如何分析、預(yù)測和評價各種環(huán)境因素和環(huán)境系統(tǒng)的變化發(fā)展趨勢,是環(huán)境科學(xué)研究工作者常常面臨的問題。本書主要介紹了環(huán)境數(shù)學(xué)模型、河流水質(zhì)模型及參數(shù)估算、湖庫水質(zhì)模型、大氣污染控制模型、水處理單元操作及單元過程數(shù)學(xué)模型、環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則和案例分析等。書中列入較多的案例分析,具有較強的實踐性。
《環(huán)境模擬與評價》可作為環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)專業(yè)的研究生教材,亦可供環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
第1章 緒 論
1.1 環(huán)境模擬
1.1.1 環(huán)境模擬的對象
1.1.2 環(huán)境模擬的目的和任務(wù)
1.1.3 環(huán)境系統(tǒng)模擬模型的發(fā)展趨勢
1.2 環(huán)境數(shù)學(xué)模型
1.2.1 環(huán)境數(shù)學(xué)模型的定義
1.2.2 環(huán)境數(shù)學(xué)模型的分類
1.2.3 環(huán)境數(shù)學(xué)模型建立的要求與步驟
1.3 模型參數(shù)的估算方法
1.3.1 回歸分析
1.3.2 非線性模型的參數(shù)估計
1.3.3 數(shù)值微分近似法
1.4 模型的驗證與誤差分析
1.4.1 圖形表示法
1.4.2 相關(guān)系數(shù)及其顯著性檢驗
1.4.3 相對誤差法
1.5 靈敏度分析
1.5.1 靈敏度分析的意義
1.5.2 狀態(tài)與目標(biāo)對參數(shù)的靈敏度
1.5.3 目標(biāo)對約束的靈敏度
思考題
第2章 大氣污染控制模型
2.1 影響大氣污染物擴散的因素
2.1.1 氣象因子影響
2.1.2 地理環(huán)境狀況的影響
2.1.3 污染物特征的影響
2.2 大氣湍流流動過程基本描述
2.2.1 湍 流
2.2.2 湍流擴散與正態(tài)分布的基本理論
2.3 煙流模型
2.3.1 無邊界點源模型
2.3.2 高架連續(xù)排放點源模型
環(huán)境模擬與評價
2.3.3 沉降顆粒的擴散模型
2.3.4 高架多點源連續(xù)排放模型
2.3.5 連續(xù)線源擴散模型
2.3.6 連續(xù)面源擴散模型
2.4 大氣污染擴散模型參數(shù)確定
2.4.1 擴散參數(shù)σy和σz的估算
2.4.2 煙氣抬升公式
2.4.3 大氣穩(wěn)定度
2.5 箱式大氣質(zhì)量模型
2.5.1 單箱模型
2.5.2 多箱模型
2.6 大氣質(zhì)量模擬模型簡介
2.6.1 AERMOD模型
2.6.2 ADMS模型
2.6.3 CALPUFF模式
2.6.4 SCREEN3模型
2.6.5 大氣環(huán)評專業(yè)輔助系統(tǒng)EIAProA
2.6.6 大氣擴散煙團軌跡模型
思考題
第3章 天然水體水質(zhì)數(shù)學(xué)模型
3.1 水體中物質(zhì)遷移現(xiàn)象的基本描述
3.1.1 物理遷移過程
3.1.2 污染物的衰減和轉(zhuǎn)化
3.1.3 天然水體中影響B(tài)OD DO變化的過程
3.2 水質(zhì)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)
3.2.1 零維模型
3.2.2 一維模型
3.2.3 二維模型
3.2.4 三維模型
3.3 河流水質(zhì)模型
3.3.1 河流的混合稀釋模型
3.3.2 守恒污染物在均勻流場中的擴散模型
3.3.3 非守恒污染物在均勻河流中的水質(zhì)模型
3.3.4 單一河段水質(zhì)模型
3.3.5 多河段水質(zhì)模型
3.3.6 河流水質(zhì)模型參數(shù)的估算
3.4 湖泊和水庫的水質(zhì)模型
3.4.1 湖泊環(huán)境概述
3.4.2 混合箱式模型
3.4.3 非完全混合水質(zhì)模型
3.5 水質(zhì)模型的發(fā)展趨勢
3.5.1 以GIS為平臺
3.5.2 模擬結(jié)果的動態(tài)化、可視化
3.5.3 河流綜合水質(zhì)模型的完善
3.6 水質(zhì)模型的軟件及應(yīng)用
3.6.1 QUAL II模型系列
3.6.2 WASP水質(zhì)模型
3.6.3 WASP軟件應(yīng)用
3.6.4 地面水環(huán)評助手EIAW
3.6.5 其他水質(zhì)模型簡介
思考題
第4章 水處理單元操作和單元過程數(shù)學(xué)模型
4.1 連續(xù)流動釜式反應(yīng)器的基本設(shè)計方程
4.1.1 全混流假定
4.1.2 連續(xù)流動釜式反應(yīng)器中的反應(yīng)速率
4.1.3 連續(xù)流動釜式反應(yīng)器的基本方程
4.2 沉淀和過濾
4.2.1 沉 淀
4.2.2 過濾基本方程
4.3 活性污泥法數(shù)學(xué)模型
4.3.1 活性污泥法中的細(xì)胞生長動力學(xué)模型
4.3.2 勞倫斯麥卡蒂模型
4.3.3 活性污泥ASMs數(shù)學(xué)模型
4.4 生物膜反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型
4.4.1 生物膜動力學(xué)模型
4.4.2 厭氧流化床反應(yīng)器模型
4.4.3 膜生物反應(yīng)器膜污染數(shù)學(xué)模型
4.5 納濾膜分離數(shù)學(xué)模型
4.6 模型軟件介紹———BioWin
思考題
第二篇 環(huán)境影響評價
第5章 環(huán)境影響評價概述
5.1 環(huán)境影響評價的基本概念
5.2 環(huán)境影響評價制度的應(yīng)用
5.2.1 國外環(huán)境影響評價制度
5.2.2 我國環(huán)境影響評價制度
5.3 環(huán)境影響評價程序
5.3.1 環(huán)境影響分類篩選
5.3.2 環(huán)境影響評價的工作程序
5.3.3 環(huán)境影響報告書的章節(jié)設(shè)置
5.3.4 環(huán)境影響評價文件的審批
5.4 環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)
5.4.1 環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)體系
5.4.2 環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)體系中各層次間的關(guān)系
5.4.3 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
5.4.4 環(huán)境影響評價常用標(biāo)準(zhǔn)
5.5 環(huán)評中常用的工具
5.5.1 文本編輯類
5.5.2 數(shù)據(jù)處理類
5.5.3 繪圖類
5.5.4 圖像瀏覽與處理類
5.5.5 電子地圖類
5.5.6 標(biāo)準(zhǔn)參考及輔助類
思考題
第6章 環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則
6.1 環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則總綱
6.1.1 總 則
6.1.2 工程分析
6.1.3 環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價
6.1.4 環(huán)境影響預(yù)測與評價
6.1.5 社會環(huán)境影響評價
6.1.6 公眾參與
6.1.7 環(huán)境保護(hù)措施及其經(jīng)濟、技術(shù)論證
6.1.8 環(huán)境管理與監(jiān)測
6.1.9 清潔生產(chǎn)分析和循環(huán)經(jīng)濟
6.1.10 污染物總量控制
6.1.11 環(huán)境影響經(jīng)濟損益分析
6.1.12 方案比選
6.1.13 環(huán)境影響評價文件編制總體要求
6.2 大氣環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則
6.2.1 評價工作等級、評價范圍及環(huán)境空氣敏感區(qū)的確定
6.2.2 污染源調(diào)查與分析
6.2.3 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查與評價
6.2.4 氣象觀測資料調(diào)查
6.2.5 大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價
6.2.6 大氣環(huán)境防護(hù)距離
6.2.7 大氣環(huán)境影響評價結(jié)論與建議
6.2.8 環(huán)境影響報告書附圖、附表、附件的要求
6.3 地面水環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則
6.3.1 評價等級劃分
6.3.2 地面水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查
6.3.3 地面水環(huán)境影響預(yù)測
6.3.4 評價建設(shè)項目的地面水環(huán)境影響
6.4 地下水環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則
6.4.1 建設(shè)項目分類和評價基本任務(wù)
6.4.2 地下水環(huán)境影響識別和評價工作程序
6.4.3 地下水環(huán)境影響評價工作分級和技術(shù)要求
6.4.4 地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價
6.4.5 環(huán)境現(xiàn)狀評價
6.4.6 地下水環(huán)境影響預(yù)測
6.4.7 地下水環(huán)境影響評價
6.4.8 建設(shè)項目污染防治對策
6.4.9 地下水環(huán)境影響評價專題文件的編寫要求
6.5 聲環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則
6.5.1 概 述
6.5.2 評價工作等級
6.5.3 評價范圍和基本要求
6.5.4 聲環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和評價
6.5.5 聲環(huán)境影響預(yù)測
6.5.6 聲環(huán)境影響評價
6.5.7 噪聲防治對策
思考題
第7章 案例分析
7.1 污染型建設(shè)項目
案例1 新建林紙一體化項目
案例2 化學(xué)原料藥生產(chǎn)項目
案例3 鋼鐵公司擴建改造項目
案例4 火電項目
案例5 城市商貿(mào)中心項目
7.2 生態(tài)影響型建設(shè)項目
案例1 輸變電工程
案例2 煤礦開采項目
案例3 新建高速公路項目
案例4 水電站擴建項目
7.3 環(huán)境影響評價計算例題
思考題
參考文獻(xiàn)
針對環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)研究生教學(xué)的特點,本書力求貼近工程實踐,注重前沿性和互動性,將環(huán)境過程數(shù)學(xué)模型與環(huán)境影響評價進(jìn)行統(tǒng)整,有利于學(xué)生全面深入地學(xué)習(xí)本專業(yè)內(nèi)各分支學(xué)科的理論,滿足環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)研究生工程素質(zhì)培養(yǎng)的需要,幫助學(xué)生積累工作場所的知識,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。
全書分為兩篇。第一篇環(huán)境系統(tǒng)與模擬,包括4章,匯集了環(huán)境數(shù)學(xué)模型、大氣污染控制模型、天然水體水質(zhì)數(shù)學(xué)模型、水處理單元操作和單元過程數(shù)學(xué)模型等內(nèi)容。第二篇環(huán)境影響評價,包括3章,分別介紹了環(huán)境影響評價制度、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則,提供了不同類別的環(huán)境影響評價案例分析。
本書由黃中華、孫秀云、韓衛(wèi)清共同編寫,其中黃中華承擔(dān)了第一篇的編寫工作,孫秀云承擔(dān)了第二篇中的第5章、6.1~6.6節(jié)的編寫工作,韓衛(wèi)清承擔(dān)了第二篇中的6.7~6.11節(jié)和第7章的編寫工作。在本書的編寫過程中,得到了江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院田愛軍和南京源恒環(huán)境研究所有限公司徐林、段傳玲、許志良的斧正,研究生劉鄭麗、劉聰聰、李橋等幫助查找、整理了大量文獻(xiàn)資料,在此表示感謝。
編者
2015年1月于南京