水环境质量监测与评价课设

-1-第一章工程概况1.流域概况府河是长江一级支流，发源于随州市长岗镇大洪山风景区的双门洞。府河流域地处随州市西南和东北大部分，在地形上属大洪山和桐柏山区的延伸地点，流域最高点为大洪山，海拔1055m。平均海拔200m。流域内山峦叠翠，地势随北和随南较陡峻，随中较平坦。在随州段总体流向南东，河曲发育，右岸丘岗连绵，低峦相间，左岸为一级阶地，宽约1km，前缘陡坎高差一般有3~5m，河床高程为57~60m，谷宽100~200m。府河全流域面积9177km2，干流长270.7km，其中随州境内流域面积5895.5km2，占全流域面积的64.2%，干流长181km，平均比降0.18%。府河随州境内的水系呈分叉的树枝形，涢水为主干流，自上而游到下游左岸主要支流有溠水、厥水和漂水，均发源于桐柏山南麓；右岸主要支流有均川、浪河，均发源于大洪山北麓。发育的水系，良好的植被，随州城区以上府河流域森林覆盖率达31.7%，再加降水量较丰沛，府河流域水资源较丰沛。地理位置图如图1所示。图1府河随州市曾都区段水域及断面设置图-2-2.气象气候本流域属亚热带季风性气候，气候温和，多年平均气温15.7℃，极端最高气温41.4℃(1959年8月21日)，极端最低气温-16.3℃(1969年1月31日和1977年1月30日)多年平均日照时数2144小时，无霜期232天。年平均风速3m/s，最大风速14m/s，夏季多为东南风，冬季多为北风和西北风。该流域属北亚热带大陆性季风气候，气候温和，雨量丰沛，多年平均降雨量均在1200mm以上，水资源丰富。流域内降雨时空分布不均，随州城区府河流域多年平均降雨量977.6mm，4-10月降雨量占全年的82.9%，6、7、8三个月的降雨占全年的46.5%。年际变化2-3倍左右。-3-第二章水质监测方案1.污染源的调查本次根据随州市2006年环境状况报告得知污染调查数据（1）各级水环境中心应对辖区内直接污染河道（湖、库）水域的点源和非点源污染，通过资料搜集、访问、现场查看核实等形式进行调查（2）填写表格，并将调查到的资料，以市（县）为单位统计整理、绘制图表、整编、建档（3）为掌握污染源的变化状况，污染源调查每5年一次，新增与扩建污染源及时调查上报2.采样断面的布设（1）城市或工业区断面，应布设对照断面、控制断面和消减断面（2）污染严重的河段可根据排污口分布及排污状况，设置若干控制断面，控制的排污量不得小于总量的80%（3）本河段有较大支流汇入时，在汇合点支流上游处，及充分混合后的干流下游处布设断面故布设涢水王福窑监测断面为断面1＃、白桃桥为监测断面2＃、自来水厂为监测断面3＃3.采样频次、采样时间本河流基本占采样频次每年不得少于6次，丰、平、枯水期各两次。河流水系的背景断面每年采样3次，丰、平、枯水期各1次，交通不便处可酌情减少，但不得少于每年1次。流经城市或工业区污染较为严重的河段，采样频次每年不得少于12次，每月采样1次。在污染河段有季节差异时，采样频次和时间可按污染季节和非污染季节适当调整，但全年监测不得少于12次。供水水源等重要水域采样频次每年不得少于12次，采样时间根据具体时间确定。4.水质参数选择与参数分析方法的确定-4-水质参数：高锰酸钾指数，五日生化需氧量，总大肠菌群，化学需氧量，总铅对应分析方法：酸、碱性高锰酸钾指数发，稀释与接种法，多管发酵法或滤膜法，重铬酸钾法，原子吸收分光光度法或双硫腙分光光度法5.水样采集的准备及水样预处理（1）选择合适的采样器及储样容器。测定有机及生物项目的储样容器应选用硬质玻璃容器；测定溶解氧及生化需氧量应使用专用储样容器(2)选择水样采样方法。定流量采样、流速比例采样、时间积分采样、深度积分采样（3）水质采样应在自然水流状态下进行，不应扰动水流与底部沉积物；以保证样品代表性；采样地点和时间应符合要求；采样人员应经过专门训练；采样时必须注意安全（4）水样保存应符合有关规程规范要求，超过保存期的样品按废样处理；加入保存及不应对检测项目有影响；水样容器内盖应该盖紧，并采用防震措施，有条件者可用冷藏箱运送；运输时应避免阳光直射、冰冻和剧烈震动6.水质实验数据（1）流量数据随州水文站多年平均流量30.9m3/s，相应年径流量9.75亿m3。按水文统计的径流系列中，1963年最大，年平均流量67.10m3/s，相应的径流量21.23亿万m3；1967年最小，年平均流量7.73m3/s，相应的径流量2.437亿m3，年最大和最小的倍比为8.7倍，其中连续丰水年一般不超过三年(如1963-1966年)；连续枯水年一般不超过两年(如1995-1996年)。随州水文站多年平均径流成果见表1-1。表1-1随州水文站多年平均径流成果表(1962年-2005年)m3/s月份456789101112123全年4~105~911~3流量23.634.741.978.368.735.626.317.99.777.829.7114.3130.944.1651.8411.9-5-（2）水质监测数据2003年至2007年枯水期、平水期以及丰水期的年实测平均值见附表1、附表2、附表3。（3）污染源数据a.生活污染源根据随州市2006年环境状况公报，随州市市区2006年总人口43.9万人，其中非农业人口37.8万人，生活污水排放量为4248万吨。废水中化学需氧量排放量为16994吨。其中生活污水中排放13046吨，占76.77%。废水中NH3-N排放量为2211吨。其中生活污水中排放1487吨，占67.26%。b.工业污染源从行业分布来看，工业废水排放的主要行业是化学原料及化学制品制造业、造纸及纸制品业、交通运输设备制造业、食品制造业、烟草制品业、医药制造业、黑色金属冶炼业和电力生产业等，其废水排放量占总量的80%。工业污染源调查结果详见表1-2。表1-2工业污染源调查表位置单位排污量（t/d)主要污染物mg/LCODBODNH3-N开发区青岛啤酒随州有限公司537.74020武汉健民集团随州药业有限公司24061.80.58旭光纸业有限公司2136845396丰源纸业有限公司2000786352旭光玻璃厂4001400580齐星汽车车身股份有限公司64411750长信肉联加工有限公司10046.72512.9市区湖北恒星化工有限责任公司17001339750常州电厂3200389.3大地公司2090693.36349.5-6-（4）入和系数的确定点源入河系数的确定原则：①对点源直接入河的排污口，允许入河系数取1；②其他点源根据其排污口至河口距离和渠道砌衬情况做修正；③废水入河系数一般取0.9～0.95，较长距离(20km)的渠道取0.6～0.7；④生活污水中COD入河系数一般取0.7～0.85，NH3-N取0.8～0.9。根据湖北省地表水环境容量核定技术指南，随州市的河流点源总入河系数为COD：0.75，NH3-N：0.75。（5）降解系数曾都区段COD的降解系数为0.10(l/d)，NH3-N的降解系数为0.06(l/d)。-7-第三章水质现状评价1.单因素评价单项评价建议采用标准指数法。单项水质参数i在第j点的标准指数：Sij=Cij/Csi式中，Sij--（i，j）点的污染物浓度或污染物i在预测点（可监测点）j的标准指数；Cij--（i，j）点的污染物浓度或污染物i在预测点（可监测点）j的浓度，mg/L。Csi--水质参数i的水质标准，mg/L。府河三个断面在枯、平、丰水期的单因子标准指数计算结果如表1-3、1-4、1-5表1-3府河枯水期单因子标准指数计算结果评价因子Ⅲ类评价标准涢水王福窑白桃桥自来水厂实测浓度(mg/L)标准指数Sij实测浓度(mg/L)标准指数Sij实测浓度(mg/L)标准指数Sij高锰酸盐指数64.4080.7356.5381.0906.0161.003五日生化需氧量43.1920.7985.1261.2824.4321.108氨氮10.4670.4671.0951.0950.8370.837总大肠菌群100001659.7500.1663207.5000.3213044.8000.304化学需氧量2016.4620.82323.5201.17622.2601.113总铅00.0200.4000.0290.5800.0240.480-8-表1-4府河丰水期单因子标准指数计算结果评价因子Ⅲ类评价标准涢水王福窑白桃桥自来水厂实测浓度(mg/L)标准指数Sij实测浓度(mg/L)标准指数Sij实测浓度(mg/L)标准指数Sij高锰酸盐指数64.9620.8275.9460.9916.211.035五日生化需氧量43.4120.8534.9621.2414.7521.188氨氮10.40780.4080.72420.7240.8010.801总大肠菌群100002087.50.2093281.80.32839350.394化学需氧量2016.7980.84022.8921.14521.7721.089总铅00.0230.4600.0316670.6330.0313330.627表1-5府河平水期单因子标准指数计算结果评价因子Ⅲ类评价标准涢水王福窑白桃桥自来水厂实测浓度(mg/L)标准指数Sij实测浓度(mg/L)标准指数Sij实测浓度(mg/L)标准指数Sij高锰酸盐指数64.8620.8106.3481.0586.2821.047五日生化需氧量43.4240.8564.5181.1304.5481.137氨氮10.49120.4911.03341.0331.08441.084总大肠菌群1000016030.16032960.33032370.324化学需氧量2015.6850.78420.51251.02620.0351.002总铅00.0246670.4930.0333330.6670.0296670.593由上表知，其中某些标准指标数1时，表示该时期该污染物浓度超过河流标准浓度，是河流被污染。-9-2.模糊评价(1)隶属度的确定根据Ⅲ类地表水环境评价标准，地下水质划分为5个等级，设C表示模一样品一种污染因子（x）的浓度，则x对于等级V的隶属度关系可按下式计算：Ⅰ级：ijijijijijijijijsCsCssCss,0s,C1u111，Ⅰ~m-1级：1111111,0,C,1,0uijijijijijijijijijijijijijijsCsCsssCsssCssssCsC，m级：11111,1,2,1;,2,1,,,0uijijijijijijijijsCnjnisCssssCsC式中，n———污染因子属m———水质级别数Sij———某一样品第i钟污染因子第j级的国家标准浓度那么，-10-U11U12……U1mU21U22……U2mR=U31U32……U3mUn1Un2……Unm以涢水王福窑枯水期水质参数进行模糊评价，计算过程如下（表1-6）表1-6涢水王福窑枯水期水质参数模糊评价计算过程项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅴ类Ⅵ类高锰酸盐指数04-6408.4-64-64-408.400五日生化需氧量03-43.192-43-43-3.19200氨氮15.0-5.04672.0-5.015.0-5.00.15-4672.0000总大肠菌群200-200075.1659-2000200-2000200-75.1659000化学需氧量025-2016.462-2015-2015-16.46200总铅001.0-05.002.0-05.001.0-05.001.0-02.000计算得（表1-7）表1-7项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅴ类Ⅵ类高锰酸盐指数00.7960.20400五日生化需氧量00.8080.19200氨氮0.0940.906000总大肠菌群0.1890.811000化学需氧量00.7080.29200总铅00.7500.25000-11-（2）