《水环境保护》期末考试复习资料

水体污染源分为点源污染和面源污染。

点源污染：污水牌坊有固定地点的排污口，如工业污水源、生活污水源、医院污水源。

面源污染：污水源来自广大的面积上，如农村污水和灌溉水、地质溶解作用和降水淋溶作用。

水体污染物的主要种类及其危害：

耗氧有机物造成水体溶氧亏缺，影响水生生物生长，甚至威胁其生存。

植物营养物水体富营养化

重金属急性毒性、三致作用、生物富集

农药环境难降解，造成大气、水体、土壤污染；通过食物链生物富集对人体产生毒性；对害虫的天敌和其它益虫（鸟）有杀伤作用；使害虫产生抗药性。

石油类一般每年排入海洋的石油及其制品高达1000万t左右；石油中很多种成分具有一定的毒性；石油污染破坏海洋生物的正常生活环境；石油污染破坏海滨风景区和海滨浴场。

酚类化合物对人体有慢性毒性；使鱼类带异味影响食用；影响饮用水水质。

氰化物剧毒；水体自净能力强。

酸碱及一般盐类破坏水体的自然缓冲作用；消灭或抑制细菌及微生物的生长；腐蚀管道和船舶；增加水中的无机盐类和水的硬度。

热污染水温升高，溶解性气体过饱和，使水生生物得气泡病；使化学反应和生化反应速率提高，有毒物质毒性增强；使水生生物群落种群结构发生剧烈变化。

放射性物质半衰期长；具“三致”作用；可经食物链生物富集而放大危害。

病源微生物和致癌物致病、致癌。

2、需氧有机污染物的主要种类、来源及其危害？

定义：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、脂类等物质；常以COD、BOD、TOC等指标表示。污染源：生活污水和工业废水

危害：造成水体溶氧亏缺，影响水生生物生长，甚至威胁其生存。

3、水体富营养化的定义及其危害？

定义：在人类活动影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

危害：水质恶化：透明度降低、溶解氧减少、水生生物死亡蓝藻产生生物毒素

水体中亚硝酸盐、硝酸盐具有毒性

湖泊沼泽化

4、水体自净的定义、特征及其机制？

广义的定义是指受污染的水体经过水中物理、化学与生物作用，使污染物的浓度降低，并恢复到污染前的水平；

狭义的定义是指水体中的微生物氧化分解有机物而使水体得以净化的过程。②多数有毒污染物转变为低毒或无毒的化合物。

③金属由溶解状态被吸附或转变为不溶性化合物，沉淀后

进入底泥。

④杂的有机物被微生物分解利用。

⑤稳定污染物在自净过程中转变为稳定的化合物。

⑥在自净初期，水中溶解氧急剧下降，到达最低点后又缓

慢上升，逐渐恢复到正常水平。

⑦自净初期，水中生物种类和个体数量大量减少，随着自

净过程的进行，生物种类和个体数量逐渐回升，最终趋于正常。

机制：物理净化过程，是指污染物在水体中混合、稀释、沉淀、吸附、凝聚、向大气挥发和病菌死亡等物理作用下使水体污染浓度降低的现象。化学净化过程，是指污染物在水中由于分解与化合、氧化与还原、酸碱反应等化学作用下，致使污染物浓度降低或毒性丧失的现象。生物进化过程，是水体内的庞大的微生物群，在它们分泌的各种酶的作用下，使污染物不断发生分解和转化为无害物质的现象。

5、天然水化学成分特征及其影响因素？

6、水生生物生存和活动的影响因素？

7、我国流域水环境面临的主要问题？人类活动对水环境的

影响主要有哪些方面？

8、什么是环境标准？环境标准如何分类？

环境标准（environmental standards）是为了保护人群健康，防治环境污染促使生态良性循环，合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策，对有关环境的各项工作所做的规定。

《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

《地下水质量标准》（GB/T14848-93）

《海水水质标准》（GB3097-1997）

《渔业水质标准》（GB11607-89）

《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）

9、水污染防治的主要措施？

防治水污染的主要措施有哪些？

⑴减少和消除污染源排放的废水量。第一，改革生产工艺，减少废水排放量；第二，尽量采用重复用水及循环用水系统；第三，控制废水中污染物浓度，回收有用产品；第四，处理好城市垃圾与工业废渣。

⑵全面规划，合理布局，进行区域性综合治理。第一，在制定各种规划时，对可能出现的水体污染要采取预防措施；第二，对水体污染源进行全面规划和综合治理；第三，杜绝工业废水和城市污水任意排放，规定排放标准；第四，将同行业废水集中处理，以减少污染源的数目，便于管理；第五，有计划地治理已被污染的水体。

⑶加强监测管理，制定法律和控制标准。第一，设立环境保护管理机构，协调和监督各部门和工厂保护水源；第二，颁发有关法规，制定保护水体、控制和管理水污染的具体条例。

10、水污染治理的系统工程包括哪些主要技术体系?为什么

强调系统工程？

环境保护生态工程措施主要有：

流域（区域）合作综合整治

清洁生产

水土保持

生态农业

水利工程

人工湿地技术

污水处理厂技术

生态工程可以理解为，依据生态学原理，进行优化设计的能使资源充分利用、循环利用、且污染程度最小的可持续发展的综合性系统工程技术，它是各种适宜的环境保护与治污技术的多层次优化组合系统，强调经济发展与环境保护同步进行，人与自然和谐共处。

15、水环境容量的定义？水环境总量控制的基本思想及其程序。

定义：当水体的自净能力大于污染物进入水体的强度时，水体将不断得到改善，趋于良好状态；反之，水质将不断恶化，严重者将导致污染，使得水体丧失水环境保护所要求的功能，即环境质量低于规定的标准要求。显然，自然情况下，对已一定的水体，在满足规定的环境质量标准下，允许有一个最大纳污量，该纳污量即常说的环境容量。

1)水环境功能区的划分

2)流量确定

3)流速确定

4)衰减系数

5)环境容量计算

16、污染源调查的基本内容及污染源评价的基本方法？非

点源污染的特点是什么？研究非点源污染负荷对水体水质影响的重要意义是什么？降雨径流污染负荷形成过程？

17、地面水环境质量现状调查的基本内容及其评价的基本

方法？

调查内容

水文调查和水文测量

降雨

气象

水文特性

水体特征

水质调查和监测

常规水质参数

特殊水质参数

水生生物和底质方面的参数（高级评价项目）

18、怎样确定水环境现状评价因子及其预测评价因子？

19、地表水环境预测评价的基本方法及其特征？

20、水环境预测评价设计条件有哪些？确定的基本原则是什么？

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。

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，两种情况均需确定污染物排放源强、排放位置及排放方式。

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为枯水期，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，冰封期的自净能力很小，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，如十年一遇连续7天枯水流量、多年平均枯水期月平均流量。

水质模型参数和边界条件（或初始条件）

确定参数的方法有实验测定法、经验公式估算法、模型实定法、现场实测法等。

对于稳态模型需要确定预测计算的水动力、水质边界条件；对动态模型或模拟瞬时排放、有限时段排放的模型，还需确定初始条件。

21、水环境预测评价数学模型选择的基本原则？

22．水环境保护规划的目的、意义何在？有哪些主要类型？

定义：水环境保护规划是根据经济社会发展以及生态环境系统对水体质量的要求，以水环境承载能力和污染物排放状况为基础，通过总量控制，对各种污染源和污染物的排放作出安排，以达到控制污染改善水环境的目的。

目标:协调系统内部各组成或部分之间的关系，以最低的水污染控制费用满足水环境质量要求.

范围和层次来划分:

流域规划

任务：在一个流域范围内确定水污染控制的战略目标，包括环境质量目标和经济目标。

主要内容：在流域范围内协调各个重要污染源之间的关系，以保证流域范围内的各个河段和支流满足水质要求。

区域规划

区域规划是指流域范围内具有复杂的污染源的城市或工业区的水污染控制规划。区域规划是在流域规划的指导下进行的，其目的是将流域规划的结果—排放总量分配给各个污染源，并为此制定具体的方案。.

设施规划

设施规划的目的是按照区域规划的结果，来选择合理的污水处理设施，所选的污水处理设施既要满足污水处理效率的要求，又要使污水处理的费用最低。

从不同管理目的来划分

针对水质管理的不同目的，水环境规划可以分为水环境综合整治规划、水污染物总量控制规划、水污染系统规划、城市饮用水源保护规划等类型。

水环境综合整理规划师根据经济社会发展需要和水资源开发利用现状编制的开发、利用、节约、保护水资源和防止水害的总体部署。而其它规划属于专业规划范畴.

23．什么是排放口最优化处理？什么是最优化均匀处理？什么是区域最优化处理？

排放口优化处理问题-以每个小区的污水处理厂为基础，在水体水质条件的约束下，求解各个污水处理厂的最佳处理效率组合。排放口优化处理问题，在水污染控制系统中研究最多，技术也最为成熟，它是建立在河流水质状况模拟基础上的优化问题。

最优化均匀处理在实际的河流污水系统中常与城市污水系统（或工业区）联系在一起，需均衡考虑污水处理厂规模及经济效益问题，也就是一个小区的污水可能进行处理，也可能输往另一个小区后作集中处理，这就出现最优化均匀处理问题。

区域最优化处理的规划，实际这是排放口最优化处理和最优化均匀处理有两者的综合，而后两者又是前者的特例。系统的分解试探法

24．何谓“全部处理或全不处理”的策略？试说明之。

由于污水处理厂的规模一经确定后，为发挥其经济效应，在某一个节点汇集来的污水，不可能把它“分裂”为两部分或多部分进行处理。对一个节点来说，它本身收集的污水加上由其它节点转输来的污水，只存在两种可能选择：或者全部处理，或者全部转输到其它节点上去处理，这就是“全部处理与全不处理”的决策。

25．何谓试探法？它在水污染控制系统规划中有什么作用。

区域最优化处理系统规划的分解可以通过试探法进行，试探法是一种直接寻优的方法，它没有固定的运算程序。在试探过程中主要的要点是力求在制定的程序中包含最大数量的组合方案，从中选出目标值最优解。

常用的试探法：开放节点试探封闭节点试探最优输水路线试探

试探法具有很多优点，它原理简单，方法易行，而且本身对目标函数的形式没有特别的要求，因此应用起来十分灵活，框图编出的程序，不仅可以计算区域最优规划问题，同时也可以计算排放口最优化处理问题和最优化均匀处理问题。

26．污染源排入河流后水体的污染与自净过程。归纳水体中耗氧和充氧的各种来源。

水体中的耗氧过程

a．有机物在微生物作用下发生碳的氧化分解，在这个过程中耗氧；

b．有机物的分解产物氨氮又因硝化作用氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，在过程中耗氧；

c．沉积在河底的淤泥发生有机物的厌氧分解和水底分解作用，产生有机酸和还原性气体，这些物质释放到上面的水体成为流水中的BOD而耗氧；

d．夜间光合作用停止时，水生植物（和藻类）呼吸作用而耗氧；

e．水中还原性物质引起水体中耗氧；f. 流出本水体的水流，将挟带一定的溶解氧输送到下游。水体中的氧的供给和恢复

a．水体和废水中原来含有的氧；

b．大气中的氧向水中扩散溶解；

c．水体中繁殖的光合自养型水生植物，白天通过光合作用放出氧气，溶于水中。

27．污染物排入河中后，沿河流的混合过程。分子扩散、紊流扩散和弥散过程各有什么不同，

在一般河流中它们的作用如何？

分子扩散：水中污染物由于分子的无规则运动，从高浓度区向低浓度区的运动过程。

紊动扩散：由于水流的紊动特性引起水中污染物自高浓度向低浓度转移。

弥散：由于水流方向横断面上流速分布的不均匀（由河岸及河底阻力所引起）而引起分散。

弥散(Dispersion)是由于横断面上各点的实际流速不等而引起的

分子扩散和紊流扩散的比较:分子扩散系数（约为10-9~10-10米2/秒）要比紊流扩散系数（约为10-4~10-6米2/秒）小得多，因此，一般在河流中污染物的分子扩散作用可以忽略不计。

弥散和扩散的区别

扩散是由于浓度差而产生的单向不可逆的流动，只要有浓度差就有扩散存在。

弥散是由于流速在空间的差别形成剪切流，并且是由于取全断面平均值来研究时而产生的。

研究河流空间各个点的浓度，只有扩散，研究河流中断面平均浓度，则有扩散和弥散。

28．河流中有机物氧化的两个阶段随时间的变化关系应怎样表达？各个耗氧量和总耗氧量应如何表达？

第一阶段为碳化阶段（有机物中的碳被氧化成二氧化碳）各个耗氧量

第二阶段为硝化阶段（氨被氧化成硝酸和亚硝酸）

各个耗氧量

总耗氧量

29．河底沉泥、地表径流、水生植物呼吸所引起的耗氧速率如何表达？大气向河流再曝气的速率如何表达？水生植物光合作用的产氧速率如何表达？

30．一维河流水质模型的基本方程及其推导过程是什么？了解基本方程对实际应用水质模型有什么作用？

31．简要归纳一维河流水质模型基本方程的解析解法及其应用举例？（包括：稳态解、忽略弥散时的解、具有简单边界条件的一般解）。

32．Streeter－Phelps模型的假设条件及其推导。它的使用条仲及其局限性是什么？如何由Streeter－Phelps方程

来推求临界氧亏量和临界氧亏距离

c

x。

Strecter—Phelps提出两个假设：

1）方程中的源和漏项rA，只考虑好氧微生物参加BOD衰减

反应，并且认为这种反应符合一级反应动力学:rA =－K 1L。2）对河水中溶解氧而言，认为耗氧的原因只是BOD反应引起的，BOD的反应速率与水中溶解氧的减少率相同。还认为水中溶解氧的复氧速率与水中的氧亏量D=Os-O成正比。

它的使用条仲及其局限性是什么

33．Thomas修正项和Dobbins－Camn 、O′Conner修正式及其解是什么？

34．简要叙述QUAL－Ⅱ模型中各种水质组分之间的关系。

1、复氧作用；

2、河底生物（包括底泥）耗氧；

3、碳化BOD 降解耗氧；

4、光合作用产氧；

5、氨氮氧化耗氧；

6、亚硝酸氮氧化耗氧；

7、碳化合物BOD的沉淀；

8、浮游植物对硝酸氮的吸收；

9、浮游植物对磷（磷酸盐）的吸收；10、浮游植物呼吸产生磷（磷酸盐）；11、浮游植物的死亡、沉淀；

12、浮游植物呼吸产生氨氮；13、底泥释放磷氨氮；14、氨氮转化为亚硝酸氮；15、亚硝基氮转化为硝酸氮16、底泥释放磷。

35．碳化BOD衰减系数k1的估值方法有几种？各有什么特点？

（1）由BOD实验室试验资料估算（a）最小二乘法（b）斜率法（c）两点法

（2）由野外水质监测资料估算（a）两点法（b）溶解氧平衡模型法（c）由河流水力学特性来估算K1

36．大气复氧系数k2估值方法有几种？各有什么特点？（1）由现场专门实验资料估算（a）干扰平衡法（b）示踪剂法测定K2放射性同位素示踪法低分子烃类示踪法（2）由野外水质监测资料估算

（3）由公式估算（a）奥康纳—多宾斯公式（b）多宾斯公式（c）撒克斯顿—克林凯尔公式

37．你对河流水质模型的各参数值k1、k2、E L能否举出大致的范围。38．在利用水质模型预测某污染源排入河流后对河流造成的水质影响时，问：（1）需要收集哪些现场信息？（2）需要进行哪些现场试验？（3）如何预测控制断面的水质？（4）如何估计现场总工作量？

需要收集信息：污染源信息和河道基本资料；

现场实验：水质监测试验和参数估算试验；

控制断面水质预测：通过建立水质模型来预测；

现场总工作量的估计：根据现场工作的工作内容的工作计划进行估算。