環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析

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1、環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 系 統(tǒng) 分 析 目 錄v1. 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 系 統(tǒng) 分 析v2. 數(shù) 學(xué) 模 型 概 述v3. 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 數(shù) 學(xué) 模 型v4. 污 染 源 評 價(jià) 與 總 量 控 制v5. 大 氣 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 及 影 響 預(yù) 測v6. 水 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 和 影 響 預(yù) 測v7. 環(huán) 境 噪 聲 影 響 預(yù) 測 及 評 價(jià)v8. 環(huán) 境 系 統(tǒng) 最 優(yōu) 化v9. 附 錄 1. 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 系 統(tǒng) 分 析1.1 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 概 念1.1.1 環(huán) 境 質(zhì) 量 與 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià)1.1.2 環(huán) 境

2、 影 響 評 價(jià)1.2 環(huán) 境 保 護(hù) 的 法 規(guī) 和 標(biāo) 準(zhǔn)1.2.1 環(huán) 境 保 護(hù) 的 法 規(guī)1.2.2 環(huán) 境 保 護(hù) 的 標(biāo) 準(zhǔn)1.3 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 的 概 念1.3.1 系 統(tǒng) 的 定 義 和 分 類1.3.2 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 概 念1.3.3 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析1.3.4 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 1. 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 系 統(tǒng) 分 析1.1 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 概 念1.1.1 環(huán) 境 質(zhì) 量 與 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià)1.1.2 環(huán) 境 影 響 評 價(jià)1.2 環(huán) 境 保 護(hù) 的 法 規(guī) 和 標(biāo) 準(zhǔn)1.2.1

3、 環(huán) 境 保 護(hù) 的 法 規(guī)1.2.2 環(huán) 境 保 護(hù) 的 標(biāo) 準(zhǔn)1.3 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 的 概 念1.3.1 系 統(tǒng) 的 定 義 和 分 類1.3.2 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 概 念1.3.3 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析1.3.4 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 環(huán) 境 、 環(huán) 境 質(zhì) 量 、 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià)v 環(huán) 境 ： 在 人 們 周 圍 的 各 種 自 然 因 素 的 總 和 ， 如 大 氣 、 水 、 植 物 、 動 物 、土 壤 、 巖 石 、 礦 藏 、 陽 光 等 。 這 些 人 類 周 圍 的 物 質(zhì) 和 能 量 會 直 接 或 間 接影

4、響 人 類 的 生 存 和 發(fā) 展 ， 所 以 是 人 類 賴 以 生 存 的 物 質(zhì) 基 礎(chǔ) 。v 環(huán) 境 質(zhì) 量 :一 般 指 在 一 個(gè) 具 體 的 環(huán) 境 中 ,環(huán) 境 的 總 體 或 環(huán) 境 的 某 些 要 素對 人 類 的 生 存 繁 衍 及 社 會 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 適 宜 程 度 。v 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) :是 對 環(huán) 境 的 優(yōu) 劣 所 進(jìn) 行 的 一 種 定 量 描 述 。 即 按 照 一定 的 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 和 評 價(jià) 方 法 對 一 定 區(qū) 域 范 圍 內(nèi) 的 環(huán) 境 質(zhì) 量 進(jìn) 行 說 明 、 評 定和 預(yù) 測 。 1.1.2 環(huán) 境 影 響 評 價(jià)1 環(huán) 境

5、 影 響 報(bào) 告 書 的 內(nèi) 容2 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 的 工 作 程 序 3 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 工 作 的 等 級 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 法共 有 5章 38條 ， 規(guī) 定 了 對 各 種 發(fā) 展 規(guī) 劃 和 建設(shè) 項(xiàng) 目 的 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 的 內(nèi) 容 ， 程 序 以 及 相應(yīng) 的 法 律 責(zé) 任 。 環(huán) 境 影 響 評 價(jià)v 1 環(huán) 境 影 響 報(bào) 告 書 的 內(nèi) 容（ 一 ） 建 設(shè) 項(xiàng) 目 概 況（ 二 ） 建 設(shè) 項(xiàng) 目 周 圍 環(huán) 境 現(xiàn) 狀 ；（ 三 ） 建 設(shè) 項(xiàng) 目 對 環(huán) 境 可 能 造 成 影 響 的 分 析 、 預(yù) 測 和 評估 ；（ 四 ） 建

6、設(shè) 項(xiàng) 目 環(huán) 境 保 護(hù) 措 施 及 其 技 術(shù) 、 經(jīng) 濟(jì) 論 證 ；（ 五 ） 建 設(shè) 項(xiàng) 目 對 環(huán) 境 影 響 的 經(jīng) 濟(jì) 損 益 分 析 ；（ 六 ） 對 建 設(shè) 項(xiàng) 目 實(shí) 施 環(huán) 境 監(jiān) 測 的 建 議 ；（ 七 ） 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 的 結(jié) 論 。 1.2.1. 環(huán) 境 保 護(hù) 的 法 規(guī)v 中 華 人 民 共 和 國 環(huán) 境 保 護(hù) 法 1989 年 12 月 通 過 施 行v 中 華 人 民 共 和 國 水 污 染 防 治 法 1995 年 通 過 施 行v 中 華 人 民 共 和 國 大 氣 污 染 防 治 法 1995 年 通 過 施 行v 中 華 人 民 共

7、和 國 噪 聲 污 染 防 治 法 1995 年 通 過 施 行v 中 華 人 民 共 和 國 固 體 廢 棄 物 污 染 防 治 法 1995 年 通 過 施 行v 國 務(wù) 院 (98)國 字 253令 建 設(shè) 項(xiàng) 目 環(huán) 境 保 護(hù) 管 理 條 例 v 國 家 環(huán) 保 總 局 關(guān) 于 執(zhí) 行 建 設(shè) 項(xiàng) 目 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 制 定 有 關(guān) 問 題 的 通 知 國 環(huán) 發(fā) 1999 (107)v 國 家 環(huán) 保 總 局 1999 99 建 設(shè) 項(xiàng) 目 環(huán) 境 保 護(hù) 分 類 管 理 名 錄 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 法 2002年 10月 28日九 屆 全 國 人 大 常 委 會 第

8、三 十 次 會 議 通 過 1.2.2. 環(huán) 境 保 護(hù) 的 標(biāo) 準(zhǔn)v環(huán) 境 保 護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn) 的 概 念環(huán) 境 保 護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn) 是 由 政 府 (環(huán) 保 管 理 部 門 )所 制 定 的 強(qiáng) 制 性的 環(huán) 境 保 護(hù) 技 術(shù) 法 規(guī) 。 它 是 環(huán) 境 保 護(hù) 立 法 的 一 部 分 ， 是環(huán) 境 保 護(hù) 政 策 的 決 策 結(jié) 果 。 v環(huán) 境 保 護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn) 體 系從三個(gè)層面上進(jìn)行認(rèn)識。 環(huán) 境 保 護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn) 體 系v按發(fā)布權(quán)限看，分為環(huán)境保護(hù)的國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三種；按照環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)來看，分為一級標(biāo)準(zhǔn)、二級標(biāo)準(zhǔn)、三級標(biāo)準(zhǔn)等；其中一級標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格，二級標(biāo)準(zhǔn)次之，三級標(biāo)準(zhǔn)較寬松

9、。按照類型來看，環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)包括：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物檢測方法標(biāo)準(zhǔn)和儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)五類。 我 國 環(huán) 境 標(biāo) 準(zhǔn) 標(biāo) 號 的 含 義v GB 國 家 強(qiáng) 制 標(biāo) 準(zhǔn) v GB/T 國 家 推 薦 標(biāo) 準(zhǔn) v GB/Z 國 家 指 導(dǎo) 性 技 術(shù) 文 件 ；v 國 家 環(huán) 境 保 護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn) ：v GHZB國 家 環(huán) 境 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) GWPB國 家 污 染 物排 放 標(biāo) 準(zhǔn) GWKB國 家 污 染 物 控 制 標(biāo) 準(zhǔn) ；v 國 家 環(huán) 保 總 局 標(biāo) 準(zhǔn) ： HJ 國 家 環(huán) 保 總 局 標(biāo) 準(zhǔn) HJ/T 國 家 環(huán) 保 總 局 推 薦 標(biāo) 準(zhǔn) ；v 國 標(biāo) 與 國

10、際 標(biāo) 準(zhǔn) 對 應(yīng) 關(guān) 系 ： IDT 等 同 采 用（ identical） ， MOD 修 改 采 用 （ modified） ， NEQ 非 等 效 標(biāo) 準(zhǔn) 。 1.3 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 的 概 念v1.3.1 系 統(tǒng) 的 定 義 和 分 類v1.3.2 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 概 念v1.3.3 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析v1.3.4 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 系 統(tǒng) 和 系 統(tǒng) 分 析v 系 統(tǒng) ： 由 兩 個(gè) 或 兩 個(gè) 以 上 ,相 互 獨(dú) 立 又 相 互 制 約 的 ,執(zhí) 行 特 定 功 能 的 元 素 組 成 的 有 機(jī) 整 體 。 系 統(tǒng) 的

11、 元 素又 稱 為 子 系 統(tǒng) ,而 每 個(gè) 子 系 統(tǒng) 又 包 含 若 干 個(gè) 更 小 的 子系 統(tǒng) 。 同 樣 每 一 個(gè) 系 統(tǒng) 又 是 比 它 更 大 的 系 統(tǒng) 的 子 系統(tǒng) 。 v 系 統(tǒng) 分 析 ： 對 研 究 對 象 進(jìn) 行 有 目 的 、 有 步 驟 的 探 索和 研 究 過 程 ， 它 運(yùn) 用 科 學(xué) 的 方 法 和 工 具 確 定 一 個(gè) 系統(tǒng) 所 應(yīng) 具 備 的 功 能 和 相 應(yīng) 的 環(huán) 境 條 件 ， 以 確 定 實(shí) 現(xiàn)系 統(tǒng) 目 標(biāo) 的 最 佳 方 案 。 系 統(tǒng) 分 析 過 程v 系 統(tǒng) 分 析 過 程 和 傳 統(tǒng) 的 工 程 學(xué) 科 方 法 不 同 ， 它 除

12、 了要 研 究 系 統(tǒng) 中 各 要 素 的 具 體 性 質(zhì) ， 解 決 系 統(tǒng) 要 素 的具 體 問 題 之 外 ， 還 著 重 研 究 和 揭 示 各 個(gè) 要 素 之 間 的有 機(jī) 聯(lián) 系 ， 使 得 系 統(tǒng) 中 各 個(gè) 要 素 的 關(guān) 系 協(xié) 調(diào) 融 洽 ，達(dá) 到 系 統(tǒng) 總 目 標(biāo) 最 優(yōu) 的 目 的 。 v 系 統(tǒng) 分 析 的 過 程 是 對 系 統(tǒng) 的 分 解 和 綜 合 。v 所 謂 分 解 ， 就 是 研 究 和 描 述 組 成 系 統(tǒng) 的 各 個(gè) 要 素 的特 征 ， 掌 握 各 要 素 的 變 化 規(guī) 律 ；v 所 謂 綜 合 就 是 研 究 各 個(gè) 要 素 之 間 的 聯(lián)

13、系 和 有 機(jī) 組 合 ，達(dá) 到 系 統(tǒng) 的 總 目 標(biāo) 最 優(yōu) 。 系 統(tǒng) 分 解 和 綜 合 的 過 程 都要 建 立 和 運(yùn) 用 數(shù) 學(xué) 模 型 。 各 種 數(shù) 學(xué) 方 法 是 系 統(tǒng) 分 析必 備 的 手 段 。 圖 1-2 模 型 研 究 方 法？ ？ ？系 統(tǒng) 分 析問 題 數(shù) 學(xué) 模 型 可 求 解物 理 模 型 ，小 型 生 態(tài) 模型 可 控 制可 觀 測類 比預(yù) 測 實(shí) 施 結(jié) 果描 述 和 解 答 Volterra 的 捕 食 模 型 v xP=(D+k)/C v yP=(A-k)/B BxyAxdtdx DyCxydtdy kxBxyAxdtdx kyDyCxydtdy

14、捕 撈 的 影 響 ,設(shè) 對 大 魚 和 小 魚 都 具 有 相 同 的 捕 撈 比 率 k v解 出 x0=D/C； y0=A/B； 圖 1-3 Volterra捕 食 模 型 的 軌 線 結(jié) 構(gòu)Y X ( X1k, Y1k )( X0, Y0 ) ( X12, Y12 )( X10, Y10 ) ( X11, Y11 )( XP, YP ) 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 環(huán) 境 系 統(tǒng) 分 析 1 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 系 統(tǒng) 分 析 概 念 的 區(qū) 別 與 聯(lián) 系 v 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 是 對 環(huán) 境 狀 態(tài) 優(yōu) 劣 進(jìn) 行 定 量 描 述 的 一 項(xiàng) 工 作 或任 務(wù) 。v

15、系 統(tǒng) 分 析 則 是 一 種 方 法 和 手 段 。v 系 統(tǒng) 分 析 的 思 想 和 方 法 貫 穿 在 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 全 部 過 程 中 。沒 有 系 統(tǒng) 分 析 的 的 思 想 和 方 法 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 是 無 法 進(jìn) 行 的 。2.在 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 中 如 何 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 分 析 v （ 1） 利 用 系 統(tǒng) 的 層 次 性 ,分 解 問 題 ,建 立 模 塊 結(jié) 構(gòu) 體 系 ,有 效 地組 織 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 實(shí) 施 .v （ 2） 采 用 模 型 方 法 ,掌 握 污 染 物 變 化 遷 移 規(guī) 律 。v （ 3） 根 據(jù) 環(huán) 境

16、 保 護(hù) 目 標(biāo) ,論 證 工 程 項(xiàng) 目 的 可 行 性 。v （ 4） 根 據(jù) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 要 求 (工 程 項(xiàng) 目 實(shí) 施 )優(yōu) 化 環(huán) 保 治 理 和 控 制體 系 。 1. 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 與 系 統(tǒng) 分 析v 學(xué) 習(xí) 要 點(diǎn) ：1. 環(huán) 境 質(zhì) 量 、 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 概 念 及 人 類 生 活 和 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展與 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 相 互 影 響 。2. 環(huán) 境 影 響 評 價(jià) 工 作 程 序 與 評 價(jià) 工 作 等 級 概 念 的 介 紹 。3. 環(huán) 境 保 護(hù) 的 法 規(guī) 和 標(biāo) 準(zhǔn) 是 環(huán) 境 評 價(jià) 的 基 本 依 據(jù) 。 環(huán) 境 保護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn)

17、 是 由 政 府 (環(huán) 保 管 理 部 門 )所 制 定 的 強(qiáng) 制 性 的 環(huán) 境保 護(hù) 技 術(shù) 法 規(guī) 。 環(huán) 境 保 護(hù) 標(biāo) 準(zhǔn) 包 括 ： 基 礎(chǔ) 標(biāo) 準(zhǔn) 、 環(huán) 境 質(zhì)量 標(biāo) 準(zhǔn) 、 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 、 污 染 物 檢 測 方 法 標(biāo) 準(zhǔn) 和 儀 器設(shè) 備 標(biāo) 準(zhǔn) 五 類 。4. 系 統(tǒng) 分 析 的 研 究 對 象 是 復(fù) 雜 的 大 系 統(tǒng) 。 它 包 括 ： 系 統(tǒng) 分析 、 系 統(tǒng) 評 價(jià) 指 標(biāo) 、 系 統(tǒng) 模 型 化 、 系 統(tǒng) 最 優(yōu) 化 等 。 環(huán) 境系 統(tǒng) 分 析 是 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 分 析 方 法 來 解 決 環(huán) 境 保 護(hù) 領(lǐng) 域 的 問題 。 難 點(diǎn)

18、 重 點(diǎn) 2. 數(shù) 學(xué) 模 型 概 述v2.1 數(shù) 學(xué) 模 型 的 定 義 和 分 類v2.2 數(shù) 學(xué) 模 型 的 建 立2.2.1 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 過 程2.2.2 對 模 型 的 基 本 要 求2.2.3 數(shù) 學(xué) 模 型 的 驗(yàn) 證 和 誤 差 分 析v2.3 Excel 在 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 應(yīng) 用2.3.1 污 水 處 理 的 線 性 回 歸 分 析2.3.2 結(jié) 構(gòu) 分 析 和 曲 線 擬 合2.3.3 用 Excel進(jìn) 行 參 數(shù) 估 計(jì) 2.1 數(shù) 學(xué) 模 型 的 定 義 和 分 類定 義 :如 果 一 個(gè) 事 物 M 與 另 一 個(gè) 事 物 S 之 間 ，

19、 滿足 兩 個(gè) 條 件 ：v M 中 包 含 有 一 些 元 素 (分 量 )， 每 個(gè) 元 素 (分 量 )分 別 對 應(yīng) 和 代 表 S 中 的 一 個(gè) 元 素 (分 量 )；v M 中 的 上 述 分 量 之 間 應(yīng) 存 在 一 定 的 關(guān) 系 ， 這 種個(gè) 關(guān) 系 可 以 用 于 與 S 的 分 量 間 關(guān) 系 進(jìn) 行 類 比 。 v 我 們 則 將 事 物 M 稱 為 事 物 S 的 模 型 。 滿 足 上述 模 型 條 件 的 具 體 數(shù) 學(xué) 表 達(dá) 式 和 算 法 叫 做 數(shù) 學(xué)模 型 。 模 型 的 形 式模 型 抽 象 模 型具 體 模 型 數(shù) 學(xué) 模 型 :方 程 式 ,函

20、 數(shù) ,邏 輯 式圖 象 模 型 :流 程 圖 ,方 向 圖 ,框 圖 ；計(jì) 算 機(jī) 程 序 :計(jì) 算 程 序 ,模 擬 程序 相 似 模 型 :(實(shí) 物 放 大 縮 小 )建 筑 模 型 ， 風(fēng) 洞 實(shí) 驗(yàn) 模 型模 擬 模 型 :電 模 擬 模 型 討 論 題 用 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 方 法 討 論 ， 用 一 盆 水 清洗 衣 服 和 將 該 盆 水 分 成 兩 個(gè) 半 盆 水 來 洗 衣服 ， 哪 個(gè) 效 果 好 。 定 義 ：v M 中 包 含 有 一 些 元 素 (分 量 )，每 個(gè) 元 素 (分 量 )分 別 對 應(yīng) 和 代表 S 中 的 一 個(gè) 元 素 (分 量 )；v

21、 M 中 的 上 述 分 量 之 間 應(yīng) 存 在一 定 的 關(guān) 系 ， 這 種 個(gè) 關(guān) 系 可以 用 于 與 S 的 分 量 間 關(guān) 系 進(jìn)行 類 比 。 設(shè) ， 一 盆 水 水 量 L，衣 服 中 污 染 物 質(zhì) 量 M，余 水 量 L1 ， 殘 余 物 比較 ；物 理 簡 化 法 ；數(shù) 學(xué) 簡 化 法 。 2.2 數(shù) 學(xué) 模 型 的 建 立v2.2.1 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 過 程v2.2.2 對 模 型 的 基 本 要 求v2.2.3 數(shù) 學(xué) 模 型 的 驗(yàn) 證 和 誤 差 分 析 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 步 驟觀 測 數(shù)據(jù) 組 模 型 結(jié)構(gòu) 選 擇 模 型應(yīng) 用觀 測 數(shù) 據(jù)

22、 組 參 數(shù)估 計(jì) 檢 驗(yàn) 與 驗(yàn)證圖 2-2 模 型 的 結(jié) 構(gòu) 選 擇v (1)白 箱 模 型v 根 據(jù) 對 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 和 性 質(zhì) 的 了 解 ,以 客 觀 事 物 變 化 遵 循 的 物理 化 學(xué) 定 律 為 基 礎(chǔ) ， 經(jīng) 邏 輯 演 繹 而 建 立 起 的 模 型 是 機(jī) 理 模型 。 這 種 建 立 模 型 的 方 法 叫 演 繹 法 。 機(jī) 理 模 型 具 有 唯 一 性 。v (2)灰 箱 模 型v 即 半 機(jī) 理 模 型 。 在 建 立 環(huán) 境 數(shù) 學(xué) 模 型 的 過 程 中 ,幾 乎 每 個(gè) 模型 都 包 含 一 個(gè) 或 多 個(gè) 待 定 參 數(shù) ,這 些 待 定

23、參 數(shù) 一 般 無 法 由 過程 機(jī) 理 來 確 定 。 通 常 要 借 助 于 觀 測 數(shù) 據(jù) 或 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 。v (3)黑 箱 模 型v 即 輸 入 -輸 出 模 型 。 需 要 大 量 的 輸 入 ,輸 出 數(shù) 據(jù) 以 獲 得 經(jīng) 驗(yàn) 模型 。 它 們 可 在 日 常 例 行 觀 察 中 積 累 ,也 可 由 專 門 實(shí) 驗(yàn) 獲 得 。根 據(jù) 對 系 統(tǒng) 輸 入 輸 出 數(shù) 據(jù) 的 觀 測 ,在 數(shù) 理 統(tǒng) 計(jì) 基 礎(chǔ) 上 建 立 起經(jīng) 驗(yàn) 模 型 的 方 法 又 叫 歸 納 法 。 經(jīng) 驗(yàn) 模 型 不 具 有 唯 一 性 。 2.3 Excel 在 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 應(yīng)

24、 用v2.3.1 污 水 處 理 的 線 性 回 歸 分 析v2.3.2 結(jié) 構(gòu) 分 析 和 曲 線 擬 合v2.3.3 用 Excel進(jìn) 行 參 數(shù) 估 計(jì) 污 水 處 理 的 線 性 回 歸 分 析v 例 2-2 某 污 水 處 理 廠 提 供 的 3、 4月 份 的 日 常 監(jiān) 測 臺帳 如 表 2-4所 示 ， 試 根 據(jù) 3月 份 的 數(shù) 據(jù) 建 立 其 出 水COD對 應(yīng) 入 水 COD的 線 性 回 歸 模 型 ， 然 后 用 4月 份的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 驗(yàn) 證 。 表 2-5 出 水 COD對 應(yīng) 入 水 COD回 歸 統(tǒng) 計(jì) 結(jié) 果Multiple R 0.630237Int

25、ercept 43.25682X Variable 1 0.136996標(biāo) 準(zhǔn) 誤 差 26.22009觀 測 值 24 結(jié) 構(gòu) 分 析 和 曲 線 擬 合 v 例 2-3 十 二 胺 降 解 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 如 表 2-7所 示 ， 使 用 Excel 工 作 表進(jìn) 行 曲 線 擬 合 。v v 表 2-7 十 二 胺 降 解 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)v 解 ： 在 趨 勢 線 命 令 中 分 別 選 擇 模 型 結(jié) 構(gòu) 形 式 為 線 性 和 指 數(shù) 模型 ， 擬 合 結(jié) 果 如 圖 2-8所 示 。 指 數(shù) 模 型 又 分 別 指 定 和 不 指 定是 否 必 須 通 過 初 始 濃 度 2.3

26、mg/L。 注 意 在 圖 2-7中 有 個(gè) 選 項(xiàng)頁 ， 如 果 需 要 在 圖 中 顯 示 出 模 型 的 表 達(dá) 式 、 R2 ， 或 者 需 要限 制 趨 勢 線 必 須 通 過 初 始 濃 度 標(biāo) 記 的 函 數(shù) 點(diǎn) ， 均 在 選 項(xiàng) 頁 進(jìn)行 操 作 。 2.3.3 用 Excel進(jìn) 行 參 數(shù) 估 計(jì)用 Copy計(jì) 算 式 結(jié) 合 多 元 線 性 回 歸 進(jìn) 行 復(fù)雜 模 型 參 數(shù) 估 值v v 例 2-4 根 據(jù) 對 某 一 種 反 應(yīng) 的 分 析 ， 獲 得 灰 箱 模 型 為 ：v 試 根 據(jù) 表 2-8所 示 的 一 組 實(shí) 驗(yàn) 觀 測 值 ， 進(jìn) 行 灰 箱 模 型

27、 的 參數(shù) 估 值 ， 并 討 論 其 是 否 可 信 。v 解 ： 首 先 建 立 Excel的 工 作 表 ， 輸 入 已 知 的 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) ， 在新 的 兩 列 中 分 別 通 過 輸 入 計(jì) 算 式 和 用 Copy 命 令 求 得 對 應(yīng)的 x10.5 和 ln(x2)， 該 反 應(yīng) 測 定 的 原 始 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 和 兩 列 中間 計(jì) 算 結(jié) 果 均 列 入 表 2-8。 21 lnxbxacy 用 最 優(yōu) 化 方 法 進(jìn) 行 復(fù) 雜 模 型 的 參 數(shù) 估 值v 使 用 Excel電 子 表 格 ， 對 于 因 變 量 y 相 應(yīng) 于 自變 量 X（ 可 以 是 包 含

28、 多 個(gè) 元 素 的 向 量 ） 的 試 驗(yàn)或 觀 測 數(shù) 據(jù) ， 由 經(jīng) 驗(yàn) 給 定 參 數(shù) 的 初 值 開 始 ，計(jì) 算 計(jì) 算 值 與 觀 測 值 之 間 的 誤 差 ， 用 最 優(yōu) 化方 法 進(jìn) 行 參 數(shù) 估 值 ， 使 該 參 數(shù) 取 值 條 件 下 誤差 的 平 方 和 最 小 。v 例 2-5 已 知 河 流 平 均 流 速 為 4.0km h， 飽 和 溶解 氧 (DO)為 lO.Omg L， 河 流 起 點(diǎn) 的 BOD(L0)濃 度 為 20mg L， 沿 程 的 溶 解 氧v ( )的 測 定 數(shù) 據(jù) 如 下 ： )()( 00 xdxaxa u xku xkda du

29、xkss eekk Lkecccc 第 二 章 數(shù) 學(xué) 模 型 概 述 學(xué) 習(xí) 難 點(diǎn) 的 闡 述通 過 例 題 例 2-2學(xué) 習(xí) ， 進(jìn) 一 步 闡 述 該 學(xué) 習(xí) 難 點(diǎn) ，用 具 體 計(jì) 算 和 圖 形 展 示誤 差 的 取 值 、 累 積 頻 率 曲 線 ；認(rèn) 識 中 值 誤 差 (累 積 頻 率 為 50 )的 概 念 和 采 用 來作 為 衡 量 模 型 精 確 度 的 度 量 。v 掌 握 數(shù) 學(xué) 建 模 方 法 。 誤 差 的 累 積 頻 率 誤 差 mg/L 第 二 章 數(shù) 學(xué) 模 型 概 述v 學(xué) 習(xí) 要 點(diǎn) 為 ：v (1) 滿 足 模 型 條 件 的 數(shù) 學(xué) 表 達(dá) 式

30、 和 算 法 叫 做 數(shù) 學(xué) 模 型 ， 它 具有 高 度 的 抽 象 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 。 環(huán) 境 系 統(tǒng) 工 程 中 的 數(shù) 學(xué) 模 型 是應(yīng) 用 數(shù) 學(xué) 語 言 和 方 法 來 描 述 環(huán) 境 污 染 過 程 中 的 物 理 、 化 學(xué) 、生 物 化 學(xué) 、 生 物 生 態(tài) 以 及 社 會 等 方 面 的 內(nèi) 在 規(guī) 律 和 相 互 關(guān)系 的 數(shù) 學(xué) 方 程 。v (2) 數(shù) 學(xué) 模 型 的 建 立 過 程 包 括 ： 數(shù) 據(jù) 的 搜 集 和 初 步 分 析 、 模型 的 結(jié) 構(gòu) 選 擇 、 估 計(jì) 模 型 的 參 數(shù) 以 及 模 型 的 檢 驗(yàn) 和 修 正 等 。v (3) Micr

31、osoft Excel 提 供 了 一 組 數(shù) 據(jù) 分 析 工 具 ， 要 使 用 分 析工 具 庫 進(jìn) 行 數(shù) 學(xué) 模 型 的 驗(yàn) 證 和 誤 差 分 析 ， 必 須 對 所 提 供 的分 析 函 數(shù) 定 義 和 在 統(tǒng) 計(jì) 、 誤 差 分 析 中 的 作 用 有 相 應(yīng) 的 了 解 。 v (4) 練 習(xí) 掌 握 用 Excel解 決 環(huán) 境 問 題 的 線 性 回 歸 分 析 、 曲 線擬 合 及 參 數(shù) 估 計(jì) 等 數(shù) 學(xué) 建 模 問 題 。 難 點(diǎn)重 點(diǎn) 3. 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 數(shù) 學(xué) 模 型3.1 指 數(shù) 評 價(jià) 模 型3.1.1 單 因 子 指 數(shù)3.1.2 多 因 子

32、 指 數(shù)3.1.3 空 氣 污 染 指 數(shù)3.2 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 分 級 聚 類 模 型3.2.1 積 分 值 分 級 法3.2.2 模 糊 綜 合 評 價(jià) 法3.3 污 染 物 的 運(yùn) 動 變 化 模 型3.3.1 污 染 物 在 環(huán) 境 介 質(zhì) 中 的 運(yùn) 動 變 化3.3.2 污 染 物 運(yùn) 動 變 化 的 基 本 模 型 3.1 指 數(shù) 評 價(jià) 模 型 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) 就 是 這 樣 一 個(gè) 有 代 表 性 的 數(shù) ，是 質(zhì) 量 好 壞 的 表 征 ， 既 可 以 表 示 單 因 子 的 ，也 可 以 表 示 多 因 子 的 環(huán) 境 質(zhì) 量 狀 況 。3.1.1 單 因 子

33、 指 數(shù)環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) 是 無 量 綱 數(shù) ,表 示 污 染 物 在 環(huán) 境 中 實(shí) 際 濃 度 超 過 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 的程 度 ,即 超 標(biāo) 倍 數(shù) 。 Ii 的 數(shù) 值 越 大 表 示 該 單 項(xiàng) 的 環(huán) 境 質(zhì) 量 越 差 。 因此 對 溶 解 氧 和 pH值 而 言 , 其 單 項(xiàng) 水 質(zhì) 參 數(shù) 具 有 不 同 的 定 義 式 . DODODOs DOsDO SCSO COI 對 于iii SCI DODODODODO SCSCI 對 于910 0.70.7 0.7 pHpHpHI dpH 對 于 0.70.70.7 pHpHpHI upH 對 于 3.1.2 多 因 子

34、指 數(shù)1.均 值 型 多 因 子 指 數(shù)2.計(jì) 權(quán) 型 多 因 子 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù)v計(jì) 權(quán) 型 多 因 子 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) 的 基 本 出 發(fā)點(diǎn) 是 認(rèn) 為 各 種 環(huán) 境 因 子 對 環(huán) 境 的 影 響 是不 等 權(quán) 的 ， 其 影 響 應(yīng) 該 計(jì) 入 各 環(huán) 境 因 子的 權(quán) 系 數(shù) 。 ni iini i SCnInI 11 11 ni ii IWI 1 ni iW1 12 )()( 22 ii AveIMaxII （ 3-7）3.N.L.Nemerow (內(nèi) 梅 羅 )指 數(shù)內(nèi) 梅 羅 指 數(shù) 是 一 種 突 出 最 大 值 的 計(jì) 權(quán) 型 多 因 子 環(huán) 境 質(zhì) 量

35、指 數(shù) 3.1.3 空 氣 污 染 指 數(shù)空 氣 污 染 指 數(shù) （ Air Pollution Index, 簡 稱 API） 就 是將 常 規(guī) 監(jiān) 測 的 幾 種 空 氣 污 染 物 濃 度 簡 化 成 為 單 一 的 概念 性 指 數(shù) 值 形 式 ， 并 用 于 分 級 表 征 空 氣 污 染 程 度 和 空氣 質(zhì) 量 狀 況 。 這 種 方 法 適 合 于 表 示 城 市 的 短 期 空 氣 質(zhì)量 狀 況 和 變 化 趨 勢 ?？?氣 污 染 指 數(shù) 的 分 級 標(biāo) 準(zhǔn) 是 ： （ 1） 空 氣 質(zhì) 量 指 數(shù) API 50 對 應(yīng) 的 污 染 物 濃 度 為 國 家 空 氣 質(zhì) 量

36、日 均 值 一級 標(biāo) 準(zhǔn) ； （ 2） API 100 對 應(yīng) 的 污 染 物 濃 度 為 國 家 空氣 質(zhì) 量 日 均 值 二 級 標(biāo) 準(zhǔn) ； （ 3） API 更 高 值 段 的 分 級對 應(yīng) 于 各 種 污 染 物 對 人 體 健 康 產(chǎn) 生 不 同 影 響 時(shí) 的 濃 度限 制 。為 了 對 空 氣 污 染 綜 合 分 級 ， 首 先 需 按 單 項(xiàng) 污 染 因 子 計(jì)算 空 氣 污 染 指 數(shù) 。 參 照 上 述 空 氣 污 染 指 數(shù) 分 級 標(biāo) 準(zhǔn) 的一 些 原 則 ， 每 個(gè) 單 項(xiàng) 有 著 各 自 的 分 級 標(biāo) 準(zhǔn) ， 表 3-4 空 氣 污 染 指 數(shù) 分 級 標(biāo) 準(zhǔn) (

37、試 行 ) （ 2000年 4月 27日 發(fā) 布 ）API 空 氣 質(zhì) 量 級別 空 氣 質(zhì) 量狀 況 對 健 康 的 影 響 0 50 I 優(yōu) 可 正 常 活 動 51 100 II 良 可 正 常 活 動 101150 III III1 輕 微 污 染 長 期 接 觸 , 易 感 人 群 出 現(xiàn) 癥 狀 151200 III 2 輕 度 污 染 長 期 接 觸 , 健 康 人 群 出 現(xiàn) 癥 狀 201250 IV IV1 中 度 污 染 一 定 時(shí) 間 接 觸 后 , 健 康 人 群 出 現(xiàn)癥 狀 251300 IV2 中 度 重 污染 一 定 時(shí) 間 接 觸 后 ,心 臟 病 和 肺

38、病患 者 癥 狀 顯 著 加 劇 300 V 重 度 污 染 健 康 人 群 明 顯 強(qiáng) 烈 癥 狀 , 提 前 出現(xiàn) 某 些 疾 病 空 氣 污 染 指 數(shù) API的 計(jì) 算 方 法空 氣 質(zhì) 量描 述 空 氣 質(zhì) 量等 級 API 二 氧 化 硫 濃度 可 吸 入 顆粒 物 嚴(yán) 重 污 染 V 500 2620 400 2100 中 度 污 染 IV 300 1600 輕 度 污 染 III 200 250 350 良 II 100 150 150 優(yōu) I 50 50 50 將 監(jiān) 測 點(diǎn) 的 各 項(xiàng) 污 染 物 濃 度 日 均 值 與 各 自 的 分 級 標(biāo) 準(zhǔn) 限 值 相 比 較 ，

39、確 定對 應(yīng) 于 該 濃 度 值 時(shí) API所 在 的 API指 數(shù) 區(qū) 間 ， 再 按 照 插 值 法 計(jì) 算 該 污 染 物濃 度 的 API值 。 ninininini niii IIICC CCI ,1,1, , )()( )( 125100)150200(150350 10020010 pMI根 據(jù) 測 得 的 可 吸 入 顆 粒 物 濃 度 值 是 200g/NM3， 計(jì) 算 API 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 分 級 聚 類 模 型v 環(huán) 境 質(zhì) 量 分 級 聚 類 模 型 也 稱 為 功 能 評 價(jià) 模 型 ， 它 按 照 一 定的 聚 類 方 法 ， 將 計(jì) 算 出 的 綜 合 指

40、數(shù) 與 環(huán) 境 質(zhì) 量 實(shí) 際 狀 況 相對 比 ， 實(shí) 行 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 表 征 數(shù) 值 的 綜 合 歸 類 ， 以 確 定 其 等級 。 表 3-6 積 分 值 法 的 環(huán) 境 質(zhì) 量 分 級積 分 值 M96 96 M76 76 M60 60 M40 40 M環(huán) 境 質(zhì) 量 等 級 一 級 二 級 三 級 四 級 五 級表 3-7 大 氣 環(huán) 境 中 污 染 物 濃 度 (mg/Nm 3)和 單 因 子 評 分一 級 二 級 三 級 四 級 五 級污 染 因 子 20(分 ) 16 12 8 4總 懸 浮 微 粒 0.15 0.3 0.5 1.0 10飄 塵 0.5 0.15 0.

41、25 0.50 0.50SO2 0.05 0.15 0.25 0.50 0.50NOx 0.05 0.10 0.15 0.30 0.30CO 4.0 4.0 6.0 12.0 12.0 模 糊 綜 合 評 價(jià) 法 1 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 不 確 定 性 分 析2 模 糊 集 合 理 論 簡 介v 在 模 糊 評 價(jià) 法 中 ， 最 基 本 和 使 用 最 多 的 是 隸 屬度 與 隸 屬 函 數(shù) 。 隸 屬 度 表 示 元 素 u 屬 于 模 糊 集合 U 的 程 度 ； 也 就 是 對 模 糊 集 合 的 判 斷 是 用 元素 對 此 集 合 的 從 屬 程 度 大 小 來 表 達(dá)

42、的 。 這 就 使集 合 界 線 模 糊 不 清 無 關(guān) 緊 要 了 ， 它 并 不 會 影 響我 們 對 元 素 屬 于 集 合 的 判 斷 ， 隸 屬 度 的 概 念 是普 通 集 合 論 和 模 糊 集 合 論 的 關(guān) 鍵 區(qū) 別 。 隸 屬 度函 數(shù) 的 取 值 可 以 是 區(qū) 間 0,1之 中 的 任 何 數(shù) ， 若隸 屬 度 值 接 近 于 1時(shí) ， 表 示 隸 屬 程 度 高 ； 反 之 ，若 隸 屬 度 值 接 近 于 0時(shí) ， 表 示 隸 屬 程 度 低 。 v 模 糊 集 用 U, V, W 作 為 一 特 定 集 合 的 標(biāo) 記 , 設(shè) U 的 元 素 為 nuuu ,.

43、, 21U nnuuu .2211F當(dāng) F 為 U 的 一 個(gè) 有 限 的 模 糊 子 集 時(shí) ， 用 記 號 來 說 明 隸 屬 程 度 , 式 中 i 表 示 對 應(yīng) 元 素 ui 對 F 的 隸 屬 度 值 。 3. 環(huán) 境 質(zhì) 量 模 糊 評 價(jià) 中 的 集 合 (1) 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 因 素 集 合選 擇 m 個(gè) 污 染 物 考 核 因 子 ， 按 照 一 定 的 順 序 進(jìn) 行 排 列 ， 便形 成 了 因 素 集 合 。 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 因 素 是 一 個(gè) 具 有 m 個(gè) 元 素的 向 量 。 這 里 的 污 染 物 因 子 在 進(jìn) 行 測 定 時(shí) 會 有 不 同 的 數(shù)

44、值 ， 污 染 物 因 子 可 能 取 值 的 全 體 ， 構(gòu) 成 了 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 因素 論 域 上 的 向 量 空 間 。(2) 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 評 語 集 合環(huán) 境 質(zhì) 量 的 評 語 集 合 是 指 在 進(jìn) 行 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 時(shí) 使 用 的 環(huán) 境質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 。 環(huán) 境 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 應(yīng) 該 用 矩 陣 來 表 示 ， 因 為 評 價(jià)標(biāo) 準(zhǔn) 對 m 個(gè) 污 染 物 因 子 ， 均 分 別 規(guī) 定 了 n 個(gè) 分 級 的 標(biāo) 準(zhǔn)值 。 寫 作(3) 因 素 與 評 語 之 間 的 關(guān) 系 矩 陣 R(4) 因 素 論 域 上 的 模 糊 子 集(5) 評 語 論

45、 域 上 的 模 糊 子 集 muuu ,., 21U nvvv ,., 21V nnuauaua .2211A ui為 第 i個(gè) 污 染 因 子 (例 如 COD), ai 為 隸 屬 度 ,表 示 該 污 染 因 子 對 環(huán) 境污 染 的 作 用 。 級級級 nbbbB n .21 21 4.關(guān) 系 矩 陣 中 元 素 的 求解 矩 陣 中 的 元 素 ,rij 為 第 i種 污 染 物 因 子 ,定 位于 第 j 級 標(biāo) 準(zhǔn) 的 可 能性 ,即 : 第 i種 污 染 物因 子 對 j級 標(biāo) 準(zhǔn) 的 隸屬 度 。 矩 陣 中 的 行 元素 ， (ri1rin) 為 第 i種 污 染 物 因

46、 子 對 各 級標(biāo) 準(zhǔn) 的 隸 屬 度 。 矩 陣中 的 列 元 素 （ r1j .rmj） 為 各 種污 染 物 因 子 對 第 j 級標(biāo) 準(zhǔn) 的 隸 屬 度 。 mnmm nnrrr rrr rrr . . .21 22221 11211 1 2m個(gè) 污 染 因 子1 2 n(評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) n 級 )若 已 知 測 定 的 環(huán) 境 中 CO 日 平 均 濃 度 值 為 4.5 mg/Nm3，該 值 位 于 二 、 三 級 標(biāo) 準(zhǔn) (4.0與 6.0) 之 間 ， 接 近 于 二 級 標(biāo) 準(zhǔn) 。 用隸 屬 度 來 表 示 接 近 程 度 的 方 法 是 在 4.0與 6.0之 間 按 比

47、例 求 解 。它 們 是 相 應(yīng) 于 1 3 級 標(biāo) 準(zhǔn) 的 rCO,1=0, rCO,2=0.75, rCO,3=0.25； 以 此 類 推 可 求 得 全 部 關(guān) 系 矩 陣 元 素 的 值 。 5.確 定 環(huán) 境 質(zhì) 量 歸 類 的 模 糊 評 價(jià) 法環(huán) 境 質(zhì) 量 的 模 糊 評 價(jià) 法 歸 結(jié) 為 ， 已 知 因素 論 域 上 的 模 糊 子 集 A(污 染 物 因 子 的濃 度 水 平 )和 評 價(jià) 矩 陣 V (各 類 標(biāo) 準(zhǔn) 對因 子 的 要 求 )， 求 出 向 量 B (環(huán) 境 歸 屬類 別 )。在 模 糊 向 量 A 和 模 糊 關(guān) 系 矩 陣 R 已 知時(shí) , 綜 合

48、評 價(jià) 模 糊 子 集 可 以 表 達(dá) 為 ： B=A.R 5.確 定 環(huán) 境 質(zhì) 量 歸 類 的 模 糊 評 價(jià) 法計(jì) 算 模 糊 向 量 B 的 兩 種 運(yùn) 算 模 型 ：運(yùn) 算 模 型 之 一 ： M1(, ) 小 中 取 大 的 判 別 原 則 。 首 先 在 環(huán) 境 因 素 的 隸 屬 度 與 對 應(yīng) 關(guān)系 矩 陣 元 素 中 取 較 小 值 ； 然 后 從 中 選 取 最 大 值 作 為 本 級環(huán) 境 標(biāo) 準(zhǔn) 的 隸 屬 度 bj 的 取 值 。bj= (airij)= Max（ Min(a1,r1j).Min(am,rmj)） ( j=1,2,.n )運(yùn) 算 模 型 之 二 ：

49、M2( *, )環(huán) 境 因 素 的 隸 屬 度 與 對 應(yīng) 關(guān) 系 矩 陣 元 素 代 數(shù) 乘 中 選 取 最 大值bj= (a i*rij)= Max（ a1*r1j,.am*rmj） (j=1,2,.n) B=A.R 河 流 水 質(zhì) 監(jiān) 測 值 (mg/l)項(xiàng) 目 COD DO 總 氰 揮 發(fā) 酚 油 類 總 鉛 總 汞 總 砷 總 鎘 六 價(jià) 鉻濃 度 5.5 4.25 0.078 0.023 0.72 0.13 0.012 0.03 0.004 0.05 分 級 代 表 值 和 基 點(diǎn) 值 的 對 應(yīng) 濃 度 (mg/l)污 染 因 子 e1 e2 e3 e4 e5 e6 SCOD 3

50、 3 3.5 5 8 10 4溶 解 氧 10 8 5.5 4 2.5 2 5總 氰 化 物 0.005 0.0275 0.125 0.2 0.2 0.2 0.2揮 發(fā) 酚 0.002 0.002 0.0035 0.0075 0.01 0.01 0.005石 油 類 0.05 0.05 0.05 0.275 0.75 1 0.05總 鉛 0.01 0.03 0.05 0.05 0.075 0.1 0.05總 汞 0.00005 0.00005 0.000075 0.00055 0.001 0.001 0.0001總 砷 0.05 0.05 0.05 0.075 0.1 0.1 0.05總 鎘

51、0.001 0.003 0.005 0.005 0.0075 0.01 0.005鉻 (六 價(jià) ) 0.01 0.03 0.05 0.05 0.075 0.1 0.05 05.050 0005.05.00 0001 100000 100000 0937.0063.0000 100000 000508.0492.00 00833.0167.000 0167.0833.0000ijrR 模 糊 集 運(yùn) 算 B=A.R 005.05.000 0005.05.00 000001 100000 100000 0937.0063.0000 100000 000508.0492.00 00833.0167.

52、000 0167.0833.0000ijrRA=(1.375, 5.50,0.39, 4.60, 14.4, 2.60, 120, 0.6, 0.8, 1)經(jīng) 歸 一 化 處 理 , 有A=(0.0093,0.038,0.0027,0.031,0.098,0.018,0.817,0.0041,0.0054,0.0068) 模 型 二 的 計(jì) 算 :M2( *, )bj= (ai*rij)= Max（ (a1*r1j). (am*rmj)）求 得B=(0.6, 0.4, 0.597, 1.145, 13.49, 120) 級級級 nbbbB n .21 21 3.3 污 染 物 的 運(yùn) 動 變

53、化 模 型3.3.1 污 染 物 在 環(huán) 境 介 質(zhì) 中 的 運(yùn) 動 變 化 0 aA x 0 aA x 0 aA x(1) 推 流 遷 移 (2)推 流 遷 移 +分 散 (3)推 流 遷 移 +分 散 +衰 減A=a A=a Aa圖 3-1 推 流 遷 移 ,分 散 和 衰 減 作 用Cuf xx Cuf yy Cuf zz xCEI mx 1 yCEI my 1 zCEI mz 1 3.3.2 污 染 物 運(yùn) 動 變 化 的 基 本 模 型v 1 零 維 模 型根 據(jù) 質(zhì) 量 守 衡 可寫 出 完 全 混 合反 應(yīng) 器 的 平 衡方 程 ,即 零 維 模型 連 續(xù) 流 完 全 混 合 反

54、 應(yīng) 器Q,C0 Q,CSV,C KCVSCCQdtdCV )( 0 一 維 模 型 xxCDxxCD xCuxCu xx xx )()(xCDCu xx Xx z y zyxxCDxxCDxCuxCu xxxx )()( zyxCDCuzyIJ xxxx )( KCxCDxCuxtC xx )()( 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 的 數(shù) 學(xué) 模 型 學(xué) 習(xí) 要點(diǎn)(1) 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) 評 價(jià) 模 型 包 括 單 因 子 指 數(shù) 和 多 因 子 指 數(shù) 兩 種 。單 因 子 指 數(shù) 的 計(jì) 算 式均 值 型 多 因 子 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) 的 計(jì) 算 式計(jì) 權(quán) 型 多 因 子 環(huán) 境 質(zhì)

55、 量 指 數(shù) 的 計(jì) 算 式內(nèi) 梅 羅 指 數(shù) 的 計(jì) 算 式(2) 空 氣 污 染 指 數(shù) API就 是 將 常 規(guī) 監(jiān) 測 的 幾 種 空 氣 污 染 物 濃 度 簡 化 成 為 單 一的 概 念 性 指 數(shù) 值 形 式 ， 并 用 于 分 級 表 征 空 氣 污 染 程 度 和 空 氣 質(zhì) 量 狀 況 。計(jì) 算 式 (3) 環(huán) 境 質(zhì) 量 評 價(jià) 中 不 確 定 問 題 常 用 模 糊 綜 合 評 價(jià) 法 進(jìn) 行 評 價(jià) 。 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 因 素 集 合 、 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 評 語 集 合 、 因 素 與 評 語 之 間 的 關(guān) 系 矩 陣 R、 因 素 論 域 上 的 模 糊

56、 子 集 等 計(jì) 算 過 程 。 (4) 污 染 物 進(jìn) 入 環(huán) 境 之 后 ， 作 著 復(fù) 雜 的 運(yùn) 動 ，遷 移 運(yùn) 動 、 分 散 運(yùn) 動 衰 減 轉(zhuǎn) 化 運(yùn) 動 ?；?本 模 型 包 括 零 維 模 型 、 一 維 、 二 維 和 三 維 模 型 。 難 點(diǎn)重 點(diǎn) 4. 污 染 源 評 價(jià) 與 總 量 控 制4.1 污 染 源 調(diào) 查4.1.1 污 染 源 及 污 染 物4.1.2 污 染 源 調(diào) 查4.2 污 染 物 排 放 量 的 確 定4.2.1 物 料 衡 算 法4.2.2 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) 法4.2.3 實(shí) 測 計(jì) 算 法4.3 污 染 源 評 價(jià)4.3.1 污 染 源 評

57、價(jià) 的 概 念 和 目 的4.3.2 等 標(biāo) 污 染 指 數(shù)4.3.3 等 標(biāo) 污 染 負(fù) 荷4.3.4 污 染 負(fù) 荷 比4.4 總 量 控 制 和 排 污 許 可 證 制 度 4.1 污 染 源 調(diào) 查 1 工 業(yè) 污 染 源 調(diào) 查 內(nèi) 容 ：(1)企 業(yè) 環(huán) 境 狀 況 (2)企 業(yè) 基 本 情 況 概 況 工 藝 調(diào) 查 ： 能 源 、 水 源 、 原 輔 材 料 情 況 生 產(chǎn) 布 局 調(diào) 查 管 理 調(diào) 查 ： (3)污 染 物 排 放 及 治 理 (4)污 染 危 害 調(diào) 查 (5)生 產(chǎn) 發(fā) 展 情 況 調(diào) 查 2 生 活 污 染 源 調(diào) 查城 市 居 民 人 口 調(diào) 查 ：

58、城 市 居 民 用 水 和 排 水 調(diào) 查民 用 燃 料 調(diào) 查城 市 垃 圾 及 處 置 方 法 調(diào) 查3， 農(nóng) 業(yè) 污 染 源 調(diào) 查 4.2 污 染 物 排 放 量 的 確 定v4.2.1 物 料 衡 算 法用 質(zhì) 量 平 衡 法 建 立 污 染 物 發(fā) 生 模 型 ， 是 物 質(zhì) 不 滅定 律 在 污 染 源 評 價(jià) 中 的 應(yīng) 用 ， 該 模 型 的 推 導(dǎo) 來 自于 物 質(zhì) 總 體 的 質(zhì) 量 平 衡 。在 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 投 入 的 物 料 量 ， 等 于 產(chǎn) 品 所 含 這種 物 料 的 量 與 這 種 物 料 流 失 量 的 總 和 。v4.2.2 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) 法

59、v4.2.3 實(shí) 測 計(jì) 算 法 v 1 排 污 系 數(shù) 法 v 計(jì) 算 公 式 為v M (kg污 染 物 /年 )=K (kg污 染 物 /噸 產(chǎn) 品 ) W(噸 產(chǎn) 品 /年 )v 根 據(jù) 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 單 位 產(chǎn) 品 的 經(jīng) 驗(yàn) 排 污 系 數(shù) 進(jìn) 行 計(jì) 算 ，求 得 污 染 物 排 放 量 的 計(jì) 算 方 法 稱 為 排 放 系 數(shù) 或 排 污 系 數(shù)法 。v 2。 單 產(chǎn) 平 均 減 污 法v 計(jì) 算 公 式 為 v M = m Gv 式 中 G 是 預(yù) 計(jì) 的 產(chǎn) 量 ； m 是 目 標(biāo) 年 的 單 產(chǎn) 產(chǎn) 生 的 排 污 量 ；單 產(chǎn) 排 污 系 數(shù) m 是 一 個(gè)

60、 變 化 的 量 ； 認(rèn) 為 隨 著 技 術(shù) 進(jìn) 步 和管 理 水 平 的 提 高 ， 單 產(chǎn) 排 污 量 逐 步 下 降 。v 0)1(0 ttkmm ok 是 單 產(chǎn) 排 污 量 的 年 削 減 率 3 彈 性 系 數(shù) 法v在 進(jìn) 行 城 市 和 區(qū) 域 規(guī) 劃 時(shí) ， 仍 然 使 用 預(yù) 測基 準(zhǔn) 年 、 預(yù) 測 目 標(biāo) 年 、 預(yù) 測 參 照 年 這 三 個(gè)時(shí) 間 概 念 ， 來 建 立 相 應(yīng) 的 模 型 。 0)1(0 ttMM 0)1(0 ttGG 排 污 量 ，工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn)的 產(chǎn) 值 ，彈 性 系 數(shù) 。 例 4-3已 知 某 縣 1995 年 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 總

61、 產(chǎn) 值 是 300 萬 元 ， COD 排 放 總量 是 250噸 ， 2000 年 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 總 產(chǎn) 值 是 400 萬 元 ， COD 排放 總 量 是 275 噸 ； 若 到 2010年 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 總 產(chǎn) 值 實(shí) 現(xiàn) 翻 一 番 ，用 彈 性 系 數(shù) 法 求 那 時(shí) COD 的 年 排 放 總 量 是 多 少 噸 ？解 ， （ 1） 按 題 意 ， 預(yù) 測 參 照 年 、 預(yù) 測 基 準(zhǔn) 年 、 預(yù) 測 目 標(biāo) 年 分 別 確定 為 1995 年 2000 年 和 2010年 。（ 2） 求 出 預(yù) 測 參 照 年 與 預(yù) 測 基 準(zhǔn) 年 之 間 的 和 的

62、 數(shù) 值 ：20001995)1(275250 20001995)1(400300 20002010)1(400800 解 出 ： =0.019 = 0.059 例 4-3 )(345)023.01(275 20002010 tM 解 出 ： = 0.072（ 5） 由 彈 性 系 數(shù) 和 求 出 預(yù) 測 基 準(zhǔn) 年 與 預(yù) 測 目 標(biāo) 年之 間 的 值=0.023（ 6） 求 出 預(yù) 測 目 標(biāo) 年 COD 的 年 排 放 總 量 （ 3） 計(jì) 算 彈 性 系 數(shù)=/=0.325（ 4） 根 據(jù) （ 4-5） 式 求 出 預(yù) 測 基 準(zhǔn) 年 與 預(yù) 測 目 標(biāo) 年 之 間 的 值 4.2.3

63、 實(shí) 測 計(jì) 算 法v 廢 水 污 染 物 排 放 量 的 計(jì) 算體 積 流 量 （ m3/h） = 質(zhì) 量 流 量 (1000kg/h)/密 度（ 1000kg/ m3） ；v 體 積 流 量 （ m3/h） = 平 均 流 速 (m/h) 過 流 面 積 (m2)v M C Qv 廢 氣 污 染 物 排 放 量 的 計(jì) 算v 與 廢 水 相 比 ， 廢 氣 污 染 物 的 排 放 測 量 要 特 別 注 意 3個(gè) 方面 ：1. 濃 度 的 數(shù) 量 級 小 ， 一 般 使 用 mg/m 3為 單 位 ， 而 廢 水 通 常是 mg/L。2. 煙 氣 量 的 測 量 ， 按 照 不 同 斷 面

64、 采 樣 點(diǎn) 布 設(shè) 原 則 布 點(diǎn) 采 樣監(jiān) 測 。3. 由 于 煙 氣 在 體 積 、 壓 強(qiáng) 和 溫 度 上 的 依 賴 關(guān) 系 ， 檢 測 時(shí) 需要 同 步 進(jìn) 行 溫 度 、 壓 力 的 測 量 ， 計(jì) 算 時(shí) 需 要 將 煙 氣 流 量和 濃 度 折 算 到 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 態(tài) 下 ， 寫 作 NM3/s和 mg/NM3。 4.3 污 染 源 評 價(jià)v4.3.1 污 染 源 評 價(jià) 的 概 念 和 目 的v4.3.2 等 標(biāo) 污 染 指 數(shù)v4.3.3 等 標(biāo) 污 染 負(fù) 荷v4.3.4 污 染 負(fù) 荷 比v4.4 總 量 控 制 和 排 污 許 可 證 制 度 4.3 污 染 源 評

65、 價(jià)4.3.2 等 標(biāo) 污 染 指 數(shù) iijij CCN 0式 中 , Nij 是 第 j 個(gè) 污 染 源 的 第 i 種 污 染 物 的 等 標(biāo)污 染 指 數(shù) ， 一 個(gè) 無 因 次 量 。 Cij是 該 污 染 源 中 第 i 種 污 染 物 的 排 放 濃 度 ， C 0i為 第 i 種 污 染 物 的 排 放標(biāo) 準(zhǔn) 。4.3.3 等 標(biāo) 污 染 負(fù) 荷 ijiijij QCCP 0 4.3 污 染 源 評 價(jià)4.3.4 污 染 負(fù) 荷 比污 染 負(fù) 荷 比 是 一 個(gè) 無 量 綱 數(shù) ， 可以 用 來 確 定 污 染 源 和 各 種 污 染 物的 排 序 。 污 染 源 的 等 標(biāo)

66、污 染 負(fù) 荷一 個(gè) 污 染 源 (序 號 為 j ) 的 等 標(biāo) 污 染 負(fù) 荷 ,等于 其 所 排 各 種 污 染 物 等 標(biāo) 污 染 負(fù) 荷 之 和 . PPK jj PPK ii 4.4 總 量 控 制 和 排 污 許 可 證 制 度1. 環(huán) 境 容 量 是 一 種 功 能 性 資 源2. 一 控 雙 達(dá) 標(biāo)“ 一 控 雙 達(dá) 標(biāo) ”“ 一 控 ” 指 的 是 污 染 物 總 量 控 制 ， 主 要 污 染 物的 排 放 量 控 制 在 國 家 規(guī) 定 的 排 放 總 量 指 標(biāo)內(nèi) ?！?雙 達(dá) 標(biāo) ” 指 的 是 ： 工 業(yè) 污 染 源 要 達(dá) 到 國 家 或地 方 規(guī) 定 的 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) ； 空 氣 和 地 面水 按 功 能 區(qū) 達(dá) 到 國 家 規(guī) 定 的 環(huán) 境 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 。 3. 排 污 許 可 證 制 度 第 四 章 污 染 源 評 價(jià) 與 總 量 控 制 學(xué) 習(xí) 要點(diǎn)v 污 染 源 調(diào) 查 要 了 解 、 掌 握 污 染 源 排 放 污 染 物 質(zhì) 的 種 類 、 數(shù)量 、 方 式 、 途 徑 及 污 染 源 的 類 型 和 位 置 ， 它 關(guān)