??0.2?3.17?0.2?0.1????lg?1????0.10.1?16.8??????2.1dtc??0.2?0.1
4）将tc=2.1d代入式（2-56），做第二次试算得：
5.17?∴
0.1L010?0.1?2.1?10?0.2?2.1??3.17?10?0.2?2.1?0.2?0.1 5.17?1.21 L0??16.5mg/L
0.245）第二次试算所得的L0=16.5mg/ L，与第二次试算L0=16.8mg/ L，非常接近，故可定L0=16.5mg/ L。
6）因河水本身含有BODu=2.9mg/L，因此水体能够接纳的污水所含的BODu为16.5-2.9=13.6mg/L。
7）为了确保氧垂点处的溶解氧含量不低于4mg/L，河水每日可以接受的BODu总量（即水体的自净容量）为：
13.6?3?0.5?86400?52500??2476560g?2476.56kg8）每人每日能排入水体的BODu值为：
2476560?7.08g350000
9）因每人每日产生的BODu值为40g，排入水体前应去除的BODu量为：40-7.08=32.92g。
32.92?100?82.3% 4040?35000011）污水的BODu浓度为?266.7g/m3?mg/L?
5250010）污水应达到的处理程度为12）排放污水的BODu允许浓度为
266.7?（1?0.823）?48mg/L
故污水必须采用生物处理，BODu的处理程度为82.3%。
五、湖泊、水库水体水质摸型
湖泊、水库水体的主要污染源有：点污染源（生活污水、工业废水集中排入）；非点污染源 (雨水径流、农田灌溉水的回流等）；大气降尘等。湖泊、水库内的水流主要是：河流入流口附近；大量污水排放口附近；风生流、异重流（由温度差、密度差引起）；人类活动（如行船，灌溉抽水）造成的紊流。故湖泊、水库的水体运动与自净规律十分复杂。
图2-13 湖泊、水库扩散示意图
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湖泊、水库的大小与水文条件不同，污水排入后，与湖水的混合情况可分为：完全混合型（即污水与湖水可完全混合），面积较小、水深较浅的湖泊存在这祌可能；非完全混合型，面积较大、水深较深的湖泊存在这种情况。本书主要论述非完全混合型的水体水质模型。
（一）A?B?卡拉乌舍夫扩散模型
A?B?卡拉乌舍夫采用圆柱坐标将二维水体水质模型（见式2-10）简化为一维水质模型得：
??C?q?1?C?2C??D??2???t?Hr?t?r ????r=r0,C?C0?（2-58）
式中 q—— 入湖污水量，m3/d；
C—— 计算点污染物浓度，mg/L；
H—— 污染物扩散区湖水平均深度，m；
?—— 污水在水体中扩散角度，开阔岸边垂直人流?=180°，湖中心排放时，； ?=360°
C0—— r0处（即排污口处），水体中污染物原有浓度或地面水环境质量标准（见附录
10)，mg/L；
r—— 湖泊某计算点离排污口距离，m;
D—— 湖水的紊流扩散系数。
当排放量稳定，并代人边界条件r=r0，C=C0，则式(2-58)的积分解为：
C?C01r1???r01??? ???1（2-59）
??1?（二）有机污染物自净方程
q DH?前已述及，湖、库紊动扩散能力很小，可以略去不计，只考虑平流作用和有机污染物的生物降解作用，则可将式(2-58)中的扩散项略去，得：
?dC??KgCgHg?gr?q dr??r=0,C?C0?（2-60）
式(2-60)的解为：
?K?Hr2?C?C0exp???
2q??（2-61）
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式中 K—— 湖、库水的自净速率系数，d-1。
（三）溶解氧方程
湖、库水体中DO含量分布，主要决定于入湖、库污染物的生化耗氧与水体水面复氧；水生植物的光合作用产氧；其他增氧（如入湖、库河流的带入等）与耗氧（如水生动物的耗氧等）。
为简化方程的数学表达式和便于求解，只考虑有机污染物的生化降解与大气复氧使用， 由圆柱坐标作一维氧垂曲线方程：
??dD
?qdr??k1L?k2D??Hr ??r=0,D?D0式中 k1—— 湖、库水体的耗氧速率常数，d-1；
k2—— 湖、库水体的复氧速率常数，d-1； D0—— 排污口处的亏氧量，mg/L。 式(2-62)的解为：
D?k1L0e?nr2?e?mr2?D20e?mrk2?k1??式中 m?k2?H n?k1?H2q2q 。27
2-62）
2-63）
（
（
第三节 水环境保护
水环境保护有量和质两个方面。以水质保护为主，合理利用水资源，通过规划提出各种 措施与途径，使水体不受污染，以保证水资源的正常用途，满足水体主要功能对水质的要求。
一、水体水质评价
通过对水体的水质评价能够判明水体被污染的程度，为制定水体的综合防治方案提供 科学依据。
水质评价是根据监测取得的大量资料，対水体的水质所作出的综合性的定量评价。水质评价的主要目的是：（1）对不同地区各个时期水质的变化趋势进行分析。（2）分析对工农业 生产和生态系统的影响。（3）分析対人体健康的影响。
单项污染指标的具体浓度值，仅能反映这项指标的瞬间水质状况，而不能反映由多种污 染物共同排放所形成的复杂水质状况。故应采用综合指数对各种污染物的共同影响逬行评 价。评价又可分为现状评价和预断评价。
（一）现状评价
目前常用的水质评价方法有：综合污染指数（K）法和水质质量系数（P）法。 综合污染指数（K）法是表示各种污染物对水体综合污染程度的一种数量指标。计算式为：
K??CkCi COi（2-64）
式中 Ck—— 地面水体各种污染物的统一最高允许指标，如对水库，此值为0.1；
COi—— 各种污染物的水环境质量标准，见附录十，mg/L； Ci—— 各种污染物的实测浓度，mg/L。
计算结果，如果K?0.1，说明各种污染物总含量之和和未超过水环境质量标准，属未污染水体；当K?0.1时，表明河水中各种污染物的总含量已相当于一种有毒物质超过水环境质量标准，称为污染水体。污染水体又可分为轻度污染（K?0.1~0.2）、中度污染（K?0.2~0.3）和重度污染（K?0.3）。
【例题2-4】
按酚、氰、砷、汞、铬等5项有毒物质指标，计算某河流的综合污染指数，并据此判定
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