水环境保护课程设计

《水环境保护》课程设计题目：瑶湖水环境质量评价及污染源调查姓名：徐江华学号：2014100474专业班级：14水文与水资源工程01班指导老师：李威2016年11月25日南昌工程学院1目录一、概述1.1流域社会经济发展情况………………………………………21.2周边布局简介…………………………………………………31.3污染物来源………………………………………………………41.4水环境质量评价…………………………………………………5二、水环境质量现状进行调查和评价2.1污染源调查………………………………………………………82.2采样点布设………………………………………………………122.3监测指标与分析方法……………………………………………122.4采样时间及频率、采样方法……………………………………132.5各监测指标的测定方法…………………………………………142.6水环境评价方法………………………………………………16三、水环境保护建议……………………………………………17四、参考文献……………………………………………………182一、概述1.1流域社会经济发展情况南昌县是江西省首府首县，位于赣中北部，地处鄱阳湖之滨，三面环抱省会南昌市，与南昌市城区无缝对接，距东南沿海地区主要城市上海、杭州、宁波、厦门、深圳、广州只需要6-8小时，处于“中部崛起”的核心位置，南昌县承东启西，贯通南北，105、316和320等3条国道和京九、浙赣、浙院铁路穿越县境：境内有全国第二、江南第一的向塘铁路货运编组站：县城距南昌市中心15公里，距昌北国际机场30公里；赣江水道直达长江；转粤、浙赣和京福3条高速公路穿境而过，以6小时行程对接长珠闽，为泛珠江三角洲、长江三角洲、闽东南三角区经济辐射的最佳结合点。南昌县辖16个乡镇、1个省级开发区（小董经济开发区）和银三角管委会，全县有264个村委会和51个居委会.2012年末全县总人口100.90万人，占全省总人口的2%,其中农业人口81.07万人，出生率为13.63‰，死亡率为4.84‰，自然增长率为8.79‰。2012年全县实现地区生产总值（GDP)437.6亿元，比上年墙长13.7%.其中：第一产业增加值42.6亿元，增长5.0%:第二产业增加值285.7亿元，增长13.3%;第三产业增加值109.3亿元，增长18.9%。全年财政收入累计完成60.5亿元，同比增收15亿元，增长33%;地方一般预算收入累计完成35.4亿元，同比增收9.5亿元，增长36.7%,财政收入、地方一般预算收入两项指标总呈连续三年位居全省100个县（市区）第一，青山湖区于2002年6月经国务院批准正式挂牌成立，2004年，南昌市进行区划调整，调整后的音山湖区下辖5个镇、1个农场（扬子洲农场)、3个街道办亊处和1个省级工业园区（昌东工业园区,拥有75个村民委员会和72个社区居民委员会。2012年末全区总人口44.12万人，其中农业人口15.76万人；2012年全区实埂地区生产总值(GDP)404.44亿元，比上年增长12.6%，三大产业比重分規为0.4%、73.2%和26.4%.其中：第一产业增加值丨77亿元，下降82%;第二产业增加值295.8亿元，增长11.9%;第三产业增加值106.87亿元，增长15.1％.全年财政收入累计完成38.81亿元，比上年增长27.7%;地方一般预算收入累计完成1136亿元，增长19.2%。31.2周边布局简介瑶湖流域位于江西省南昌市城郊，跨南昌县和青山湖区两地，流域面积103.64km2，地势南高北低，呈缓慢倾斜状，流域内有两条沟渠（主要汇集地表径流和部分工业污水）自南向北流入瑶湖后经人工闸后入抚河和赣江南支。经实地调查并结合瑶湖流域土地利用现状图可知，流域内土地利用类型较单一，以水田、村镇以及湖泊和坑塘水面为主，非点源污染主要有农村与城镇生活污水、村镇与农业径流污染、畜禽与水产养殖污染和干湿沉降等。瑶湖东望抚河，西邻艾溪湖.北接赣江南支，福银高速与昌万公路穿湖心而过，是南昌地区最大的内陆天然湖泊：该湖湖盆平坦，湖面开自南向北分为上瑶湖、中瑶湖和下瑶湖，水面总面积约为15.86km2,平均水深近2m,是集水养殖和水上娱乐为一体的封闭型城郊浅水湖泊：湖内主要盛产苹鱼、链鱼、鲫鱼、鲶鱼、鳙鱼和黑鱼等八大家鱼，其中以鲢鱼居多；湖周边建有江西因际水上运动中心（奥体中心）和南昌八大湿地森林公园之一的高新区瑶湖郊野森林公园。南昌县国土总面积1716平方公里，占全省土地总面积的1％:无山脉，平均海拔高度25m,最商点白虎岭主峰mm,最低点南新乡芦王村14.7m;东北为湖滨平原，中部为平原，东南部为低、残丘：全县耕地面积118万亩，土壤K沃，其中水面占29.71%,莩洲、挂地占6.51%,村庄、道路、圩堤占16.69%,山地占2.13%:南昌县属亚热带季风气候，主导风向为东南风，四季分明，雨里充沛，日照充足：多年平均降水里为1624.4mm,夏为雨季，占全年总降水量近一半，春、秋次之，冬季最少；年平均气温I7.81C左右，年平均日照1603.4小时，年平均无霜期294天：全境水系发达，江河沟渠纵横交错，湖泊库塘星罗棋布，过境河道多年平均径流里872.9*10^8m³，地下水资源丰富，地下水涌呈约为26万吨/日左右：南昌县是江西省的农业大县和全国渔业重点县，著名的商品粮基地，有着“鱼米之乡”、“江南粮仓”的美誉，具有丰畜的农作物和动植物资源，盛产水稻、大豆、油菜籽、花生、甘蔗、茶叶、蔬菜、水果等农作物：全县动植物资源种类丰富，共有植物120余种，动物240余种。1.3污染物来源4由于受纳水体污染物的来源是多方面的，通常按污染货进入水体的空间几何形态将其分为点源和非点源点源是指以集中点排放的工业废水和城镇生活污水：非点源指除上述点源以外的所有分敗进入水体的污染源，包括各类地表源（产生于地表）和非地表源（养殖投饵、降雨降尘和各类船只流动污染).水体污染源分类见图4.1。点源主要集中在上瑶湖，污染源主要来自氨厂部分废水、昌东镇雄风漂染厂废水及高校园生活污水。3个污染源的排放量分别为2万m³/a、3.65万m³/a，200万m³/a。面源污染主要来自农业、人畜及水产养殖业，所占比例约为20%~30瑶湖周边为农田及村落，农业面源污染主要来自于农田化肥流失和农药的污染。化肥的不合理施用（主要是过量施用氮肥和磷肥)，大量的氮和磷营养元素随农田排水或雨水进入湖泊；农药尤其是高毒农药使用的残留，通过各种渠道汇流到水体中，引起水质污染。瑶湖年产鱼600余万公斤鱼类便和饵料沉污染源点源非点源工业废水生活污水地表源非地表源农牧林业地表径流城镇地表径流矿区地表径流畜禽养殖水产养殖降雨降尘农牧林业地表径流5淀对水体会造成一定污染。中瑶湖及下瑶湖偏南段,污染源较少。1.4水环境质量评价1.4.1地表水体质量标准以往地表水环境质量评价大多仅限于水质评价，而未能综合考虑底泥、河湖水量变化等因素，具有一定的局限性。实际上，广义的水环境质量评价系统应该包括水体水质、底泥、水生生物以及水体富营养化等多因素的评价。开展水环境质量评价不仅要有可靠的监测资料和科学的评价方法，更要有水环境质量评价标准。它同时也是国家和地方水环境规划的目标和方向，是水环境管理的基础。地表水体质量是地表水环境系统中的一个最重要部分，目前主要依据国家颁布的GB3838-2002版的地表水环境质量标准。较过去水质标准有所不同，它按水域功能分类，更合乎针对不同目标和环境保护的需要。在该标准中，水质按照地表水水域使用的目的和保护目标，被划分为5类。在5类等级中，同一类别的水质标度并非唯一，而呈区间值变化。具体内插方法可采用线性内插，也可采用非线性内插。GB3838-2002标准中环境因子达30个，可根据实际监测合理选择，常用的有:①耗氧有机物及氧平衡指标类，如溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)等;②有毒及累积物质类，如挥发酚，氰化物(CN－)、砷(As)、铬(Cr6+)、汞(Hg)、镉(Cd)等;③天然水体化学综合指标类，如酸碱度(pH)、总硬度等，以及根据该区水环境使用功能及污染特点选定的1.4.2单因子评价根据国家标准,对瑶湖水质进行了单因子评价和富营养化评价。单因子评价。根据地表水环境质量标准进行单因子评价[1]。①pH值6.5～6.8,偏酸性,属地表水Ⅰ类;②在点源污染区域,COD在20～30mg/L之间,属地表水Ⅳ类;除下瑶湖水质属地表水Ⅱ类,其他区域均属地表水Ⅲ类;③总磷已超过地表水Ⅳ类,上瑶湖绝大多数水域已达到Ⅴ类;④总氮除在某高校污水排入点附近属Ⅴ类,上、中瑶湖其他水域均属Ⅳ类,下瑶湖属Ⅲ类。61.4.3富营养化评价富营养化评价。采用测得的水质资料,选择TP、TN、COD作为评价参数,根据《富营养化调查规范》的标准[2]进行评价。根据下列公式求得各测点的分数,然后对照标准,求得营养状态指数。评分值愈高,表明水体富营养化程度愈高。M=1N∑MII=1∽N式中:M为营养化程度的评分值;MI为评价参数的评分值;N为评分参数的个数(本评价N=3)。水质分析评价结果见表2。由下表可知，结合国家《地表水环境质量标准》:水体中营养元素含量偏高,绝大多数水域已超过二级标准；全水域的评分值均超过60分,氮、磷含量明显偏高,整体水域已经富营养化。表2瑶湖营养物质及营养程度评价mg/L采样点CODTPTN评价分数营养程度119.200.201.6369.98富营养化222.600.201.3970.40富营养化311.500.151.1261.43富营养化419.700.200.3269.00富营养化516.300.200.1766.40富营养化627.400.252.1772.70富营养化729.300.151.2470.50富营养化828.800.151.0770.40富营养化917.300.100.6660.10富营养化1013.400.200.6261.40富营养化71.4.3底泥环境质量评价准则底泥是地表水体环境系统的主要组成部分之一。水体的污染物在物理和化学等作用下，通过吸附、絮凝、沉降，可以与水相中的沙石一起沉淀在底泥中。这一复杂过程中，会使水相中的污染物浓度降低，但可使底泥中污染物含量在累积过程中达到相当可观的数值。因此，底泥是水体污染物重要的归宿之一，常被人们称为“指示剂”。过去，为了评价底泥的污染程度，多采用背景值加标准差等方法来确定标准，目前仍有不少争议。主要问题在于这些评价标准不是采用毒理学等方法研究制定的，故只能描述某种元素对环境的危害程度，却无法评定综合影响。另外，国家目前还未正式颁布过底泥质量标准。尽管如此，国内一些学者对底泥质量标准制定方法作了研究。一般应遵循下列几项原则:①对水生生物不会引起急性、亚急性和慢性中毒，也不会产生潜在性的危害，不破坏水体的生态平衡;②对生物不会产生间接的危害，不会影响水产品的品质和产品价值;③不会产生不良的感官性状，不会引起人们的厌恶感;④各种污染物不会通过食物链进一步影响人畜的健康;⑤不会导致物品的污染，引起流行病的发生。由于底泥中的污染物相当复杂，一般依据我国国情和技术状况，多选择对底泥影响较严重的几类污染物作为标准项目，主要有重金属(汞、镉、铅、砷、铬、镍、锌)、有机物、CODMn、BOD5、感官性状(色觉、嗅觉和味觉，油类、浮渍等漂浮物)、理化特性(温度、pH);湖泊底泥还应包括磷、氮等营养物质。就底泥种类标准分级而论，过去依地面水质的三级标准，也相应地分为3级。陈瑞生等根据湘江底泥毒理学研究和对底泥的调查，确定了5种重金属在底泥质量标准中的最高允许浓度(表1)，可供确定底泥质量标准参考。在实际工作中可以用污染指数对底泥质量污染级别进行分类，污染指数Pi的计算公式为:Pi=CiCs(1)式中，Ci是污染物i的实测值，mg/dm3;Cs是污染物i的对照值，mg/dm3。依据i种污染物污染指数的平均值Pi将底泥质量划分为5类，即Ⅰ类(0≤Pi≤1.0)、Ⅱ类(1.0≤Pi≤2.0)、