大,而水深相对较浅,其垂向、横向、和纵向混合系数M、M、M可按下式估算。M=Hu(4-64)M=Hu(4-65)M=Hu(4-66)式中:H——平均水深,m;u——摩阻流速(剪切流速),m/s;u=I——水力坡度;g——重力加速度。一般河流度在0.067左右。=0.1~0.2。根据我国的一些史册数据,可得=(0.058H+0.0065B)/H,式中H、B为河流断面的平均水深和水面宽度。对于河宽15~60米河流多数=140~300。(2)泰勒(Taylor)公式(可用于河流与河口)M=(0.058H+0.0065B)B/H≤100(4-67)(3)艾尔德(Elder)公式(适用于河流)M=5.93H(4-68)2.示踪试验示踪物质有无机盐(NCl、liCl)、荧光染料(如若丹明W)和放射性同位素,示踪物质的选择应满足如下要求:测定简单、准确、经济,对环境无害。3.经验数据根据条件选取文献的经验数据作为混合系数二、耗氧系数K的估值1.实验室测定值修正法实验室测定的K1值可直接用于湖泊或水库的模拟,用于河流或河口时需修正。K.Bosko提出的修正方法为:湖南工学院教案用纸P232.两点法利用式(4-13)的关系,通过测定河流上、下游两断面的C值求K。K=ln(4-72)式中:C、C——河流上游断面A和下游段面B处的BOD浓度;t——两个断面间的流行时间。三、耗氧系数K的估值1.奥-多公式:式中:u-河水的流速n-河床糙率(可从《环境影响评价技术导则-地面水环境》或其它资料查取得到)2.欧文斯等人的经验式3.丘吉尔经验式四、多系数同时估算法上述地表水体水质模型标定的目的是确定模型中各个系数,包括K1、K2、Ex、Ey等的值,这是决定预测结果准确性的关键之一,其估值可以单个进行,也可用同时估值法;单个估值可以实测、应用经验式计算或借用类似水体的经验数据湖南工学院教案用纸P24第五节开发行为对地表水影响的识别(2课时)NO.7建设项目和区域或流域开发行动在其建设期、运行期和服务期满都会有不同性质和程度的影响。一、工业建设项目1.建设期影响工业建设项目在建设期(施工阶段)的共同影响:(1)施工队伍大批进入现场,排放的生活污水和垃圾的污染。(2)施工机械运作、清洗、漏油等排放的含油和悬浮物废水。(3)基坑开挖和降低地下水位等操作排放含泥砂废水。(4)施工场地清理和开辟施工机械通行道路常大片破坏地面植被,造成裸土。在降雨(特别是暴雨)时,造成土壤侵蚀,使地表水中泥砂含量陡增,严重时造成河道阻塞。如果地表受过污染,则污染物随雨水进入河道。2.运行期影响任何工业建设项目都有其特殊性,所以,必须针对具体项目开展深入细微的工程分析才能全面而有重点地识别出具体影响。(1)石油炼制工业:一个炼油厂有四种主要操作:分离、转化、精制和调和。废水主要来自:①含油废水主要来自油罐区和操作区的雨水、油罐排水、冷却水排污、冲洗和清洗水及原油脱盐等场所和工序;②苯酚、苯和有机酸等有机物以及硫化铵、金属盐、无机盐等无机物来自汽提、原油湖南工学院教案用纸P25裂解、洗涤油的化学处理、原油脱盐、催化裂解等工艺过程;③高温水(非污染水)来自锅炉排污、冷却水排放等。石油冶炼工业、钢铁工业、铝和有色金属生产、化学工业、食品工业、制浆和造纸业。二水利工程水利工程包括开辟航道、疏浚、堤坝加固、水库建设与水电工程。①开辟航道工程主要影响是清除航道中树木和淤积物妨碍航行和改变水流流态产生易受侵蚀的底质和不稳定河床;船舶通航使水变混,减少光线透人深度,改变水生生物的结构,使耐污性生物量增加,水生生物生产力降低,船舶通航还造成水体污染。②灌溉工程是用人工控制方法把水施于农作物,促其生长。这类工程的影响是从河流和湖泊中取走大量的水使河流流量减小,灌溉回流水对河流可能造成污染。③小型水库的影响面较广,会影响栖息地的物种多样性,蓄水引起底层溶解氧缺乏,季节性温度分层、沉积和潜在性富营养化等水质变化。④大型水库和水电工程建设对水库内和上下游的水质和水量及生态影响包括:A.水库内水质发生季节性变化;B.均匀地减少下游进入河口的流量,可能引起盐水入侵;C.降低下游河段自净能力;D.蒸发量加大,减少下游河水流量;E.妨碍回游性鱼类的生长、繁殖;F.促进库内水草和浮水植物的生长;G.可能减少输人下游土地的营养物量。三农业和畜牧业开发其主要影响是由土地利用方式的改变或土地过度利用造成的。主要影响是:湖南工学院教案用纸P26①农业过量施用化肥和农药,污水灌溉等造成对地表水体的非点源污染;②禽畜饲养业开发产生大量粪便废水污染地表水体;③过度的放牧引起草地退化,土壤侵蚀,影响水质和造成荒漠化等。四矿业开发矿业属于自然资源开采和粗加工,对水生生态和水质、水量均有影响。(1)水力开采作业(如淘金)改变河床结构,尾矿的排放造成淤积和水土流失,使水质恶化,也使水生生境剧烈改变,导致水生生物种群量下降乃至灭绝。(2)尾矿堆积和河流污染造成土壤污染、侵蚀并使农作物、牲畜受害。五城市污水处理厂和垃圾填埋场污水处理厂①施工期的影响主要是改变地貌、河流和天然渠道的流向,可能引起土壤侵蚀、河渠的淤积或冲刷。②运行期排水可能提高河道的BOD、悬浮物和磷、氮浓度。如污水厂除磷、脱氮措施,则排入湖、库会引起富营养化。垃圾填埋场①暴雨径流夹带填埋场表面的大量污染物可能溢入水体造成污染;②填埋场的渗滤液通过侧向渗入河道;③如果地下水与地表水有补给关系,则受渗滤液污染的地下水可能进污染地表水。湖南工学院教案用纸P27第六节地表水环境影响预测和评价(2课时)NO.8一、工作程序、评价等级和评价标准1.技术工作程序见P90图4-82.评价等级的划分《环境影响评价技术导则——地表水环境》(HJ/T2.3—93),根据拟建项目排放的废水量、废水组分复杂程度、废水中污染物的迁移、转化和衰减变化特点以及受纳水体规模和类别,将地表水环境影响评价分为三级。3.评价标准(1)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)(2)《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)(3)《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二、工程分析、环境调查和俄水质现状评价1.工程分析和影响识别(1)项目特征与地表水水量和水质的关系(2)评价因子的筛选,一种评价评价因子对应一种水质参数或一种污染物,它反映拟建项目对水体的一种影响。2.评价水域的污染源调查和评价3.地表水水质监测调查4.水质现状评价水质现状评价常采用指数法。(1)评价标准:地表水的评价标准采用GHZB1-1999或相应地方标准;(2)水质参数的取值:实际工作中,取平均值与最大值的均方根作评价参数值,即C=()(4-79)式中:C——某参数的评价浓度值;——某参数监测数据(共k个)的平均值;C——某参数监测数据集中的最大值。湖南工学院教案用纸P28(3)单项水质参数评价:采用标准型指数单元:I=(4-80)由于溶解氧和pH与其他水质参数的性质不同采用不同的指数单元。①溶解氧的标准型指数单元:I=,DO≥DO(4-81)I=10-9,DO<DO(4-82)式中:I——j点的溶解氧浓度标准型指数单元;DO——饱和溶解氧浓度,计算式为:DO=(大气压力为101kPa)T——水温,C;DO——j点的溶解氧浓度;DO——溶解氧的评价标准。②pH的标准型指数单元:I=,pH≤7.0(4-83)I=,pH>7.0;(4-84)式中:I——j点的pH标准指数单元;pH——j点的pH监测值;pH——评价标准中规定的pH值下限;pH——评价标准中规定的pH值上限。水质参数的标准型指数单元大于“1”,表明该水质超过了规定的水质标准,已经不能满足使用功能的要求。(4)多项水质参数综合评价法湖南工学院教案用纸P29三、地表水环境影响预测1.预测条件的确定(1)预测范围:与已确定的评价范围相一致。(2)预测点的确定:为了全面反映拟建项目对该范围内地表水环境影响,一般选取以下地点位预测点。①已确定的敏感点;②环境现状监测点,以利于进行对照;③水文条件和水质突变处的上、下游,水源地,重要水工建筑物及水文站附近;④在河流混合过程段选择几个代表性段面;⑤排污口下游可能超标的点位附近。(3)预测时期:地表水预测时期丰水期、平水期、和枯水期三个时期。(4)预测阶段:一般分建设过程、生产运行和服务期满后三个阶段。2.预测方法的选择(1)定型分析法:有专业判断法和类比调查法两种。(2)定量预测法:是指应用物理模型和数学模型预测。3.污染源和水体的简化(1)污染源的简化:①排放形式的简化:排放形式分点源和非点源两种,但以下情况可简化为均布的非点源:A.无组织排放和均布排放源(如垃圾填埋场及农田);B.排放口很多且间距较近,最远两排污口间距小于预测河段或湖(库)岸边长度的1/5时。②排入河流的两排放口距离较近,可简化为一个,其位置假设在两者之间,其排放量为两者之和。③排入小型湖(库)的两排放口距离较近,可简化为一个,其位置假设在两者之间,其排放量为两者之和。④当两个或多个排放口间距或面源范围小于沿方向差分网格的步长时,可以简化为一个。以上提到排放口远近的判别可按:两排污口距离小于或等于预测河段长度1/20为近;两排污口距离大于预测距离的1/5为远。湖南工学院教案用纸P30(2)地表水环境简化①河流的简化:将河流简化为矩形平直河流,矩形弯曲河流和非矩形河流等三类。②湖泊(水库)的简化:湖泊(水库)可分大湖(库)、小湖(库)和分层湖(库)三类,小湖(库)可采用沃兰伟德模型或卡拉乌舍夫模型。水深超过15m,存在斜温层的湖(库)按分层湖(库)对待。4.预测工作(1)一般原则:A充分混合段可以采用一维模型或零维摸型预测断面平均水质。大、中河流,且排放口下游3—5km以内有集中取水点或其他特别重要的环保目标时,均应采用二维模型或其他模型预测混合过程段水质。其他情况可根据工程、环境特点、评价工作等级及当地环保要求,决定是否采用二维模型。B河流水温可以采用一维模型预测断面平均值或其他预测方法。pH视具体情况可以只采用零维模型预测C小湖(库)可以采用零维数学模型,预测其平衡时的平均水质,大湖应预测排放口附近各点的水质D前述各种解析模型适用于恒定水域中点源连续恒定排放,其中二维解析模型只适用于矩形河流或水深变化不大的湖泊、水库;稳态数值模型适用于非矩形河流、水深变化较大的浅水湖泊、水库形成的恒定水域内的连续恒定排放;动态数值模型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排放。(2)河流和湖(库)水质预测:应用本章第一、二节的各种模型。湖南工学院教案用纸P31地表水环境影响的评价(2课时)NO.9水环境影响评价是在工程分析和影响预测基础上,以法规、标准为依据解释拟建项目引起水环境变化的重大性,同时辨识敏感对象对污染物排放的反应;对拟建项目的生产工艺、水污染防治与废水排放方案等提出意见;提出避免、消除和减少水体影响的措施和对策建议;最后提出评价结论。1.评价重点和依据的基本资料(1)各应结合建设、运行和服务期满三个阶段的不同情况对所有预测点和所有预测的水质参数进行环境影响重大性的评价,但应抓住重点。如空间方面,水文要素和水质急剧变化处、水域功能改变处、取水口附近等应作为重点;水质方面,影响较大的水质参数应作为重点。(2)进行评价的水质参数浓度应是其预测的浓度与基线浓度之和。(3)了解水域的功能,包括现状功能和规划功能。(4)评价建设项目的地面水环境影响所采用的水质标准应与环境现状评价相同。(5)向已超标的水体排污时,应结合环境规划酌情处理或由环保部门事先规定排污要求。2.判断影响重大性的方法(1)规划中有几个建设项目在一定时期(如5年)内兴建并且向同一地表水环境排污的情况可以采用自净利用指数法进行单项评价。式中:ρi,j,ρhi,j,ρsi—分别为j点污染物i的浓度,j点上游i的浓度和i的水质标准;λ—自净能力允许利用率。湖南工学院教案用纸P32溶解氧的自净利用指数为:式中:分别为j点上游和j点的溶解氧值,以及溶解氧的标准。自净能力允许利用率λ应根据当地水环境自净能力的大小、现在和将来的排污状况以及建设项目的重要性等因素决定,并应征得主管部门和有关单位同意。当Pij≤1时说明污染物I在j点利用的自净能力没有超过允许的比例;否则说明超过允许利用的比例,这时的Pij值即为超过允许利用的倍数,表明影响是重大的。(2)当水环境现状已经超标,可以采用指数单元法或综合指数法进行评价。具体方法:将由拟建项目时预测数据计算得到的指数单元或综合评价指数值与现状值(基线值)求得的指数单元或综合指数值进行比较。根据比值大小,采用专家咨询法和征求公众与管理部门意见确定影响的重大性。3.对拟建项目选址、生产工艺和废水排放方案的评价生产工艺主要是通过工程分析发现问题,如有条件,应采用清洁生产审计进行评价。4.消除和减轻负面影响的对策(1)对环保措施的建议一般包括污染消减措施和环境管理措施两部分。(a)对消减措施的建议尽量做到具体、可行,要评述消减措施的环境效益或做些简单的技术经济分析。(b)环境管理措施的建议包括环境监测、水土保持措施、防止泄漏等事故发生的措施湖南工学院教案用纸P33(2)常用消减措施A实施清洁生产(最根本的措施);B推行节约用水和废水再用,对排放的废水采用适宜的处理措施;C在项目建设期建雨水拦蓄池、种植速生植物等;D施用化学品的项目,安排好化学品的施用时间、施用率、施用E采取生物、化学、管理、文化和机械手段一体化的综合方法;F利用人工湿地控制非点源污染;G通过排污交易保持排污总量不增长。(3)提出拟建项目建设和投入运行后的环境监测的规划方案与管理措施。5.提出评价结论在环境影响识别、水环境影响预测和采取对策措施的基础上,得出拟建项目对地表水环境的影响是否能够承受的结论(1)可作出满足水环境保护要求结论的情况:(a)拟建项目在实施过程的不同阶段,除排放口附近很小范围外,整个水域的水质均能达到预定要求;(b)在拟建项目实施过程的某个阶段,个别水质参数在较大范围内虽不能达到预定的水质要求,但采取一定的环保措施后可以满足要求。(2)原则上应作出不能满足水环境保护要求结论的情况:(a)地表水质现状已经超标;(b)污染消减量过大以致于消减措施在技术、经济上明显不合理。(3)拟建项目在个别情况下虽然不能满足预定的环保要求,但其影响不大而且发生的机会不多,此时应根据具体情况做出分析。(4)有些情况不宜做出明确的结论,如拟建项目恶化了水环境的某些方面,同时又改善了某些其他方面。对这种情况,应说明建设项目对水环境的正影响、负影响及其范围、程度湖南工学院教案用纸P34需要在评价过程中确定拟建项目与水环境有关部分的多个比较方案时,应在小结中确定推荐方案并说明其理由。湖南工学院教案用纸P35第五章大气环境影响评价(2课时)NO.10大气环境影响评价是对建设项目的大气环境可行性的论证,是大气污染物防治设计的依据之一,是环境管理的依据,是环境影响评价的重要组成部分。本章同前面第三章地表水环境影响评价共同之处在于污染物在大气和水体中迁移、扩散过程等都遵循相同的流体动力学基本规律,但大气污染物的扩散过程受诸多气象因素的影响而表现出其特有的性质。本章在介绍大气环境影响评价所必须了解的大气污染及大气扩散的基本概念之上,论述大气环境影响评价的识别、预测和评价的方法第一节大气环境污染与大气扩散一.大气环境污染通常所说大气污染,是指大气中有害物质的数量、浓度和存留时间超过了大气环境所允许的范围。即超过了空气的稀释、扩散的能力,使大气质量恶化,给人类和生态环境带来了直接或间接的不良影响。1.大气污染源分类造成大气污染的空气污染物的发生源称之为空气污染源。按大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。自然污染源是指自然原因向环境释放的污染物,如火山喷发产生的气体和尘粒,闪电产生的气体(臭氧和氮氧化物等),植物与动物腐烂产生的臭气,森林火灾造成的烟气与飞灰,风吹扬尘等等。由这些自然界产生的污染物构成了大气环境背景污染物以及一定的污染物浓度水平。在维持正常的生态平衡条件下,它们一般并不恶化大气质量,人们也无法有效控制它们。人为污染源是指人类生活活动和生产活动形成的污染源。在环境影响评价中,大气污染一般指人为污染源。人为源是形成大气污染问题,尤其是局地大气污染的主要原因。按污染源几何形状和污染影响范围可分为:点源,即污染物集中于一点或相当于一点的小范围排放源,如工厂的烟筒排放源;面源,即在相当大的面积范围内有许多个污染物排放源;湖南工学院教案用纸P36线源,即污染物集中在一条线上的呈线状排列的排放源;体源,即在三维空间范围内有许多个污染源所造成的污染,可视为体源。2.大气污染物大气污染物是指由人类活动或自然过程进入大气环境中引起污染的物质。常见的有近百种.根据存在状态的不同。大气污染物可概括为气溶胶污染物和气态污染物两大类。气溶胶系指分散在气体介质中,以液体或固体微粒为分散相,粒径大部分小于lμm的微粒。它具有胶体性质,对光线有散射作用。气溶胶在气体介质中作布朗运动,不因重力作用而沉降。根据气溶胶物理状态的不同可分为粉尘、烟、雾等。气态污染物包括无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物有含硫气体、碳氧化物、含氮气体、卤素及卤化物、光化学产物(无机光化学氧化剂)、氰化物(HCN)等;有机污染物有碳氢化合物(CH4、C2H4,C6H6、苯并a芘等),脂肪族化合物(甲醛、丙酮、有机酸、醇、过氧酰基亚硝酸酯或硝酸酯)。根据大气污染物形成的方式,还可以分为一次污染物和二次污染物,前者是从污染源直接生成并排放进入大气的,在大气中保持其原有的化学成分。主要的一次污染物有二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等;后者是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox,以及许多不同寿命的活性中间物(又称自由基),如HO2、HO、等。二次污染物有光化学烟雾、酸性沉积物、臭氧等。二大气的扩散过程污染物从大气中沉降或通过其他作用而被除去,这些污染物在大气中因物理学、物理化学作用被净化的过程进行得十分缓慢,比较有实际意义的还是大气对污染物的扩散稀释作用。
污染物在大气中的转化污染物在大气中的转化是十分复杂的。目前有些问题还不清楚。就已知而言,如二氧化硫可转变为硫酸烟雾,氮氧化物及有机物质在阳光照射下,可变为臭氧、醛类、过乙酰硝酸酯等。转化后的生成物比原来污染物的危害有的更为严重。湖南工学院教案用纸P37第二节大气环境影响预测一、大气扩散基本公式在大气环境影响评价的实际工作中,大气扩散计算通常以高斯大气扩散公式为主。高斯模式是一类简单实用的大气扩散模式。在均匀、定常的湍流大气中污染物浓度满足正态分布,由此可导出一系列高斯型扩散公式。实际大气不满足均匀、定常条件,因此一般的高斯扩散公式应用于下垫面均匀平坦、气流稳定的小尺度扩散问题更为有效。1.连续点源烟流扩散公式所有连续点源公式,包括应用于各种特殊条件下的变形公式,仅适合于连续排放扩散物质且源强恒定的源当有风时(u≥1.5m/s),可采用烟流扩散公式。设地面为全反射体:扩散参数σy、σz通常表示成如下形式:2.有混合层反射的扩散公式大气边界层常常出现这样的铅直温度分布:低层是中性层结或不稳定层结,在离地面几百米到1—2km的高度中存在一个稳定的逆温层,即上部逆温,它使污染物的铅直扩散受到抑制。观测表明,逆温层底上下两侧的浓度通常相差5—10倍,污染物的扩散实际上被限制在地面和逆温层底之间。上部逆温层或稳定层底的高度称为混合层高度(或厚度),用h表示。设地面及混合层全反射,连续点源的烟流扩散公式如下:(1)当σz<1.6hn=-4~4即可达到足够的精度。湖南工学院教案用纸P38(2)当σz>1.6h浓度在铅直方向已接近均匀分布,可按下式计算:3.熏烟扩散公式高架连续点源排入稳定大气层中的烟流,在下风向有效源高度上形成狭长的高浓度带。当低层增温使稳定气层自下而上转变成中性,或不稳定层结扩展到烟流高度时,使烟流向下扩散产生熏烟过程,造成地面高浓度。此时在熏烟高度zf以下浓度在铅直方向接近均匀分布,地面浓度计算公式为:式中:当稳定气层消退到烟流顶高度hf时,全部扩散物质已经向下混合,地面浓度公式为:4.连续线源公式连续线源是指连续排放扩散物质的线状源,其源强处处相等且不随时间变化。在高斯型模式中,连续线源等于连续点源在线源长度上的积分,其浓度公式为式中:Ql——线源源强,其单位为单位时间单位长度排放的物质量;f——表示连续点源浓度的函数,可根据源高及有无混合层反射等情况选择适当的表达式。湖南工学院教案用纸P395.连续面源公式源强恒定的面源称为连续面源。对面源扩散的处理方法主要有虚点源法和积分法等。虚点源法:设想每个面源单元上风向有一个“虚点源”,它所造成的浓度效果与对应的面源单元相当。于是,可以用虚点源的浓度公式计算面源的浓度:式中:QA———某面源单元的源强,在虚点源法中,其单位与连续点源相同;x,y,z——计算点的坐标,坐标原点位于面源中心在地面的垂直投影点上;xy,xz——虚点源向上风向的后退距离二、实用模拟预测方法1.模式构成空气质量模式是以数学方法定量描述大气污染物从源地到接受地所经历的全过程的一种手段或工具,其核心部分为大气扩散模式,主要描写大气对污染物输送、扩散和稀释作用。污染物在大气中所经历的其他过程,诸如烟气抬升,干、湿沉积和化学转化过程等,则常以某种形式的过程参数、确定参数的方法或计算公式,以及子模式的形式从属于大气扩散模式;另一方面,除大气以外,污染源和下垫面的状况也会影响污染物在大气中的变化和分布,这些因素及其影响规律亦必须在空气质量模式中得到恰如其分的反映。2.模式类型按照发展模式的理论途径划分,可将空气质量模式分为:统计理论模式、K理论(包括高阶闭合)模式和相似理论模式;按模拟区的范围可分:微尺度(建筑物尺度)模式、局地尺度(103~104m)模式及中、远距离(10sm以上)输送模式。按照模式的时间尺度划分:短期(1~24h)平均及长期(月、季、年)平均模式。按照污染源的形态划分:点源、线源、面源、体源及多源或复合源模式。着重模拟除了大气的输送和扩散稀释过程以外另一种过程的模式:如酸雨模式、光化学烟雾模式和干沉积模式等等。还有一些则是针对某种特殊气象条件导出的,像熏烟型扩散模式和热力内边界层扩散模式等。实际上大多数模式都可以归入高斯型和数值(K模式)型两大类
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