水质评价或称水环境质量评价,就是根据不同的要求,按一定的原则和方法,将水质调查、监测资料与相应的水体质量标准进行比较,对某一地区的水体质量进行合理划分,定出等级或类型,并按污染的性质和浓度划出不同的污染区。评价的目的在于准确地反映水体环境质量或污染情况的现状,指出将来发展的趋势,为规划和管理水体环境,保护水体,防治污染提供信息。因此,水质评价是水环境保护工作中的一项重要内容。
水质评价建立在对水环境污染现状的调查及监测研究的基础上,按照一定的目的和要求,总结环境污染的实际情况,分析其内部规律,并加以评价分类。所以它是环境污染调查、监测的总结部分。
水质评价一般包括现状评价和预断评价。现状评价是确定水体污染的实况,为防治污染提供方便;预断评价是对将来可能形成或进一步发展的污染预先做出估价,是水质规划和工程设计的依据。
(一)水质标准
水质标准是由政府颁布的一种法规,目的在于保障人类健康,保证正常工作和生活条件,以及保护自然生态环境。为了做好水质管理工作,必须制定合理的水质标准,对于天然水体,应该制定什么样的水质标准。任何天然水体,一般来说对污染物质都具有一定的自净化能力,有些物质适量地存在于水中,也不会产生不良影响。因此,近年来人们普遍认识到保护水体的目标应该是使受污染的水体恢复到符合人们需要的最有利的用途。对于饮用水、农业、渔业或工业给水及旅游、娱乐用水等,都应视当地的具体情况,制定不同的地区用水标准。即对不同用途的水库或河段,应有不同的、相应的质量要求,制定出合理的水质标准。
在防治水体污染的范围内,各国水质标准大致可分为水环境质量标准、水污染控制物排放标准等。
1.水环境质量标准
这是为控制和消除污染物对河流水质的污染,根据水环境总目标和近期目标而提出的。对各类不同用途的水质要求如下:
(1)地面水水质卫生要求及地面水中有害物质最高浓度
《工业企业设计卫生标准》中作了规定,这些规定的作用在于监测工业废水和生活废水对地面(江、河、湖、库)的污染情况,保证地面水感官性状良好,不传染病毒,不影响水体的正常自净过程和鱼类生活。
(2)生活用水水质
对于生活用水的水质标准,首先,考虑流行病学上安全可靠,即要求饮用水中不含各种病原细菌及寄生虫卵,以预防疾病的传播;其次,化学组成上对肌体无害,即要求水中所含有害或有毒物质的浓度对人体健康不会产生有害或不良影响;再次,感官性状良好,即要求对人体的感官无不良刺激。
(3)工业用水水质标准
工业用水大致分为三类,相应制定了不同的水质标准。冷却用水,主要应用于各种设备的冷凝器里,要求防止在器壁上产生水垢或附着其他物质及免受侵蚀;锅炉用水,要求尽可能不含悬浮物质,硬度及溶解氧含量也应较低;生产技术用水,主要用于产品生产过程的处理、清洗和原料等用水,由于产品性质和工艺过程不同,对水质的要求也各不相同。
(4)农田灌溉水质标准
灌溉用水除了取决于本身的化学成分,同时还与地区的气候特征、土壤含盐及其种类、土壤的渗透性、作物类别、灌溉制度及排水设施等因素有关。水中氮、磷、钾的含量越高,对作物越有利,但它们之间的比例应适当。
废水和污水灌溉在国外已有几十年上百年的历史,但大多需经过二级处理后才用于灌溉,实践证明,污水灌溉虽具净化污水、提供肥料的好处,但同时也会出现环境卫生条件变差、土壤盐碱化、污染土壤的问题,我国对城市污水灌溉农田也制定了水质标准。目前我国灌溉污水多未处理,应加以控制。(www.xing528.com)
(5)渔业水质标准
要求保证与鱼类生活有关的溶解氧和氮、磷、硅等营养物质的含量、控制有毒物质的污染,防止水体富营养化。
2.水污染物控制排放标准
为了达到水环境质量标准,限制污水排放是主要手段。我国已制定了工业“废水”排放标准。对于能在环境或植物体内蓄积,对人体健康产生长远影响的有害物质,在车间或车间处理设备排出口应符合“工业废水最高容许排放浓度”的要求。对于其长远影响小于上述有害物质者,在工厂排出口的水质应符合“工业废水最高容许排放浓度”的规定。工业废水和生活污水应该经必要的处理才能排入地面水体,当其排入地面水体后,下游最近用水点(一般为排出口下游最近的城镇取水点上游1000m断面处)的水质应符合“地面水水质卫生要求”,并低于地面水中有害物质的最高允许浓度。在城镇取水点的上游1000m及下游100m的范围内,不得排入工业废水和生活污水。
从工业废水最高允许排放浓度可知,现行工业废水排放标准有一定缺陷,没有规定污染物排放的数量。因此,一些厂矿企业可能用清水稀释排放,造成表面达到标准,实则既浪费资源,又增加了污染量。尤其对重金属污染,稀释是不起作用的;没有考虑污染源的多少,因此可能造成各单个排放口都满足浓度标准,但总体不能满足水环境标准;没有考虑地区和河流的特点提出不同的排放标准。
所谓总量控制是由水环境质量标准求得河流水环境容量,从而确定控制水污染物排放标准的方法。其表达方式是以污染物浓度与污水量的乘积或纯污染物总量,由于总量控制考虑从河流的污染特征、自净能力来推求河段各排放口容量,从而确定各厂矿的排污控制要求,因而具有明显的科学性和优越性。
浓度控制标准还涉及采用计算河流流量标准问题,一般认为计算排放标准的河流安全流量可采用频率为5%(20年一遇)的枯水,有水文站的河段可选择近10年来最枯月(或最枯连续7天)平均流量的实测资料。
(二)河流水质评价
我国河流天然水质总体状况比较好,矿化度和总硬度均比较低。但随着工农业的发展,河川径流正日益受到严重污染。
江河水质分布规律大致为:下游水质劣于上游,干流水质好于支流,流经城市的河段水质最差;南方河流水质整体上优于北方河流,东部发达地区的水质差于中西部地区的水质。从流域分布来看,污染最严重的依次是淮河流域、黄河流域、海河流域和松辽河流域。长江流域的太湖地区污染也十分严重。从水质分类评价来看,全国的水质污染以耗氧有机污染为主。
(三)工业废水排放估计
工业废水排放量一般统计资料多限于县及县以上大中工业,乡镇工业大多未能统计,当估计全国工业废水排放量时,需对上述统计资料乘以系数1.33;同时可采用国内生产总值(GDP)的第二产业部分(GDPS)作参照系列,以每万元GDPS的WWI为工业废水排放系数(CWDP)。
(四)农村生活排水和面源污染估算
农村人畜粪便等生活污水一般用化粪池或沼气池沤成有机肥料,施于农田,大部分水分通过蒸散发损耗。与城镇生活污水相比,人均数量少,排入江河的也少,数量不好估计。
农业生产大量使用农药、化肥,导致的面源污染问题也相当突出。面源污染主要有两部分:在降雨产生径流时,水经过地表或渗过土壤以后流入河流,水携带土壤中的化肥、有机肥、农药等成分一起进入河流形成污染物质。据估计,化肥施用量约10%会随径流进入河流;洪水漫溢出槽时,会将淹没区地表的人畜粪便、淹死的动物尸体等带入河中形成污染。随着防洪能力的提高,这方面的污染会逐渐减少。
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