巢湖水体污染原因分析及治理毕业论文

2014届本科毕业论文巢湖水体污染原因分析及治理学 院 土木工程学院 专业班级 * 学 号 10201070* 学生姓名 孙 * 指导教师 刘 * 提交日期 2014年 6 月 4 日 安徽建筑大学本科毕业论文ii摘 要巢湖是我国“九五”“十五”“十一五”期间重点治理的“三湖”之一，水体富营养化极其严重，直接影响巢湖及周边城市的发展。虽然，国家投入大量资金对其进行治理，但巢湖水质状况一直没有较大的好转。本文在分析巢湖水环境的基础上，总结了巢湖水体污染原因。以往在治理过程中，大量对人为因素的调控和对生态治理重要性的轻视，是巢湖水体一直没有较大好转的原因。本文借鉴Apopka湖治理的成功经验，通过分析比较巢湖与Apopka湖的相似性，将生态治理理念用于巢湖水污染的治理。建设人造湿地是巢湖治污的关键。同时湿地的设计是一个关键的问题，涉及到湿地周边的村落和水文等因素，然后对湿地的反污染提出预防措施，最终确定合理可行的生态治理方案。关键词：巢湖流域；Apopka湖；水污染原因；生态治理；湿地建设 安徽建筑大学本科毕业论文iiiAbstractChaohu Lake is one of the three major Lakes harnessed during the ninth “five-year plan“ and the tenth “five-year plan“ and the eleventh “five-year plan“ in China.The serious problem of eutrophication of water bodies has directly influenced the development of Chaohu Lake and the surrounding cities. Though, govornment invests a huge amount of money for water pollution control every year, the situation is not improved.Based on the analysis of Chaohu Lake water environment, this paper summarizes the reasons of water pollution in Chaohu Lake. Overly dependent on human factors and despise ecological management in the process of pollution control is the main reason.This paper, based on the successful experience of Apopka Lake, presents a pollution control plan:ecological management by analyzing and comparing the similitude between Apopka Lake and Chaohu Lake. Construction of artificial wetland is the key to Chaohu Lake pollution. And the design of the wetland is one of the key problems of Construction of artificial wetland that involved in villages and hydrological factors near wetlands, the last of the wetland pollution prevention measures are put forward, that ultimately determine the feasible ecological management plan.Key words: Chaohu lake basin, Lake Apopka, Water pollution causes, Ecological management, Wetland construction安徽建筑大学本科毕业论文iv目 录第一章 绪论 .11.1 国内外水体治污的现状 .11.2 巢湖水体污染及治污现状 .21.2.1 巢湖水体污染现状 .21.2.2 巢湖治污历史及现状 .41.3 问题的提出与分析 .51.4 研究思路及技术路线 .61.5 论文完成的工作量 .6第二章 巢湖流域概况 .82.1 巢湖流域自然环境 .82.1.1 地理位置 .82.1.2 地形地貌 .92.1.3 气候条件 .92.1.4 河流水系 .102.2 巢湖流域社会环境 .122.2.1 人口分布状况 .122.2.2 经济概况 .122.2.3 旅游资源及历史文物 .132.3 巢湖水环境 .132.3.1 巢湖的形成及变迁 .132.3.2 巢湖水文特征 .142.3.3 巢湖水体物化特性 .142.3.4 巢湖沉积物含量及分布 .16第三章 巢湖污染原因 .163.1 自然因素 .173.1.1 磷对水体的污染 .173.1.2 封闭型湖盆影响 .193.1.3 湖泊营养盐的内在负荷影响 .20安徽建筑大学本科毕业论文v3.2 人为因素 .213.2.1 工业污染 .213.2.2 农业污染 .23第四章 治巢措施选择 .284.1 湖泊治理措施对比 .284.2 治理措施选择 .294.2.1 Apopka湖的治理 .304.2.2 Apopka湖与巢湖对比 .33第五章 生态治理 .375.1 恢复天然湿地 .375.2 建设人造湿地 .395.2.1 湿地流路设计 .395.2.2 湿地植物筛选 .455.2.3 湿地反污染预防措施 .47第六章 结论 .48致 谢 .49参考文献 .50安徽建筑大学本科毕业论文1第一章 绪论巢湖是我国五大淡水湖之一，坐落在长江和淮河之间，位于安徽省中部，流域独特的地理位置、良好的生态环境和丰富的自然资源为本地区经济发展提供了优越的条件。巢湖流域面积13486km 2，主要包括合肥市、肥东县、肥西县、巢湖市、庐江县、舒城县、含山县、无为县、和县等辖区；到2010年底，流域人口1020万人，占全省人口的14.8%（顾宗濂，2002） 。790km 2巢湖流域的主要水体是合肥、巢湖城市用水的主要水源之一，具有生活饮用、工业用水、农灌用水、水产养殖、航运、蓄排水和调节气候及旅游观光等多种功能，是沿湖人民赖以生存的资源和环境基础。巢湖水体质量状况直接关系到当地社会经济发展目标的实现。但在人类活动影响下，巢湖及其流域生态环境受到严重破坏，湖盆淤积，水质恶化，目前已成为长江中、下游地区典型的富营养化湖泊。1.1 国内外水体治污的现状随着经济的迅速发展，我国流域水污染更加严重，对流域水污染的防治问题成为摆在我们而前的重要课题。从20世纪30年代开始，我国就开始研究水污染的防治规划。在后来的“六五” 、 “七五” 、 “八五”攻关中，对水容量理论、水体功能区划、水环境背景值以及水环境的总体控制方法进行了大量的研究，水污染的防治工作规划具有一定的科学性，通过建立多目标评价预测模型和水质数学模型以及大规模的系统优化方法来对流域水污染进行定量分析（鲁巧辉，2009） 。中国从1994年5月开始着手处理淮河流域的水污染问题。1995年8月8日，国务院颁发了第一部关于防治流域污染的行政法规，即淮河流域水污染防治暂行条例，这条法规明确的治理淮河的目标。开始“九五”以后，随后全而开展了海河、滇池、巢湖、辽河等流域的水污染防治工作。通过付城市水污染的综合治理以及对工业污染源的治理，已基本实现了“九五”期间确定的污染防治目标。进入21世纪，在淮河流域取得的水污染治理成果的基础上又将重点转移到治理水环境上，依法对流域的水资源进行统一的管理，持续改善水环境、保持水土，促进水资源的优化配置（徐国华，2012） 。加强饮用水净化处理和污水处理工作的力度，以达到持续利用水资源的目的。安徽建筑大学本科毕业论文2在十九世纪末，关于流域水污染的问题引起了发达国家的重视，他们开始进行为期几十年甚至上百年的时间进行流域水污染防治研究，积累了丰富的经验。国外对于水污染治理的研究方面，集中在以下几个方面：法律体系的建构，制定可操作的、确保有效的水管理法规。管理体制改革，强化统一管理，流域管理与区域管理相结合，引入竞争机制。流域及河流的水污染治理。水污染治理中采取的手段和技术，如城市污水资源化等方面。对于水污染防治结合。水污染治理的投资体制。对于发展中国家水污染治理的研究。国内对于水污染治理问题的研究主要是在以下几个方面：从研究的着眼点来看，主要是城市工业污水、生活污水、湖泊河流水污染、滨海城市水污染这样几个大的方面。从治理所采取的措施与对策来看，主要是污水资源化、强调规划在治理中的重要性、按水域功能区来进行治理、对治理中的费用效益及投资体制进行分析与评价、理顺水管理体制、水利部门产业化、强化教育在水污染治 理中的作用（齐学斌，2001） 。1.2 巢湖水体污染及治污现状1.2.1 巢湖水体污染现状巢湖的治理已经持续了二十多年，可湖水的水质一直徘徊在类和劣类之间，没有明显的改善。在“九五” 、 “十五” 、 “十一五”期间，国家分别投入30.0亿、15.9亿和46.1亿元对巢湖的水污染进行治理，起到了一定的效果，但未从根本上解决巢湖水污染的现状。2007年巢湖总体为类，与2006相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。主要污染指标为总磷、总氮和化学需氧量。 巢湖环湖河流水质总体为重度污染。12个地表水国控监测断面中，类、类和劣类水质的断面比例分别为8.3%、41.7%和50.0%（中国环境状况公报，2007） 。2008年巢湖水质总体为类，与2007相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。主要污染指标为总磷、总氮和化学需氧量。巢湖环湖河流水质总体为重度污染。12个地表水国控监测断面中，类、类和劣类水质的断面比例分别为16.7%、33.3%和50.0%（中国环境安徽建筑大学本科毕业论文3状况公报，2008） 。2009年巢湖水质总体为类。主要污染指标为总磷、总氮和化学需氧量。与2007年相比，水质无明显变化。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态。巢湖环湖河流总体为重度污染。12个国控监测断面中，类、类、类和劣类水质的断面比例分别为16.7%、33.3%、8.3%和41.7%（中国环境状况公报，2009） 。2010年巢湖水质总体为类。主要污染指标为总氮、总磷和化学需氧量。西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于轻度富营养状态，全湖平均为轻度富营养状态。与2009年相比，水质有所好转。巢湖环湖河流总体为重度污染。12个国控监测断面中，类、类、类和劣类水质的断面比例分别为 8.3%、 25.0%、16.7%和50.0%（中国环境状况公报， 2010） 。2011年巢湖水质总体为类。主要污染指标为总磷、总氮和化学需氧量。与2010年相比，湖体水质由类变为类，水质有所下降。其中，东半湖为类水质，西半湖为类水质。湖体总体为轻度富营养状态。与上年相比，营养状态无明显变化。其中，东半湖为轻度富营养状态，西半湖为中度富营养状态。环湖河流总体为重度污染。12个国控断面中，类、类和劣类水质断面比例分别为8.3%、41.7% 和50.0% 。与上年相比， 类水质断面比例降低25.0个百分点，劣类水质断面比例持平，水质明显下降（中国环境状况公报，2011） 。2012年巢湖轻度污染。主要污染指标为总氮、总磷和化学需氧量。从分布看，西半湖为中度污染，东半湖为轻度污染。营养状态评价结果表明，全湖总体为轻度富营养状态。从分布看，西半湖为中度富营养状态，东半湖为轻度富营养状态。巢湖主要出入湖河流中，南淝河、十五里河和派河为重度污染，兆河为中度污染，其他主要出入湖河流水质均为优良（中国环境状况公报，2012） 。根据表1-1 中的地表水环境质量标准，可以看出20032006年四年里，巢湖虽在治理，但其水质一直处于类或劣类（表1-2） ，治理效果不明显。表1-1 GB3838-2002地表水环境质量标准安徽建筑大学本科毕业论文4水质类别 -类 类 类 类 劣类水质状况描述 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染表1-2 巢湖水体主要污染指标年际（2003-2006）变化年份 湖区 高猛酸盐指数（mg/L ）总磷（mg/L）总氮（mg/L）营养状态指数水质类别西半湖 5.8 0.358 4.16 67.3东半湖 4.2 0.103 1.52 54.22003全湖平均 5.0 0.231 2.84 62.7劣类西半湖 5.7 0.33 3.77 66.6东半湖 4.1 0.12 1.18 53.82004全湖平均 4.9 0.23 2.48 62.1类西半湖 5.8 0.34 2.78 65.2东半湖 3.8 0.11 1.18 52.42005全湖平均 4.8 0.22 1.98 60.9劣类西半湖 7.0 0.19 1.55 63.8东半湖 4.5 0.11 1.67 53.42006全湖平均 5.8 0.15 1.61 60.1类注：引自国家环保总局2006年环境状况公报1.2.2 巢湖治污历史及现状巢湖的治理是近些年才开始的。从70年代以来才出现巢湖富营养化加剧