（环境工程专业论文）基于gis的潘谢塌陷水域水环境污染分析与评价.pdf

ad i s s e r t a t i o ni ne n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g 7 、 a n a l y s i sa n de v a l u a t i o no f p a n x i ec ollarl h ea n a l y s l sa n ae vno ta n x l ec o l l a p s e w a t e re n v i r o n m e n tp o l l u t i o nba s e do ng is c a n d i d a t e ： j i aj u n s u p e r v i s o r ： g a o l i a n g m i n i n s t i t u t eo fe a r t ha n de n v i r o n m e n t a n h u iu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y n o 16 8 ，s h u n g e n gr o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，p r c h i n a 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 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 方以外，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 含为获得塞筮理王太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 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：豸缮：日期：垃年么月上日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞筮堡三太堂有保留、使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞徽墼王太堂。学校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。本人授权安徽理工大学 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) 签字e t 期：谚诲 0 7 6 5 ，表现为极显著相关；谢桥塌陷水域中，有机质和c o d m n 的判定系数r 2 为0 4 4 5 5 ，其算出的相关系数r 为0 6 6 7 0 6 6 6 ，表现为极显著相关。而其他污 染物和张集所有污染物其相关性都在o 0 5 水平以下，相关性程度较小，表明其相 互影响较小。 3 应用模糊综合评价法对各塌陷水域进行模糊综合评价，得出潘集塌陷水域的 上游和下游的水质都为国家标准五类水。谢桥两个塌陷水域即西边塌陷水域和东 边塌陷水域的水质都为国家标准三类水，张集塌陷水域的水质也属于国家标准三 类水，可以看出谢桥和张集塌陷水域的总体水质比较好。 图 1 4 5 】表 2 3 】参 7 5 】 关键词：地理信息系统；空间插值；模糊综合评价；相关系数 分类号：x 5 2 2 ； 原书空白页 不缺内容 a b s t r a c t t h i sa r t i c l et h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no fg i st oh u a i n a np a n x i em i n i n gs u b s i d e n c ew a t e r a n dt h es u r r o u n d i n ge n v i r o n m e n ta n a l y s e d ，a n dc o n n e c t i n g 诵mt h ec o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n ta n df u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o dt os t u d yt h ew a t e rp o l l u t i o n l e v e l s ，d i s t r i b u t i o na n dt h ep o s s i b l es o u r c e so fa l lk i n d so fp o l l u t a n t s i nt h i sp a p e r , u s e t h ea e r i a lg r a p ha r e at o p o g r a p h i cm a p ，i m p o r tt h ee n v i r o n m e n t a ld a t ao fl a b o r a t o r yt e s t f o rt h es t u d ya r e a , a n de s t a b l i s h e dt h er e s e a r c ha r e ae n v i r o n m e n tb a s e do ng i sd a t a l a y e r , a n dc o m b i n e dw i t ht h ea r c g i s 9 2s p a c ea n a l y s i sm o d u l e ，t h eu s eo ft h e i n t e r p o l a t i o nm e t h o dc o l l a p s e o fp o l l u t a n tc o n c e n t r a t i o no fw a t e ro nt h e s p a t i a l i n t e r p o l a t i o n ，g e tad i f f e r e n tp o l l u t a n t sc o n c e n t r a t i o no ft h es p a t i a ld i s t r i b u t i o n t h e a r t i c l ea l s ot h r o u g ht h el i n e a rc o r r e l a t i o na n a l y s i sa n ds t u d yp o l l u t a n t st h ei n f l u e n c e d e g r e eb e t w e e nt h es e d i m e n ti nt h ec o l l a p s ew a t e ra n dw a t e rb o d ya n dw i t ht h ef u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d ，e v a l u a t et h ew a t e ro fp a n j i ，x i e q i a oa n dz h a n g j i t h r e ec o l l a p s eo fc o m p r e h e n s i v ep o l l u t i o nd e g r e e t h r o u g ht h es t u d y , t h ea r t i c l e c o n c l u d e st h ef o l l o wr e s u l t s 1t h r o u g ht ot h ei n t e r p o l a t i o nm a pa n a l y s i sc a n g e tw a t e rp o l l u t i o no fm i n ec o l l a p s e m a i n l yf r o ma g r i c u l t u r ea n dl i f es e w a g e f o re x a m p l e ，t h eh i g h e s tc o n t e n to ft h et o t a l n i t r o g e no fp a n j ic o l l a p s ew a t e r sf r o mt h ee n t r a n c ew h e r et h ef i v e r , t h eh i g h e s t c o n c e n t r a t i o no f8 2 21m g c lm o r et h a nf i v ek i n d so fn a t i o n a ls t a n d a r d ，v i s i b l ei nt h e f i v e rm u dt o t a ln i t r o g e ni sc o l l a p s ew a t e rs o u r c e so ft o t a ln i t r o g e n ，a n da l o n gw i t ht h e f l o wd i r e c t i o nt ot h ec o n c e n t r a t i o no ft o t a ln i t r o g e nd e c r e a s e dg r a d u a l l y t h et o t a l p h o s p h o r u sc o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i o ni st h a tt h eh i g h e s tm u di si nt h ew a t e r so ft h e f i v e rc o l l a p s e da tt h ee n t r a n c e ，t h eh i g h e s tc o n c e n t r a t i o no f0 2 81m e c l ，m o r et h a n n a t i o n a ll e v e l3s t a n d a r d s ，a n dw i t ht h ed i r e c t i o no ff l o wd e c r e a s eg r a d u a l l y , i n a d d i t i o n ，i nt h en o r t h e a s tc o m e ro ft h ew a t e r so ft h ec o l l a p s e ，t h et o t a lp h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o no nt h eh i g hs i d ea n da tt h ec e n t e ro ft h ew a t e r st og r a d u a l l yr e d u c e ，t h i s h a st h eg r e a tr e l a t i o n s 、航ma g r i c u l t u r a ll a n do f t h en o r t h e a s tc o m e r 2i nt h ep a r d ic o l l a p s ew a t e r s ，t o t a ln i t r o g e nc o e f f i c i e n to fd e t e r m i n a t i o nri so 7 1 5 ， c a l c u l a t e st h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tri s0 8 4 6 0 7 6 5 ，e x p r e s s i o ni sv e r ys i g n i f i c a n t r e l a t e d ；i nt h e x i e q i a oc o l l a p s ew a t e r s ，o r g a n i cm a t t e ra n dc o dm a n g a n e s ec o e f f i c i e n t o fd e t e r m i n a t i o nr 2i s0 4 4 5 5 ，c a l c u l a t e st h ec o r r e l a t i o nt o e 伍c i e n tri s0 6 6 7 0 6 6 6 i i i 安徽理工大学硕士学位论文 a n dt h ep e r f o r m a n c ei s v e r ys i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o n a n di t sr e l e v a n c eo fo t h e r p o l l u t a n t sa n dz h a n g j ia l lp o l l u t a n t si si n0 0 5b e l o wl e v e l s ，a n dt h ec o r r e l a t i o nd e g r e e s m a l l ，s h o wt h a tt h es m a l li n f l u e n c eo ne a c ho t h e r 3a p p l i c a t i o no f f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o de v a l u a t ee a c hc o l l a p s ew a t e r s ， a n dc o n c l u d e st h a tt h ep a r d ic o l l a p s eu p s t r e a ma n dd o w n s t r e a mo ft h ew a t e r si st h e w a t e rq u a l i t ys t a n d a r d sf o rn a t i o n a lf i v ek i n d so fw a t e gt w oc o l l a p s et h a tx i e q i a o w a t e r so nt h ew e s ta n de a s tc o l l a p s ew a t e r si sw a t e rq u a l i t yf o rt h en a t i o n a ls t a n d a r d t h r e ek i n d so fw a t e r , z h a n g j ic o l l a p s ew a t e rq u a l i t ya l s ob e l o n gt ot h en a t i o n a l s t a n d a r dt h r e ek i n d so fw a t e r , w ec a l ls e et h a tt h ec o l l a p s ew a t e r so fz h a n g j ia n d x i e q i a oi sb e t t e rf o ro v e r a l lw a t e rq u a l i t y f i g u r e 151 】t a b l e 2 3 】r e f e r e n c e 【7 5 k e y w o r d s ：g i s ；s p a t i a li n t e r p o l a t i o n ；f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ；c o r r e l a t i o n c o e 伍c i e n t c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：歹2 二 i v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 插图清单x 附表清单x v 1 绪 念x v 1 1 背景1 1 2 国内外的研究动态及水平2 1 2 1 基于g i s 技术的环境动态监测的现状3 1 2 2 淮南矿区塌陷水体污染及研究现状5 1 3 研究目的和意义6 1 4 研究的主要内容及技术路线一7 1 4 1 主要内容7 1 4 2 研究技术路线一8 2 研究区概况9 2 1 潘集塌陷区概况9 2 2 谢桥塌陷区概况一1 0 2 3 张集塌陷区概况1 1 3 实验方案一1 2 3 1 采样点的布设1 2 3 2 实验材料与设备一1 6 3 2 1 药品与试剂1 6 3 2 2 仪器设备1 6 3 3 样品的测定1 7 3 4 1 水体中各因子的测定一1 7 3 4 2 底泥中各因子的测定1 8 4 基于g i s 的潘谢塌陷水域水环境污染分析2 1 4 1 数据图层的建立一2 l 。 4 1 1 地质图的图层矢量化一2 1 - 4 1 2 采样点的导入一2 4 4 2 插值方法验证一2 6 4 2 1 潘谢塌陷水域因子正态分布验证2 7 。 v 安徽理工大学硕士学位论文 4 2 2 最佳插值方法的选择4 0 4 3 潘谢塌陷水域各污染因子的分布及分析4 9 4 3 1 潘集塌陷水域各因子分布及分析5 0 4 3 2 谢桥塌陷水域各因子分布及分析5 7 4 3 3 张集塌陷水域各因子分布及分析6 4 4 3 4 插值预测精度验证7 0 4 4 本章小结一7 4 5 污染因子在塌陷水体与底泥中的线性相关性分析7 6 5 1 潘集塌陷水体与底泥的相关性7 7 5 2 谢桥塌陷水体与底泥的相关性一8 1 5 3 张集塌陷水体与底泥的相关性8 5 5 4 本章小结8 9 6 潘谢塌陷水域水环境综合评价9 0 6 1 模糊综合评价9 0 6 1 1 潘集塌陷水域水质综合评价9 2 6 1 2 谢桥塌陷水域水质综合评价9 4 6 1 3 张集塌陷水域水质综合评价9 5 6 2 基于g i s 的多因子综合评价模型建立9 6 6 3 本章小结1 0 2 7 结论10 3 参考文献1 0 5 致谢一1 1 0 作者简介及读研期间主要科研成果1 1 1 v i c o n t e n t s a b s t r a c t i i i i l l u s t r a t i o nl i s t x t a b l el i s t x v 1 e x o r d i u m x v 1 1 b a c k g r o u n d 一1 - 1 2 d o m e s t i ca n df o r e i g nr e s e a r c hd y n a m i ca n dl e v e l 一2 1 2 1t h es t a t u so ft h ee n v i r o n m e n td y n a m i cm o n i t o r i n gb a s e do ng i s t e c h n o l o g y 一3 - 1 2 2 w a t e rp o l l u t i o na n dt h ep r e s e n tr e s r e a r c hs t a t u so ft h eh u a i n a nc o a lm i l l e c o l l a p s e - 5 1 3 t h ep u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo f t h es u b j e c t 一6 - 1 4 m a i nc o n t e n t sa n dt e c h n i c a lr o u t e - 7 1 4 1 t h em a i nc o n t e n t so f t h es t u d y 。一7 1 4 2 t h et e c h n i c a lr o u t eo f t h es t u d y - 8 2 t h eg e n e r a ls i t u a t i o no f t h es t u d ya r e a 一9 2 1 t h eg e n e r a ls i t u a t i o no f p a n j ic o l l a p s e 一9 - 2 2 t h eg e n e r a ls i t u a t i o no f x i e q i a oc o l l a p s e 一1 0 2 3 t h eg e n e r a ls i t u a t i o no f z h a n g j ic o l l a p s e 一1 1 - 3 e x p e r i m e n ts c h e m e 1 2 3 1 d i s t r i b u t i o no f t h es a m p l i n gp o i n t s - 1 2 3 2 t e s tm a t e r i a l sa n de q u i p m e n t 一1 6 - 3 2 1m e d i c i n ea n dr e a g e n t 一一1 6 3 2 2i n s t r u m e n ta n de q u i p m e n t 一1 6 3 3 d e t e r m i n a t i o no f t h es a m p l e s 一1 7 - 3 3 1n l ed e t e r m i n a t i o no f e a c hf a c t o ri nt h ew a t e r 1 7 3 3 21 1 1 ed e t e r m i n a t i o no f e a c hf a c t o ri nt h es e d i m e n t 1 8 4t h ea n a l y s i so ft h ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ni nt h ep a n x i ec o l l a p s ew a t e r sb a s e do n g i st e c h n o l o g y- 2 1 - 4 1 t h ee s t a b l i s h m e n to f t h ed a t al a y e r ：一2 1 4 1 1t h el a y e rv e c t o ro f t h eg e o l o g ym a p 。一2 1 4 1 2 t h ei m p o r t m e n to f t h es a m p l i n gp o i n t s - 2 4 - v 安徽理工大学硕士学位论文 4 2v a l i d a t i o no f t h ei n t e r p o l a t i o nm e t h o d s - 2 6 4 2 1t h en o r m a ld i s t r i b u t i o nv e r i f i c a t i o no ft h ep a n x i ec o l l a p s ew a t e r s f a t o r s - 2 7 4 2 2 t h eb e s tc h o i c eo f t h e i n t e r p o l a t i o nm e t h o d s 。一4 0 4 3t h ed i s t r i b u t i o na n da n a l y s i so f t h ef a t o r si np a n x i ec o l l a p s ew a t e r s - 4 9 - 4 3 1t h ed i s t r i b u t i o na n da n a l y s i so f t h ef a t o r si np a n j ic o l l a p s ew a t e r s 一5 0 - 4 3 2t h ed i s t r i b u t i o na n da n a l y s i so f t h ef a t o r si nx i e q i a oc o l l a p s ew a t e r s 一5 7 4 3 3t h ed i s t r i b u t i o na n da n a l y s i so f t h ef a t o r si nz h a n g j ic o l l a p s ew a t e r s 一6 4 4 3 41 1 1 ev e r i f i c a t i o no ft h ep r e d i c t i n ga c c u r a c yb yt h ew a yo f i n t e r p o l a t i o n - 7 0 4 4 r n l ec h a p t e rs u m m a r y 一一- 7 4 5 1 1 1 el i n e a rc o r r e l a t i o na n a l y s i so ft h ep o l l u t i o nf a c t o r si nt h ec o l l a p s e so fw a t e r sa n d s e d i m e n t s 7 6 5 1 1 1 1 ec o r r e l a t i o no f t h ef a c t o r si nt h ep a n j ic o l l a p s e so f w a t e r sa n ds e d i m e n t s 一7 7 5 2 t h ec o r r e l a t i o no f t h ef a c t o r si nt h ep a n j ic o l l a p s e so f w a t e r sa n ds e d i m e n t s - 8 1 5 31 1 1 ec o r r e l a t i o no f t h ef a c t o r si nt h ep a n j ic o l l a p s e so f w a t e r sa n ds e d i m e n t s 一 8 5 5 41 1 1 ec h a p t e rs u m m a r y 一8 9 6 t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no f t h ew a t e rq u a l i t yi np a n x i ec o l l a p s e s 一9 0 6 1 f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 一9 0 - 6 1 11 1 1 ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no f t h ew a t e rq u a l i t yi np a n j ic o l l a p s e 一9 2 6 1 21 1 1 ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no ft h ew a t e rq u a l i t yi nx i e q i a oc o l l a p s e 一 9 4 6 1 3t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no f t h ew a t e rq u a l i t yi nz h a n 西ic o l l a p s e 一 9 5 6 2 1 1 l ee s t a b l i s1 h r n e n to fc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e li nm u l t i p l ef a t o r sb a s e d o ng i s t e c h n o l o g y 一9 6 - c o n t e n t s 6 3t h ec h a p t e rs u m m a r y 一1 0 2 7 c o n c l u s i o n - 1 0 3 - r e f e r e n c e 1 0 5 一 a c k n o w l e d g e - 11 0 r e s u m eo f a u t h o r - 1l1 i x 安徽理工大学硕士学位论文 插图清单 图1 重金属空间分布图4 图2 烟田土壤养分空间变异特征4 图3 水质指标空间分布图一5 图4 研究技术路线8 图5 潘集塌陷水体影像图一9 图6 谢桥塌陷水体影像图1 0 图7 张集塌陷水体影像图1 1 一 图8 潘集塌陷水域采样点一1 2 图9 谢桥塌陷水域采样点1 4 图10 张集塌陷水域采样点15 图11l ：5 0 0 0 0 地形图2 2 图1 2 转化过程图2 2 图1 3 细化操作图2 3 图1 4 潘集塌陷区影像图2 3 图1 5 转化后研究区地形图2 4 图1 6 导入点的界面2 5 图17 导出结果图2 6 图18 潘集c o d 的直方图一2 7 图19 潘集c o d 的q q 图一2 7 - 图2 0 潘集高锰酸盐的直方图2 8 图2 1 潘集高锰酸盐的q q 图一2 8 一 图2 2 潘集总磷的直方图2 8 图2 3 潘集总磷的q q 图一2 8 一 图2 4 潘集总氮的直方图2 8 图2 5 潘集总氮的q q 图一2 8 一 图2 6 潘集氨氮的直方图2 9 一 图2 7 潘集氨氮的q q 图一2 9 - 图2 8 潘集c d 的直方图2 9 图2 9 潘集c d 的q q 图一2 9 一 图3 0 潘集z n 的直方图2 9 x 插图清单 图3l 潘集z n 的q q 图- 2 9 图3 2 潘集p b 的直方图- 3 0 - 图3 3 潘集p b 的q q 图一3 0 一 图3 4 潘集c u 的直方图一3 0 一 图3 5 潘集c u 的q q 图一3 0 - 图3 6 谢桥c o d 的直方图- 3 2 一 图3 7 谢桥c o d 的q q 图一3 2 - 图3 8 谢桥高锰酸盐的直方图- 3 2 - 图3 9 谢桥高锰酸盐的q q 图- 3 2 一 图4 0 谢桥总磷的直方图一3 2 一 图4 1 谢桥总磷的q q 图一3 2 - 图4 2 谢桥总氮的直方图- 3 3 - 图4 3 谢桥总氮的q q 图- 3 3 一 图4 4 谢桥氨氮的直方图一3 3 一 图4 5 谢桥氨氮的q q 图- 3 3 图4 6 谢桥c d 的直方图- 3 3 - 图4 7 谢桥c d 的q q 图一3 3 图4 8 谢桥c r 的直方图- 3 4 一 图4 9 谢桥c r 的q q 图- 3 4 - 图5 0 谢桥p b