如何分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)各種環(huán)境因素和環(huán)境系統(tǒng)的變化發(fā)展趨勢(shì),是環(huán)境科學(xué)研究工作者常常面臨的問(wèn)題。本書(shū)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(kù)水質(zhì)模型、大氣污染控制模型、水處理單元操作及單元過(guò)程數(shù)學(xué)模型、環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則和案例分析等。書(shū)中列入較多的案例分析,具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。
《環(huán)境模擬與評(píng)價(jià)》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(duì)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(shì)
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(jì)
1.3.3 數(shù)值微分近似法
1.4 模型的驗(yàn)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(yàn)
1.4.3 相對(duì)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(duì)參數(shù)的靈敏度
1.5.3 目標(biāo)對(duì)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(kuò)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(dòng)過(guò)程基本描述
2.2.1 湍 流
2.2.2 湍流擴(kuò)散與正態(tài)分布的基本理論
2.3 煙流模型
2.3.1 無(wú)邊界點(diǎn)源模型
2.3.2 高架連續(xù)排放點(diǎn)源模型
環(huán)境模擬與評(píng)價(jià)
2.3.3 沉降顆粒的擴(kuò)散模型
2.3.4 高架多點(diǎn)源連續(xù)排放模型
2.3.5 連續(xù)線源擴(kuò)散模型
2.3.6 連續(xù)面源擴(kuò)散模型
2.4 大氣污染擴(kuò)散模型參數(shù)確定
2.4.1 擴(kuò)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(jiǎn)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(píng)專業(yè)輔助系統(tǒng)EIAProA
2.6.6 大氣擴(kuò)散煙團(tuán)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(guò)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(guò)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(chǎng)中的擴(kuò)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(kù)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(shì)
3.5.1 以GIS為平臺(tái)
3.5.2 模擬結(jié)果的動(dòng)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(píng)助手EIAW
3.6.5 其他水質(zhì)模型簡(jiǎn)介
思考題
第4章 水處理單元操作和單元過(guò)程數(shù)學(xué)模型
4.1 連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器的基本設(shè)計(jì)方程
4.1.1 全混流假定
4.1.2 連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器中的反應(yīng)速率
4.1.3 連續(xù)流動(dòng)釜式反應(yīng)器的基本方程
4.2 沉淀和過(guò)濾
4.2.1 沉 淀
4.2.2 過(guò)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(zhǎng)動(dòng)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(dòng)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(píng)價(jià)
第5章 環(huán)境影響評(píng)價(jià)概述
5.1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)的基本概念
5.2 環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度的應(yīng)用
5.2.1 國(guó)外環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度
5.2.2 我國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度
5.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)程序
5.3.1 環(huán)境影響分類篩選
5.3.2 環(huán)境影響評(píng)價(jià)的工作程序
5.3.3 環(huán)境影響報(bào)告書(shū)的章節(jié)設(shè)置
5.3.4 環(huán)境影響評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)常用標(biāo)準(zhǔn)
5.5 環(huán)評(píng)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(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則
6.1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)
6.1.4 環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)
6.1.5 社會(huì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)
6.1.6 公眾參與
6.1.7 環(huán)境保護(hù)措施及其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)論證
6.1.8 環(huán)境管理與監(jiān)測(cè)
6.1.9 清潔生產(chǎn)分析和循環(huán)經(jīng)濟(jì)
6.1.10 污染物總量控制
6.1.11 環(huán)境影響經(jīng)濟(jì)損益分析
6.1.12 方案比選
6.1.13 環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件編制總體要求
6.2 大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則
6.2.1 評(píng)價(jià)工作等級(jí)、評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)
6.2.4 氣象觀測(cè)資料調(diào)查
6.2.5 大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)
6.2.6 大氣環(huán)境防護(hù)距離
6.2.7 大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論與建議
6.2.8 環(huán)境影響報(bào)告書(shū)附圖、附表、附件的要求
6.3 地面水環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則
6.3.1 評(píng)價(jià)等級(jí)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(cè)
6.3.4 評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目的地面水環(huán)境影響
6.4 地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則
6.4.1 建設(shè)項(xiàng)目分類和評(píng)價(jià)基本任務(wù)
6.4.2 地下水環(huán)境影響識(shí)別和評(píng)價(jià)工作程序
6.4.3 地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作分級(jí)和技術(shù)要求
6.4.4 地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)
6.4.5 環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
6.4.6 地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)
6.4.7 地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)
6.4.8 建設(shè)項(xiàng)目污染防治對(duì)策
6.4.9 地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)專題文件的編寫(xiě)要求
6.5 聲環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則
6.5.1 概 述
6.5.2 評(píng)價(jià)工作等級(jí)
6.5.3 評(píng)價(jià)范圍和基本要求
6.5.4 聲環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和評(píng)價(jià)
6.5.5 聲環(huán)境影響預(yù)測(cè)
6.5.6 聲環(huán)境影響評(píng)價(jià)
6.5.7 噪聲防治對(duì)策
思考題
第7章 案例分析
7.1 污染型建設(shè)項(xiàng)目
案例1 新建林紙一體化項(xiàng)目
案例2 化學(xué)原料藥生產(chǎn)項(xiàng)目
案例3 鋼鐵公司擴(kuò)建改造項(xiàng)目
案例4 火電項(xiàng)目
案例5 城市商貿(mào)中心項(xiàng)目
7.2 生態(tài)影響型建設(shè)項(xiàng)目
案例1 輸變電工程
案例2 煤礦開(kāi)采項(xiàng)目
案例3 新建高速公路項(xiàng)目
案例4 水電站擴(kuò)建項(xiàng)目
7.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)計(jì)算例題
思考題
參考文獻(xiàn)
針對(duì)環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)研究生教學(xué)的特點(diǎn),本書(shū)力求貼近工程實(shí)踐,注重前沿性和互動(dòng)性,將環(huán)境過(guò)程數(shù)學(xué)模型與環(huán)境影響評(píng)價(jià)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(chǎng)所的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。
全書(shū)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(guò)程數(shù)學(xué)模型等內(nèi)容。第二篇環(huán)境影響評(píng)價(jià),包括3章,分別介紹了環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則,提供了不同類別的環(huán)境影響評(píng)價(jià)案例分析。
本書(shū)由黃中華、孫秀云、韓衛(wèi)清共同編寫(xiě),其中黃中華承擔(dān)了第一篇的編寫(xiě)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(xiě)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(xiě)工作。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中,得到了江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院田愛(ài)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