（环境工程专业论文）锦江河流系统水环境质量评价及污染元素迁移转化模式浅析.pdf

t h ee v a l u a t eo fw a t e re n v i r o n m e n ta n dt h ea n a n y s i so f t h et r a n s p o t a t i o na n dc o n v e r s i o no fp o l l u t i n ge l e m e n ti n j i n ji a n gr i v e r a b s t r a c t a st h ed e v e l o p m e n to f i n d u s t r y , al a r g eo f w a s t e w a 【e re n t e ri nt h eu r b a nf i v e r , n o to n l yc a u s et h ew a t e rp o l l u t i o n , b u ta l s oc a u s et h es e d i m e n t st i nt h er i v e rp o l l u t e d m o r es e r i o u s l y i no r d e rt os t u d yt h es i t u a t i o no f w a t e re n v i r o n m e n ti nj i n j i a n gf i v e r , w ee v a l u a t ew a t e rq u a l i t ya n da s s e s ss e d i m e n t si n d e xo f g e o a c c u m u l a f i o na n di n d e x o f p o t e n t i a le c o l o g i c a lr i s k 。t h et r a n s p o t a t i o na n d c o n v e r s i o no f p o l l u t i n ge l e m e n ta r e a n a l y s e d ，a n dt h em o d e lo fb o d 5i sb u i l tt os i m u l a t et h ep r o c e s s w ee v a l u a t ew a t e rq u a l i t yb yu s i n gs i n g l ep o l l u t i o ni n d e xa n dw a t e r e n v i r o n m e n t a lh e a l t hr i s ka s s e s s m e n t , a n da s s e s ss e d i m e n t si n d e xo f g e o a c c u m u l a t i o n a n di n d e xo f p o t e n t i a le c o l o g i c a lr i s kt h er e s u l t si n d i c a t e st h a t ：t h ew a t e ri sp o l l u t e d b yo r g a n i cs e r i o u s l y , t h em a i n l yp o u l n i o nm a t e ra r ep e r m a n g a n a t ei n d e x ， a u t r o p h i c a t i o n , v o l a t i l ep h e n o l ，b o d 5 ，o i l ，d o ，f e c a lc o l i f o r m t h eh e a l t hr i s ko fc r t ot h ei n d i v i d u a lp e r s o np e ry e a ri sh i g h e rt h a nt h es t a n d a r dv a l u er e c o m m e n d e db y i c r p t h es e d i m e n t si nj i n j i a n gf i v e ri sp o l l u t e db yc da n dh g t h ep a p e rd i s t r i c tt h e t r a n s p o r t a t i o na n dc o n v e r s i o nm o d eo f h e a v y m e t a lo f w a t e ra n ds e d i m e n ti nj 狮i a n g f i v e r , a n db u i l dt h em o d e lo fb o d 5 ： x 器= ( x 舻f l - - 口- ) e - a t + 鲁 w ec a l c u l a t eo u t ：口= 0 0 4 4 6 8 7 ，6 4 4 5 6 t h em o d e lc a ns i m u l a t et h ep r o c e s s b e t t e rb u th a ss o m el i m i t a f i o m a c c o r d i n gt or e s e a r c h i n gt h ep o l l u t i o no f j i n j i a n gr i v e r ，t h i sp a p e rp u t sf o r w a r d c o n t r o lp o l i c i e sa n dp r e v e n t i o nm e a s u r e s k e yw o r d s ：e v a l u a t eo nw a t e rq u a l i t y ；e v a l u a t e o ns e d i m e n t s ；t r a n s p o r t a t i o na n d c o n v e r s i o n ；w a t e rq u a l i t ym o d e l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本入在导师指导下迸行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得送签堡王盔堂或其他教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明莠表示谢意。 学位论文作者导师签名：，_ f 矿 靴敝储獬。橱小厂月m 1| 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盛壑堡兰太堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权盛壑堡王盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名 年月日 第1 章引占 第一童引言 1 1 问题的提出及研究意义 水是人类生存所必需的重要自然资源之一，具有生态和经济双重功能和价 值。地球上的水资源是非常丰富的，各种形态的水体总共约有1 3 6 1 0 ”亿立方 米，但是对人类生产和生活有利用意义的河流、湖泊及浅层地下水却仅有3 8 8 1 0 5 亿立方米。随着经济社会的高速发展，人们生活水平的提高，对水资源的 数量及质量需求也在不断提高，同时工业废水、生活污水和农村养殖和种植业的 污水大量未经处理的排放，造成了废水排放的收纳水体地面的河流、湖泊、 水库和海湾等的严重污染，致使水资源短缺和水体污染成为当今世界范围内的一 个重要的环境问题。 水环境质量包括水质、底积物、和水生生物三部分的质量“1 。污染物主耍通 过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水淋溶与冲刷进入水体，而水体中的污染 物质又会随泥沙沉积，构成江河湖库的内源污染。底积物是水环境的重要组成部 分，是各种污染物累积富集比较稳定的场所，底积物中污染物的浓度可以问接反 映河水的污染程度，因此，底积物的污染状况是全面衡量水环境质量状况的重要 因素“。底积物中污染物浓度普遍较大，一旦河流湖库水体环境发生变化，底积 物中的氮磷营养元素、重金属和难降解有机物能够通过水泥界面的迁移转化作 用重新进入水体，影响上覆水体的水质，形成二次污染，导致即使截污后水环境 仍难以尽快恢复。一些持久性有毒污染物( p e r s i s t e n tt o x i cs u b s t a n c e s ，简称 p t s ) 能够通过生物富集作用在生物体内达到较高的浓度，从而对生物体产生较 强的毒害作用，还能通过复杂的污染生态化学过程，即在气一水一生物一底泥等 多介质环境体系中的迁移、转化和暴露，在人和动物体内大量累积，影响人和动 物的生殖系统健康，从而对人类未来的生存发展构成严重威胁。“。此外，底积 物又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，污染物质可直接或间接对底栖生物 或上覆水生物产生致毒致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程在生物体 内达到较高的浓度，进一步影响陆地生物和人类健康”。 随着我国经济发展，过多无序的建设和开发造成水资源的极大浪费，同时大 量污水的产生和排泄，导致江河湖泊水污染日趋严重，许多河湖相继发生水污染 事件，水环境污染制约我国社会经济发展，危害生态环境。影响人民生活和身体 健康。河流水体污染已引起社会各界的普遍关注，清洁水源不足成为目前工农业 生产和人民生活中的重大问题。据我国“八五”期间由水利部水文司主持完成的 中国水资源质量评价表明：到1 9 9 5 年底在全国范围所选取的代表性评价河 段中已有近1 2 的河长受到污染，1 1 0 的河长水质受到严重污染( 超v 类) 丧失 了使用价值。据 2 0 0 2 年中国环境状况公报报道：2 0 0 2 年七大水系2 9 ，1 的 成都理工大学硕士学位论文 断面满足i 一类水质要求，3 0 0 的断面属，v 类水质，4 0 9 的断面属v 类 水质。由此可见我国的水环境问题不容乐观。 面对水污染的日益恶化，加强水质管理和控制、保护水资源、实现水资源永 续使用和社会的可持续发展是环境工作者所面临的艰巨任务。因此为了切实有效 地治理、改善与保护水体的环境质量，首先必须对水环境质量进行客观准确地评 价，这是保护地区生态环境的基础性工作”1 。由于底积物在不同水环境条件下对 污染物的富集和释放，使得为了确保生产、生活用水的安全性，不仅要对水体水 质做出正确、合理的评价，还要对底积物进行评价，才能真正保证水环境的安全 性；为了充分利用水的环境容量而不致引起污染，使有限的资金发挥出最大的效 益，往往就需要我们不仅知道水质的现状，还需要根据当前的水质情况、污染物 的迁移转化规律以及可能的污染源发生情况来预测今后水体质量的变化情况，从 而在环境效益、经济效益综合评估的基础上制定出水污染控制的方案，同时，对 于突发性污染事故，也必须建立起有效的水质预警预报系统。本论文就是在此目 的上，对成都市锦江水质及底积物进行评价，并对污染元素迁移转化的模式进行 分析，从而对锦江进行水质预报和预警预测，并可对锦江的水质污染控制提供一 定的科学依据。 1 2 研究现状 ， 1 2 1 论文选题在该领域国内、国外的研究现状 随着经济发展人们对环境质量要求的日益提高，国内外在水污染控制方面做 了很多工作，大多己做到截污、治污，取得了很好的成效。但是由于之前的污染 物大量排放，污染物被泥沙或悬浮物吸附，随之沉积在底积物中，造成底积物的 严重污染。当河流的水体环境发生变化时，底积物中的污染物重新释放到河流水 体中，对河流造成二次污染。因此，国内外环境工作者在对河流、湖塘等水质做 评价的同时也对底积物的污染状况进行评价，从而得出河湖等水环境的整体而全 面的污染评价结果，进而有针对性地进行治理。 1 、水质评价的研究现状 水质评价是水环境质量评价的一个方面，是计算水环境容量和对水资源系统 进行规划的基础。通过水质评价，可以了解和掌握水质变化趋势，准确地反映水 体污染状况和程度，为水资源利用、保护、规划和管理提供科学依据”1 。 自6 0 年代以来，国内外就不断有文献讨论水质评价的方法并已开发出几十 种。美国是世界上第一个把环境评价以法律形式肯定的国家”1 。纵观环境评价 的发展，有由单目标向多目标，由单环境要素向多环境要素，由单纯的自然环境 系统向自然环境与社会环境的综合系统，由静态分析向动态分析发展的趋势9 3 。 1 9 7 4 年，我国提出了第一个综合表示水质污染情况的综合污染指数，其目 2 第l 章引- g 的是期望改善用单项指标表示水质污染不够全面的欠缺。7 0 年代中期，上海地 区水系水质调查组提出了“有机污染综合评价值”的概念。1 9 7 7 年在南京城区 环境质量综合评价研究中，提出了“水域质量综合指标”，用以评价环境中水要 素的质量。7 0 年代末，广州进行了水质分级评价。1 9 8 1 年第一次全国水质评价， 采用了单项评价法、地图重叠法和按河长加权的水质指数算术均值法；随着计算 机技术的快速发展，模糊数学、随机模型、灰色系统等理论方法与计算机技术相 结合应用于水环境评价的研究也越来越多“”。 2 、底积物污染评价的研究现状 在底积物污染研究中一个最重要的课题是对环境质量进行评价。迄今国内还 没有一个关于底积物环境质量评价的标准，国际上的标准也不统一。主要有根据 自然背景值评价、根据底积物中总浓度进行评价、根据底积物中污染物对底栖生 物的生态毒性效应进行评价等“。近年来，德国、英国、美国、瑞典等国的科学 家均从沉积学角度提出了底积物污染的评价方法。如德国( m u l l e r ，1 9 7 9 ) 的地积 累指数( i g e o ) 法；英国( t o m l i s o n ，1 9 8 0 ) 的污染负荷指数法；瑞典( l a r sh g k a n s o n ， 1 9 8 0 ) 的潜在生态危害指数( r ) 法；h i l t o n 等的回归过量分析法。除此之外 还有对比度和阈值、脸谱图法、平衡分配法、孔隙水毒性检验、生物组织残毒检 测、底栖生物评价方法和数值计算方法等“2 “6 ”1 。这些评价方法各具特色，适用 范围不一，应用也各有局限性。在不同的环境条件下，根据研究的目的应使用不 同的评价方法。 美国环保局( 1 9 7 7 ) 曾根据底积物中总浓度对大湖区港口底积物进行评价， 将其的污染程度分为三类，即未污染、中等污染和严重污染“。加拿大安大略省 环境和能源部( 1 9 9 2 ) 根据底积物中污染物对底栖生物的生态毒性效应制定的环 境质量评价标准分三级，即安全级、最低级和严重级“。 自1 9 7 0 年以来我国学者对水体底积物污染问题进行了广泛的研究。贾振邦 等人在上个世纪九十年代，先后应用回归量分析法和地积累指数法评价太子河中 重金属污染，在1 9 9 7 年根据沉积学原理和重金属环境化学行为特点，对香港“重 点河溪”重金属污染状况进行了调研，并采用潜在生态危害指数法对重金属进行 了评价m 2 “。 3 污染物迁移转化的研究现状o “ 早在上个世纪六、七十年代，国外就已经开始有对影响沉积物中污染物质释 放的因素的研究的报道。在当时大多研究者都是在封闭系统中研究水环境中某个 条件对重金属元素吸附一解吸的影响。主要研究p h 、e h 、盐度、水体泥沙浓度和 粒度、温度和水相离子初始浓度、生物作用等对重金属元素的迁移转化的影响。 2 0 世纪七十年代，有人在底积物中加入氯化物后观察到吸附在底积物上的 成都理工大学硕士学位论文 重金属能解吸出来，这对研究河口地区水体含盐量变化时重金属在底积物和悬浮 物中的行为是有意义的。c r a n s t o n 等人通过实验证明河口水中盐度的变化对其 悬浮的有机和无机胶体、粘土矿物胶体的絮凝作用有明显的影响。g o l d b e r g 也 在自己的实验中得出这样的结果：随着盐度增加，水中电解质浓度提高，胶体粒 子缓慢絮凝，并富集较大量的重金属，但是，同时吸附在悬浮颗粒上的某些重金 属却会随盐度升高而被洗脱。由此可见，水中盐度变化对底积物的粒度、有机质 及重金属含量影响颇大。上个世纪八十年代初s m o a k l e y 等曾用化学纯物质 制备模拟底积物，在一定的水底积物系统中，研究金属进入后在沉积物各相中的 转移动力学。t a d a 等人用n h o a c 和h e l 对城市河流污泥作了较详细的研究：他 们加入t c l 后，p h 值变化对底泥中重金属的释放作用反映了酸性废水进入水体 后可能造成的后果。n 地o h c 是传统的可代换态离子提取剂，与生物摄取量之间有 相关性，也可以反映有代换作用的盐类随废水和污水进入水体后底积物中重金属 的释放。 自1 9 7 2 年以来，我国曾有计划和有组织地对一些陆地水体、河口和海域的 化学污染状况进行了较全面系统的调查研究。研究的内容涉及水、悬浮物、沉积 物、孔隙水、水生生物，涉及重金属的污染源、污染程度，重金属在水体中的形 态、迁移转化，在生物体内的积累，重金属环境容量和污染控制等许多方面。随 着研究的深入，越来越多的研究者在研究水环境中的重金属污染的时候，把水一 悬浮物一底积物作为一个整体，系统的加以研究。研究表明：悬浮物对河流系统 中重金属污染元素的迁移、累积分布有很大影响；除p h 、e h 、盐度、水体泥沙 浓度等条件外，水动力也是影响重金属污染元素迁移转化的一个重要因素。 金相灿等人在上个世纪8 0 年代对底积物中的重金属、氮、磷的迁移转化进 行了研究。郭震远等把河水、悬浮物和底积物视为一个系统，研究了受矿山影响 的铅山河中重金属污染物( c u ，f e ) 的迁移规律。研究结果表明，铅山河河水中重 金属污染物的迁移、累积分布与河水中悬浮物的运动、颗粒组成变化有密切的关 系。冯元章在1 9 8 9 年研究了东河( 成县段) 中重金属迁移转化规律，研究结果 表明悬浮物是重金属重要载体。悬浮物的存在可使水相中重金属在较低的p h 值 条件下向固相迁移：东河中p h 较高有利于悬浮物对重金属的吸附；水中重金属 沉淀反应均由碳酸盐控制，碳酸盐的生成是重金属从水相向固相转移的重要形式 之一。浃继华等人以湘江底积物为对象，以开放体系一流动水体的研究方法为基 础，研究了天然河流中普遍存在的几种环境条件下重金属的释放。如：底泥颗粒 度、污染物浓度、温度、p h 值和污染底泥的厚度等等。潘佑民、黄璋在湘江 重金属污染物的分布及其评价一文中以湘江为背景，采取多种手段，从不同侧 面和不同角度进行观察，用回归分析研究沉积物对水质的影响，用模糊聚类方法 4 第1 章引占 筛选出湘江水体的主要污染物，用距离聚类法评价不同采样江段的污染现状，同 时辅以传统的加权质量指数法进行对照，得出重金属在湘江中的污染及其规律。 到了2 0 世纪八十年代末九十年代初，底积物的污染问题得到了国际环保组 织的重视。在第七届和第八届“环境中的重金属”国际学术会议上共有1 6 个专 题报告，其中有4 个是关于水环境中的重金属问题，这四个报告的内容集中于水 体系统中重金属浓度的规律性，重金属在水一底积物界面的行为，水和底积物中 金属的形态测定及金属形态与生物吸收、积累的关系等方面。廖自基在综合国内 外大量文献资料的基础上，结合各种调查和研究报告，于1 9 8 9 年编著环境中 微量重金属元素的污染危害与迁移转化一书，书中论述了有害的及必需的微量 重金属元素镉、汞、铅、砷、铬、铜、硒、锌、钴、镍、钒、锑、锡的环境化学 性质、用途、对环境的污染以及在环境中的分布、在水一土壤一植物中的迁移转 化、对植物生长发育的影响与危害和对人体健康的影响与危害，以及污染防治等。 2 0 0 5 年简敏菲等人对鄱阳湖饶河段的水体、底积物、土壤及水生植物的重金属 污染水平及迁移特性进行了调查与分析，通过这些调查与分析评价，表明重金属 污染物在不同样点、不同环境要素中具有一定的迁移转化特性。 1 2 2 区域内前人相关的研究工作和研究成果” 解放前，地质前辈李春煜、谭锡畴、林斯澄等先后在区内作过地层、构造的 研究，对热卤、芒硝矿等矿产进行了调查工作。 1 9 6 6 - 1 9 8 0 年四川i 省地质局区调队在调查区内进行了1 ：2 0 万区域地质矿产 普查工作；1 9 8 2 年以后，四川省地矿局化探队、川西北队、区调队、二零七队、 水文队等相继开展了以德阳、乐山等城市为中心的1 ：5 万区域地质调查工作及 全省的l ：5 0 万地质环境调查工作；1 9 9 9 2 0 0 1 年，四川省地调院完成了成都 经济区多目标地球化学调查，取得了这个地区区域地球化学背景资料。 1 9 9 5 年，省地质环境监测总站完成“岷江干流成都段水环境污染防治对策 研究。与此同时，为国民经济规划急需的地区和学科领域也进行了专项调查和专 题研究工作。属于该方面的工作项目多，研究程度和手段也各不相同，总的特点 是其调查研究的成果针对性和应用性强。“成都市及邻近地区水循环特征及水资 源管理对策研究( 1 9 9 0 年) ”、“成都市工程地质区划( 1 9 9 1 年) ”等，率先采用 系统论、层次论等先进理论和方法，分析研究一个特大中心城市及周边地区的地 质环境、水环境，揭示并预测了制约城市发展的主要地质、水文地质及工程地质 问题。 9 0 年代中后期，地矿部门按市、县行政区划先后开展了市、县区域水文地 质调查( 1 ：5 万一l ：1 0 万) ，按市级行政区划开展了环境地质调查( 1 ：1 0 万一1 ：2 0 万) 。前者主要针对地下水资源开发利用现状，从有利于环境保护方面考虑，对 成都理工大学硕士学位论文 地下水资源进行了新一轮评价，为合理开发利用地下水资源，保护水环境获得了 重要的资料。后者主要调查人类工程、经济活动与地质环境相互作用和影响，查 明了主要地质灾害、特殊不良地质环境条件和环境地质问题的特征和分布规律， 作出现状评价和发展趋势预测，为政府部门制定防灾、减灾，国土开发与整治提 供宏观决策和科学依据，促进经济建设与地质环境的协调发展。8 0 年代以来， 特剐是近年来，调查区大城市生态地质环境评价与国内经济发达地区评价一样， 均呈现多元化倾向，包括了自然、经济、社会、规划、污染等多方面，其中城市 污染评价主要集中在固体废弃物污染、水污染和噪声污染等方面。 由于人口激增，工业的发展和城市基础设施的日趋陈旧，工业废水和生活污 水大量排放，使锦江环境急剧恶化。1 9 9 2 年确定了锦江综合整治实旌方案，1 9 9 4 年全面启动，历时四年，共耗资2 7 亿人民币。锦江综合整治中心段共包括防洪 工程、环保工程、道路管网工程、安居工程、文化工程五部分，其中环保工程以 污水截流和治污两大部分为主m ，。 综上所述，区内水、工、环地质工作成果和资料丰富，为本论文的撰写工作 打下了丰厚、坚实的基础。 另外在近些年的科研文献中，向艳等人以b o d 5 作为污染物总量控制的基本 目标，选择一维水质模型，对锦江水环境容量进行分析o ”。尚英男等人采用 h i k a n s o n 潜在生态危害指数法对锦江表层底积物重金属的潜在生态风险进行了 评价m 1 。施泽明在自己的论文中从生态环境地球化学角度系统研究了成都市城市 土壤、近地表大气尘、植物、水及水系底积物中重金属的地球化学特征，并在分 块研究的基础上，进行了水一土壤一植物一近地表大气尘间元素的迁移转化及环境 健康效应研究1 。赵琦等人通过对成都市主要河流水系底积物的调查，查明流经 成都的锦江和青自江是主要污染区，并分析了主要的污染元素1 。另外在一些文 献中从水污染控制、人居环境等方面对研究区进行了分析和研究。 1 3 研究的主要内容 1 、总结我国河流的污染现状以及危害程度，明确撰写此篇论文的意义及研究方 向和重点； 2 、对研究区域的地理、水文气象、污染源概况进行总结和分析。 3 、整理已掌握的数据，根据撰写本论文的目的对评价因子及评价方法进行选择， 确定评价标准，对锦江河流系统的水质和底积物的污染分别进行评价； 4 、全面分析和总结前人对河流系统中污染元素的存在形态、特征以及迁移转化 规律的研究，并将前人己做过的相似课题与本论文进行比对，研究其中的共性和 特性； 5 、对锦江河流系统水环境污染进行综合分析：根据对水质和底积物污染评价结 6 第l 章引言 果的分析和继承前人的研究成果，结合已有的数据，分析锦江水环境条件对重金 属污染元素迁移转化的影响，概述锦江河流系统中重金属污染元素迁移转化的模 式；以河流水质参数建立锦江河流水质模型。 1 4 研究的技术路线 成都理工大学硕士学位论文 第二章锦江流域环境背景概况 2 1 区域自然环境概况 2 1 1 区域自然地理概况 锦江是指流经成都市区的府河、南河、沙河及其支流。其中府河始于郫县的 石堤堰( 源于柏条河和徐堰河) ，在洞子口进入建成区，于三瓦窑前汇合沙河， 在永安大桥出城区。南河上游为清水河，流经城区的西部和南部，在合江亭汇入 府河。沙河是解放后人工开凿的河道，沙河从府河洞子口取水闸开始，在三瓦窑 前再汇入府河。 锦江所在地成都市，位于四川省中部，四川盆地西部，成都平原腹地，地跨 东经1 0 2 。5 5 1 0 5 。5 3 ，北纬3 0 。0 6 3 l 。2 6 ，东西长1 9 2 k i n ，南北 宽1 4 8 k m ，面积1 2 3 9 0 k m 2 余，境内有平原、台地、丘陵、山地等多种地貌，海拔 3 8 7 5 3 6 4 m 。2 0 0 1 年城区建成面积2 2 8 k m 2 ，东北与德阳市、东南与资阳地区毗 邻。南面与眉山地区相连，西南与雅安地区、西北与阿坝藏族羌族自治州接壤， 距东海1 6 0 0k m 2 、南海1 0 9 0k m 2 ，属内陆地带。成都市地势由西北向东南倾斜， 地形主要由西部的高峻山地、中部的广阔平原和东部的低矮山脉三部分组成。西 部龙门山脉，东部龙泉山脉，中部的平原为成都平原主题，海拔在4 5 0 7 2 0 米 之间。平原、丘陵、山地分别约占全市总面积的4 0 4 、2 7 7 、3 1 9 。 2 1 2 区域水文气象特征 流经成都市的河流主要属于长江支流的岷江和沱江两大水系，共4 0 多条大 小河流，水域面积7 0 0 多平方公里。成都市中部和西南部广大地区属岷江水系、 流域面积约占全市总面积8 6 2 ，东北部属沱江水系，流域面积约占1 0 6 。都 江堰鱼嘴将岷江分为内、外两江，内江又分为蒲阳河、柏条河、走马河、江安河 四大干渠，外江引流分出沙沟河、黑石河两大干渠，六大干渠再延伸出众多于、 支渠，组成纵横交织、自流灌溉的网络。内外江在彭山县境内又合二为一，形成 了以都江堰为散流顶点，彭山为汇流焦点的独特的“纺锤状”水网。锦江所涵盖 的三条河流均属于岷江水系。 成都市属亚热带季风气候，冬无严寒，夏无酷暑。一月份大部分气温在44 c 6 之间，比同纬度的长江中下游平原地区高出2 左右，无霜期在1 6 8 3 0 0 天 之问。降水丰沛，年降水量在9 5 0 1 2 0 0 毫米之间。降水量分布的特点是：山地 多于平原，西部多于东部，夏天易形成暴雨，全年夜雨率高，可达7 0 。湿度大、 云雾多、日照少。相对湿度平均在7 5 8 5 之间。平原地区阴天目数多达2 5 0 天。雾日平均每年达5 6 天，最多时可达7 7 天。全年日照时数只有1 2 0 0 1 3 0 0 小时。 第2 章锦江流域环境背景概况 圈2 - 1 区域水系分布图 2 1 3 区域地质环境概况 位于东部龙泉山断褶带与西部龙门山台褶带之间的成都平原，地质历史悠 久，地层出露较全。成都平原( 亦称川西平原) 形成于中生代，系轴状坳陷构造 盆地，在地质构造单元上称“成都坳陷”，底部基岩为白垩系灌口组地层，上部 覆盖第四系松散物质，自下而上分别为中下更新统冰渍层，上更新统冰水堆积层， 古河流冲洪积层和全新统冲洪积层，主要物质组成为砾石、合泥砾石、沙卵砾石、 含泥山石和粘土等物质覆盖，覆盖物分布沿轴线较厚，向两侧逐渐减薄，最厚处 可达5 5 0 米。全市土壤以第四系、第三西、侏罗系、白垩系母岩为基础发育而成， 主要有稻土、紫色土、黄土、棕壤图等主要土壤类型。 2 2 锦江上游水体污染概况 岷江的水环境质量现状不容乐观。从岷山南麓发源到阿坝州出境，岷江一路 流水清澈，水质优良，然而，流至成都、眉山等地，由于上游来水量逐渐减少， 沿江工业生产废水和城市生活污水大量排入，加之农药、化肥施用造成的农村面 源污染，岷江水质污染严重。 岷江流域大邑县斜江河、黄龙溪、眉山段和乐山五通桥段的监测点水样中检 测出了m n 的轻微污染，在斜江河的超标率为7 0 ，相对其他点要高些，到下游 9 成都理工大学硕士学位论文 新津、黄龙溪、眉山逐渐就降低了，在眉山的监测点超标率仅为4 ，再往下游 就基本没有超过标准了，只是到了五通桥区的监测点又出现了超标。 整个岷江流域从温江到乐山上游段都存在p 的超标现象。温江区的长安桥、 金马河点，崇州西河、大邑斜江河等点的超标率都在1 0 0 以上，可见这一带的p 污染尤为严重：在蒲江带超标率有所降低，从蒲江的西河往新津方向的监测点 中超标率呈现增长的趋势，即越靠近新津市区超标越明显，从新津段岷江下游到 青神段，随着下游段支流地汇入，超标率呈递减趋势，在乐山段的上游靠近乐山 市的监测点稍有升高但都不如温江一带超标严重。 2 3 区域污染源概况 l 、废气 成都市大气污染由工业生产、生活及其他活动造成，主要是来自工业废气污 染物的排放，主要污染物是二氧化硫、烟尘和粉尘，其中工业废气排放量较大的 行业主要是化工及化学制品业、电力工业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼业 等行业。成都市主要大气污染物排放行业见表2 - i ，成都市主要大气污染物排放 单位见表2 2 。 表2 - 1 成都市主要大气污染物排放行业 污染物行业污染物行业 饮料制造业饮料制造业 非金属矿物制品业 非金属矿物制品业 电力蒸汽热水产工业烟电力蒸汽热水产工业 - 火力发电业尘火力发电业 电气机械及器材制造业黑色金属冶炼及压延加工业 氧 化学原料及化学制品制造业水泥制造业 化 造纸及纸制品业污染物行业 硫 水泥制造业非金属矿物制品业 非金属矿采选业粉 水泥制造业 医药制造业 尘 饮料制造业 黑色金属冶炼及压延加工业黑色金属冶炼及压延加工业 第2 章锦江流域环境背景概况 表2 - 2 成都市主要大气污染物排放单位 序号 企业名称序号企业名称 1 成都川西蓄电池( 集团) 有限公司 9 四川省新津精细化工有限责任公司 2 成都热电厂 1 0 四川省新津金华芒硝矿 3 成都钢铁厂 1 1 四川i 省崇州市青峰岭水泥厂 4 都江堰东风水泥有限责任公司 1 2新都县桂湖水泥厂 5华能成都电厂 1 3 成都立申水泥有限公司 6成都牧马山矿业股份有限公司 1 4 成都玖源华工有限公司 7 九龙电业股份有限公司崇州火电厂 1 5 成都双流高频集团公司 8 成都华明玻璃纸股份有限公司 2 、废水 成都市废水排放主要是工业废水和生活污水。其中工业用水主要分布在化学 工业、电力工业、黑色金属冶炼及压延加工业，工业废水排放主要集中在饮料制 造业、化工及化学制品业、造纸及纸制品业等行业，其主要污染物是氨氮和化学 需氧量。成都市主要工业废水污染物排放行业见表2 3 ，成都市工业废水主要排 放单位见表2 - 4 。生活污水中化学需氧量排放逐年增加，与工业废水排放量已接 近1 ：1 。 3 、固体废物 成都市工业固体废物产生量大，但排放量较少，综合利用率很高，尤其危险 固体废物通过综合利用和处理处置达到了零排放。城市生活垃圾产生量逐年增 加。 以上“三废”是成都市城区内影响地表水水质的主要因素。 2 4 锦江污染现状简析 地形原因造成了成都市静风率高( 4 2 左右) ，年平均风速小( 仅1 3 米秒) ， 逆温出现频率高的特点，不利于污染物的平移散逸和垂直扩散。大气污染物不能 及时扩散，通过沉降、降水等过程进入河流系统，造成锦江河流水质污染。 在历年的城区地表水监测当中，曾有溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、 非离子氨、挥发酚、石油类等项目出现过超标。锦江水质不达标的指标以生化需 氧量、高锰酸盐指数、挥发酚、石油类等有机指标为主，并在枯水期水质明显下 降。这主要是由于岷江流至成都、眉山等地时，沿江工业生产废水和城市生活污 水大量排入，加之农药、化肥施用造成的农村面源污染，污染物进入地下水，再 进入河流，使岷江水质受到污染，导致进入成都市城区后的锦江水质下降。 成都理工大学硕士学位论文 2 - 3 成都市主要工业废水污染物排放行业 污染物行业名称污染物行业名称 化学饮料制造业氰化学原料及化学制品制造业 需氧医药制造业化黑色金属冶炼及压延加工业 量 造纸及纸制品业 物 食品制造业 饮料制造业石化学原料及化学制品制造业 氨 化学原料及化学制品制造业油交通运输设备制造业 氮 造纸及纸制品业 类 饮料制造业 挥 化学原料及化学制品制造业六金属制品业 造纸及纸制品业价黑色金属冶炼及压延加工业 发 石油加工及炼焦业 铬 造纸及纸制品业 酚 纺织业化学原料及化学制品制造业 化学原料及化学制品制造业镉金属甫0 品业 电子及通信设备制造业有色金属冶炼及压延加工业 铅 金属制品业 化学原料及化学制品制造业 砷 交通运输设备制造业有色金属冶炼及压延加工业 2 - 4 成都市工业废水主要排放单位 序号单位名称序号单位名称 l 川化集团有限责任公司 5 成都玉龙化工有限公司 z 成都玖源化工有限公司 6 成都恩威制药有限公司 3 四川制药股份有限公司 7 成都银通纤维板有限公司 4 崇州市蜀公造纸厂 1 2 第3 章锦江河流系统水质评价 第三章锦江河流系统水质评价 3 1 锦江河流系统水质监测数据的获取 成都市环境监测中心站的地表水监测项目为p h 值、悬浮物、总硬度、溶解氧、 高锰酸盐指数、生化需氧量、非离子氨、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发酚、氰化 物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油类、电导率、大肠菌群等，具体监测数据见 表3 1 表3 - 6 。监测断面见下图。 “ 一 卜高桥；2 一大安街：3 一永安大桥；4 一百花大桥；5 一安顺桥：6 一秆塔厂；7 - 成仁桥。 图3 1 成都市地表水监测断面 表3 12 0 0 0 年锦江水质监测结果( 非金属指标) 单位：( m g i ) p h 除外 悬浮 总硬溶解 商锰生化 非离 亚硝 硝酸 挥发氰化 断面 p h 酸盐 需氧酸盐石油 物度氧子氨 盐氮酚物 指数量氮 高桥 7 5 45 6 08 3 9 9 1 1 61 20 0 0 50 0 2 4o 6 90 0 0 10 0 0 20 4 4 大安街 7 3 5 6 4 81 1 4 54 96 26 40 0 4 30 1 4 4o 8 50 0 0 4 0 0 0 20 9 3 永安大桥 7 4 51 1 28 5 74 8 6 7 6 80 0 4 l0 1 1 9o 8 70 0 0 6 0 0 0 21 3 9 百花大桥7 4 2 7 1 61 2 4 4 5 1 5 95 50 0 3 60 0 90 9 40 0 0 80 0 0 2l i2 7 安顺桥7 4 36 6 51 2 5 64 1 6 46 10 0 5 60 1 0 71 0 30 0 0 60 0 0 21 1 9 杆塔厂 7 4 21 0 8 21 0 0 97 ，833 1o ，0 2 l0 0 7 20 9 60 0 0 50 ，0 0 2o 5 7 成仁桥7 4 71 2 3 71 0 3 75 9 6 9 6 80 ，0 3 60 1 3 11 0 40 0 0 70 ，0 0 21 2 7 成都理工丈学硕士学位论文 表3 - 22 0 0 0 年锦江水质监测结果( 金属指标)单位：( m g i ) 断面 砷 汞六价铬铅镉 高桥0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 0 4 0 0 0 4 0 0 0 0 8 大安街0 0 0 40 0 0 0 0 30 0 1 20 0 0 40 ，0 0 0 8 永安大桥 0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 1 l0 0 2 00 0 0 0 8 百花大桥 0 ，0 0 40 0 0 0 0 20 ，0 1 00 0 0 40 0 0 0 8 安顺桥 0 0 0 4 0 0 0 0 0 30 0 1 0 0 0 0 90 0 0 0 8 杆塔厂 0 0 0 4 0 0 0 0 0 30 0 0 60 0 0 40 0 0 0 8 成仁桥0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 0 90 0 0 30 0 0 0 8 表3 - 32 0 0 1 年锦江水质监测结果( 非金属指标) 单位：( m g i ) p h 、粪大肠菌群除外 悬浮溶解 高锰生化 硝酸挥发氰化石油粪大肠 断面p h总硬度酸盐需氧氨氮 物 氧盐氨 酚 物类菌群 指数量 高桥7 5 65 0 o1 4 6 3 37 1 81 3 31 80 2 6 7o 8 80 0 0 20 0 0 20 0 2 82 6 2 1 9 大安街7 1 83 5 41 5 9 54 6 75 5 3 6 7 74 3 7 50 7 60 0 0 4 0 0 0 2 0 0 6 3 1 6 0 0 0 永安 7 1 42 8 71 6 65 2 136 2 24 4 1 70 6 50 0 0 30 0 0 20 0 7 21 7 8 6 9 4 1 大桥 百花 7 2 65 5 11 8 4 8 35 1 83 9 l5 7 23 4 l0 70 0 0 50 0 0 2 0 0 3 31 4 2 8 3 9 2 大桥 安顺桥 7 1 54 6 11 8 6 8 33 7 9 5 3 3 8 8 45 2 7 70 6 0 0 0 50 0 0 2 0 ，0 4 7 杆塔厂 7 2 13 2 3 1 5 35 82 0 33 0 31 4 9 40 4 80 0 0 30 0 0 20 0 3 成仁桥 7 1 83 9 11 4 1 5 34 5 3 4 6 3 7 5 43 7 8 71 1 20 0 0 40 0 0 20 0 4 6 表3 - 42 0 0 1 年锦江水质监测结果( 金属指标)单位( m g i ) 断面砷汞六价铬铅镉 高桥0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 0 20 0 1 3o 0 0 1 6 大安街 0 0 0 4 0 0 0 0 0 2 0 0 0 30 0 1 3o o o l 8 永安大桥0 0 0 40 ，0 0 0 0 20 0 0 30 0 1 5 00 0 1 8 百花大桥0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 0 20 0 0 7 50 0 0 2 1 安顺桥0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 0 20 0 0 】8o o o l 7 杆塔厂0 0 0 40 0 0 0 0 20 ，0 0 2o 0 1 50 0 0 2 6 成仁桥 0 0 0 40 0 0 0 0 20 0 0 4o 0 1 30 0 0 1 6 表3 - 52 0 0 3 年锦江水质监测结果( 非金属指标) 单位( m g 1 ) p h 除外 粪大肠 断面 p h 溶解氧c o d b o d 5氮氪硫化物 挥发酚 氰化物石油类 菌群 高桥 7 4 47 5 92 。72 0 9o - 3 6 20 0 6 】0 0 0 4o 0 0 2o 1 0 61 6 0 0 0 大安街6 9 4 5 6 248 84 6 51 2 0 50 0 6 9 0 0 0 30 0 0 20 ，1 5 3 1 6 0 0 0 永安人桥 7 1 64 6 94 9 34 7 61 3 6 700 8 70 0 0 30 0 0 20 ，2 0 21 6 8 4 6 百花人桥 7 1 35 6 l4 24 1 31 0 1 2o 0 3 10 0 0 40 0 0 20 ，1 2 81 6 0 0 0 杆塔厂 7 1 84 9 34 9 64 4 31 0 9 l0 0 6 80 0 0 30 0 0 20 1 5 71 6 0 0 0 1 4 第3 章锦江河流系统水质评价 表3 - 62 0 0 3 年锦江水质监测结果( 金属指标)单位( m g i ) 断面 砷汞六价铬铅镉 高桥 0 0 0 0 5 00 0 0 0 0 40 0 0 20 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 1 大安街 0 0 0 0 6 40 0 0 0 0 40 0 0 20 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 1 永安大桥0 0 0 2 4 7 0 0 0 0 0 40 0 0 20 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 1 百花大桥0 ，0 0 0 7 7o 0 0 0 0 40 0 0 20 ，0 0 0 0 10 ，0 0 0 0 0 1 杆塔厂0 ，0 0 0 8 90 0 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 0 10 ，0 0 0 0 0 l 注：以上数据( 表3 - i 表3 6 ) 均来源于成都市环境监测中心站 3 2 评价因子的选择 评价因子是指进行环境质量评价时所采用的对表征环境质量有代表性的主 要污染元素。评价因子主要根据评价目的、环境污染状况、评价标准系列和检测 水平等进行选择。一般选择能反映基本质量状况的和在环境中起主要作用的因 子，如排放量大，浓度高、毒性强、难于自然分解、易在环境和生物及人体积累、 造成经济损失大的污染因子。评价因子应具有较好的代表性，能正确、客观地反 映环境质量状况。 在水环境影响评价中，水质评价因子应根据建设项目特点、水域类别及评价 等级选定。1 9 9 3 年国家环保局发布的环境影响评价技术导则中列出了按行 业编制的特征水质参数表( 见表3 7 ) ，选择