第一章绪论1.水环境保护的主要任务与内容：（1）水环境的监测、调查与试验，已获得水环境分析计算和研究的基础资料；（2）对排入研究水体（称受纳水体）的污染源的排污情况进行预测，称污染负荷预测，包括对未来水平年的工业废水、生活污水、流域径流污染负荷的预测；（3）建立水环境模拟预测数学模型，根据预测的污染负荷，预测不同水平年研究水体可能产生的污染时空变化情况；（4）水环境质量评价，以全面认识环境污染的历史变化、现状和未来的情况，了解水环境质量的优劣，为环境保护规划与管理提供依据；（5）进行水环境保护规划，根据最优化原理与方法，提出满足水环境保护目标要求的水污染防治最佳方案；（6）环境保护的最优化管理，运用现有的各种措施，最大限度的减少污染。

2.污染物：水中存在的各种物质（包括能量），其含量变化过程中，凡有可能引起水的功能降低而危害生态健康，尤其人类的生存与健康时，则称他们造成了水体污染，于是他们被称为污染物。

3.水体污染物的分类：（1）按污染物的属性分类：物理性的、化学性的和生物性的。

（2）按进入水体的污染来源分布情况分类：点源的和非点源的。

4.点源污染：指工业废水和城镇生活污水，他们有固定的排放口；非点源污染：指来自流域广大面积上的降雨径流污染，如泥沙、农药、化肥等污染，常称面源污染；线源污染：如航行的船舶的污染。

5.纳污：污染物在水文循环中不断进入水体的现象。

自净：污染物随水体的运动不停地发生变化，自然地减少、消失或无害化。

6.水体自净过程：（1）物理净化过程：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；（2）化学净化过程：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，致使污染浓度降低或毒性丧失的现象；（3）生物净化过程：是水体内的庞大的微生物群，在他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。

7.水的自净能力：水的污染物浓度自然降低而恢复到较清洁的能力。

8.水环境保护生态工程措施：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、人工湿地技术和污水处理厂技术。

9.清洁生产：指既可满足人们的需要，又可合理的使用自然资源和能源，并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害化，或消灭于生产过程之中。

第三章水污染负荷预测1.水污染负荷：是反映对某水体输入污染物质强度的度量。

某一水域某一时段内的输入污染物数量称污染负荷量，其变化过程称污染负荷过程。

2.污染负荷预测的目的：为了运用水环境数学模型，根据预测的污染负荷进一步计算受纳水体在设计条件下，BOD、COD、DO、TN、TP、温度、藻类等环境要素随时间、空间的变化，为优化水资源利用、水环境规划和管理方案提供依据。

3.点源污染分为：生活污水和工业废水。

4.影响点源污染负荷的主要因素：人口增长、工业产值、万元产值废水排放量、人均生活污水排放量、各种污染物浓度等。

5.污染负荷预测模型：指数外延预测模型，皮尔生长曲线预测模型，龚柏兹预测模型。

6.工业废水污染负荷包括工业生产过程中排放的废水量和各种污染物量。

其预测程序是：先根据一个地区的社会经济发展计划预计不同设计水平年的工业总产值及万元产值废水排放量，由此得到预测的工业废水排放量，将其乘以废水的污染物浓度，即得预测的污染物多少。

7.工业废水排放量预测：一个地区工业废水的排放量，是由工业中的各个行业的废水排放量组成的，因此将设计水平年各个行业的废水排放量扣除相应的重复用水后相加，即得预测的该地区工业废水排放量。

8.面源污染：是流域面积范围上高度离散排放污染物的污染源所形成的污染。

9.降雨径流污染负荷形成的过程：（1）降雨径流过程，这既是淋溶、冲刷污染物的动力，又是水污染物质的载体；（2）产沙输沙过程，流失的泥沙除本身就是一种很重要的污染物外，同时还对其它污染物有强烈的吸附作用，使之随泥沙迁移；（3）污染物随水流运动中德迁移转化过程。

10.面源污染负荷预测的一般步骤：（1）将研究区域按地形、地貌、土壤和土地利用情况划分为若干类型的单元区；（2）对每种类型选择代表小区，开展一定时间（至少一个水文年）的降雨径流污染试验；（3）根据试验资料建立代表小区的降雨径流污染负荷计算模型；（4）将建立的各代表小区的计算模型应用于相应类型的单元区，计算研究区域的面源污染负荷。

第四章水环境演化原理1.污染物在水中的物理迁移过程：污染物随水流的输移与混合，受泥沙颗粒和底岸的吸附与解吸、沉淀与再悬浮，底泥中污染物的运输等。

2.河水移流运动：指以时均流速为代表的水体质点的迁移运动，也称对流运动。

3.扩散：由于物理量在空间上存在梯度使之在空间上趋于均化的物质迁移现象。

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。

4.紊动扩散：就是由紊流中涡旋的不规则运动引起的水体运动。

5.离散作用：由于流速在断面上分布不均匀而导致的污染物浓度在断面纵向有显著差异的现象。

6.由于移流和扩离散作用的存在，使废水排入河流后，在河流中一般出现三种不同混合状态的区段：（1）垂向混合河段。

指从排污口到下游污染物沿垂直方向达到混合均匀的断面所经历的区段。

天然河流水深一般较浅，故该区段的长度相对很短。

该段的污染浓度沿垂向、横向和纵向都有明显变化，需要建立三位水质模型进行模拟预测。

（2）横向混合河段。

指从垂向均匀混合断面到下游污染物在整个过水断面上均匀混合的区段。

该河段，水的污染浓度沿横向和纵向有明显变化，水深方向则基本均匀，可作为平面二维水质问题处理。

（3）纵向混合河段。

指横向混合河段之后的河段。

该河段中，水质浓度在过水断面上基本均匀，仅在纵向产生比较明显的变化，可作为纵向一维水质问题分析计算。

7.吸附：水中溶解的污染物或胶状物，当与悬浮于水中的泥沙等固相物质接触或与河岸、河床接触时，将程度不同地被吸附在他们的表面，使水体中的污染浓度降低的现象。

8.解吸：被吸附的污染物，当水体条件（如流速、浓度、PH值、温度等）改变时，也可能又溶于水中，使水体的污染浓度增加的现象。

9.水中悬浮的泥沙既是一种污染物，也是可溶性污染物吸附剂。

10.降解：有机污染物在水中迁移扩散的同时，还在微生物的生物化学作用下分解和转化为其它物质，从而使水体中有机污染浓度降低的现象。

11.好氧降解：在有溶解氧的条件下，水中有机污染物由于好氧微生物的作用被氧化分解而无机化，从而使有机污染得以净化的过程。

12.厌氧降解：水中缺乏溶解氧O2的情况下，有机污染物在兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用下氧化分解和转化，最终达到无机化的过程。

13.水体耗氧过程分为以下几个方面：（1）水中有机物BOD在被氧化过程中变为无机物，其耗氧量为CBOD，这是废水排入水体初期的主要耗氧过程；（2）水中氨氮继续硝化，转化为亚硝酸盐、硝酸盐过程中的耗氧，其耗氧量为NBOD；（3）河床底泥中德有机物在厌氧条件下发酵，分解为有机酸、甲烷、二氧化碳、氨、硫化氢等还原性气体，当他们逸出底泥迁移到水体后，有些被氧化，从而消耗水中的溶解氧。

另外，底泥有机物在流速较大时发生再悬浮，将像水中的有机物一样耗氧；（4）水生生物，尤其藻类，由于呼吸作用而耗氧；（5）水中其它还原性物质引起的耗氧；（6）流出本水体的水流，将挟带一定的溶解氧输送到下游。

14.水体溶解氧的补充来源：（1）水体与大气接触过程中，大气中的氧会源源不断地向水体扩散和溶解，称水体的大气复氧，是水体溶解氧的主要来源；（2）水中生长的光合型水生生物，主要是藻类，白天通过光合作用吸收二氧化碳，在合成含碳化合物的过程中放出氧，病溶于水中；（3）流入本水体的水流水中挟带的溶解氧，随水流带入本水体。

15.氧垂曲线：溶解氧DO随流程x表现出的从下降到上升的变化过程线，它是耗氧与供氧动态平衡的综合结果。

16.氧垂曲线的最低点称临界点，这时的溶解氧浓度达到最小值，称为临界溶解氧浓度Oc；氧亏D达到最大值称为临界氧亏Dc（=Os-Oc）；起始断面到这里的距离，称为临界距离Xc。

17.影响耗氧系数K1的因素：（1）污水特性（2）pH值（3）水温（4）水力特征18.K1=(u/x)ln(LA-LB)式中，K1是耗氧系数，u是河段平均流速，x为距上断面的距离，LA为上游A断面处河水的BOD浓度，LB为距上游A断面x处河水的BOD浓度。

19.书上P86，例4-320.水质迁移转化基本方程：反映水体污染物在水中运动、变化基本规律的方程。

21.一条中小河流的较长河段，其横向和竖向的污染浓度基本均匀，可作为纵向一维来处理；混合基本均匀的小型浅水湖泊，可视作零维结构对待。

22.对于河流来说，其深度和宽度相对于它的长度是非常小的，排入河流的污水，经过一段距排污口很短的距离，便可在断面上混合均匀。

因此，绝大多数的河流水质计算常常简化为一维水质问题，即假定污染浓度在断面上均匀一致，只沿流程方向变化。

23.二维水质问题可分为水平二维和竖向二维。

水平二维：指水体的流速和污染浓度仅在水平面的纵向、横向变化，在竖向均匀混合；竖向二维：指水体的流速和污染浓度仅在纵向和水深方向变化，在横向保持不变，如河道型水库。

24.三维水质方程适合于竖向、横向、纵向都没有均匀混合的水域，是描述污染浓度随时间空间变化最完整的水质方程。

25.C0=W0/Q，式中，C0是W0形成的起始断面的水体污染浓度，W0是x=0处的排污强度，Q 为流量。

C=C0exp(-K1x/u)，式中，C是水体的污染浓度，K1是降解系数，x是距起始断面的距离，u是断面平均流速。

26.书上P94 例子4-427.思考题4-1，4-19，4-21，4-30第五章水环境数学模型及预测1、水体与大气的热交换包括：辐射、蒸发和传导。

2、水库、湖泊温度分层判别：（1）在表面较浅的深度内，温度较高，且基本均匀，称为表面同温层；（2）在下部较深的范围内，水温低，稳定少变，也基本均匀，称为下部同温层，也称底温层或滞温层；（3）从上部同温层到下部同温层，中间有一个较短距离的水温由高到低的过渡层，温度沿垂向变化很大，称为温跃层或斜温层。

3、水环境数学模型：是在水质迁移转化基本方程的基础上，针对模拟预测的水环境要素的变化规律建立的一整套数学计算程序和方法。

4、斯特里特—菲尔普斯模型（S—P模型）的假定：（1）对于BOD，方程中的源漏项（Si的和）可只考虑好氧微生物参与的降解作用，并认为该反映符合一级反应动力学，即Si的和=-K1L；（2）对于DO，认为引起水体中溶解氧减少的原因，只是由于BOD降解所引起的，其减少速率与BOD降解速率相同；水体中的复氧速率与氧亏成正比，其源漏项可表达为Si的和=-K1L+K2(Os-O)。