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成都市水环境安全性评价 摘要 成都是中国西南地区的科技、商贸、金融中心和交通、通讯枢纽。近三十年 的经济改革和工业化发展，直接或间接捧入城市河流和湖泊的污染物越来越多， 由此带来的环境安全问题日渐突出。因此水质污染问题是倍受关注，评价污染现 状、预测对整个生态系统的影响具有重要的现实意义，是确保城市环境安全重要 环节。 本文在对成都水系基本情况和环境现状充分调研的基础上，选择具有代表性 的“三河”作为研究对象，应用确定性联立判别法对研究区进行评价，查明了“三 河”主要污染物，以及划分了各河段水质类别，分析了污染物在河流中的迁移、 转化影响因素，建立了水质模型，通过以上研究以期对成都市环境管理和保护提 供理论依据。 关键词：成都，水安全，确定型模糊联立评判法，水质预测 t h ee v a l u a t i o no fw a t e rq u a l i t ys e c u r i t yi nc h e n g d u ( a b s t r a c t ) c h e n g d ai sb o t ht h es c i e n c e , f i ：n a n o cc e n t e ra n dt r a n s p o r t a t i o n c o m m u n i c a t i o n h i n g eo fs o u t h - w e s tc h i n a a f a rn e a r l yt h r e ed e c a d e so fe c o n o m i cr e f o r ma n d b o o m i n gi n d u s t r i a ld e v e l o p m e n t , m o r ea n dm o l cw a s t ew h i c hw o u l di n d u c es e r i o u s e n v i r o n m e n tp r o p l e mi sc h a r g i n gi n t ot h er i v e ra n dl a k ed i r e c t l yo ri n d i r e c t l yi nt h e c i t y t h i sp h e n o m e n o n i se s p e c i a u ys i g n i f i c a n ti nh e a v ym e t a lp o l l u t i o n ， t h i sa r t i c l ei nt ot h ec h e n g d ur i v e rs y s t e mb a s i cs i t u a t i o na n di nt h ee n v i r o n m e n t p r e s e n ts i t u a t i o nf u l li n v e s t i g a t i o na n ds t u d yf o u n d a t i o n ，t h ec h o i c eh a s ”t h r e ed v e m ” t ot a k er e p r e s e n t a t i v e l yt h er e s e a r c ho b j e c t , t h ea p p f i c a t i o no ft h ed e t e r m i n a t 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 ds e t su pt h ed i s t i n c t i n nl a wt oc a r r yo nt h ea p p r a i s a l t ot h er e s e a r c ha r e a , h a sv = i f i e d ”t h r e er i v e r s ”t h em a i np o l l u t a n t , a sw e l la sh a s d i v i d c dv a r i o u ss e c t i o n so fr i v e rw a t e rq u a l i t yc a t e g o r y , h a sa n a l y z e dt h ep o l l u t a n ti n r i v e r sm i g r a t i o n ，t h et r a n s f o r m e di n f l u e n c ef a c t o r , h a se s t a b l i s h e dt h ew a t e rq u a l i t y m o d c ls t u d i e st h m u g ht h ea b o v eb yt h et i m ep r o v i d e st h et h e o r yb a s i st ot h ec h e n g d u e n v i r o n m e n tm a n a g e m e n ta n dt h ep r o t e c t i o n k e yw o r d s ：c h e n g d u ，w a t e rs e c u r i t y ，t h ed e t e r m i n a t ef u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n ，w a t e rq u a l i t yp r e d i c t i o n 第一章前言 弟一草日u 吾 1 1 选题依据及研究意义 环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件。随着社会经济的不断发展，资源短 缺、人口增长和环境退化等压力日益增加，由此导致的安全问题已超越了传统的国家或 公众安全的研究范畴，包括环境变化在内的综合安全研究势在必行，水资源及水生态环 境的变化对社会经济发展的影响应纳入综合安全的研究范畴。 水安全不仅是一个生态环境问题，也是一个经济问题和社会问题、政治问题，直接 关系到国家的安全。对那些水资源紧张的国家和地区来说，水资源已经成为关系到生存 和发展的战略问题，同时也是影响国家安全和国际关系的一个重要方面。随着人口的增 加，工农业和生活用水的急剧增长，水资源遭到破坏和浪费全球水资源危机加剧。在 未来的2 0 年里，人类对水的需求将增加4 0 左右，到2 0 2 5 年，世界上只有1 4 的国家有 足够的饮用水。因为水源缺乏，很可能引发世界范围内的争端。在世界许多地区，人类 对水源的需求与实际供水能力之间的鸿沟将持续加深缺水闯题威胁着人类安全的三个 基本方面是：食物生产、永环境的卫生袄况以及社会和政治稳定。 2 0 0 5 年3 月2 2 日是第1 3 个世界水日，也是中国水周的第一天，今年中国水周的主题 就是“保障饮水安全，维护生命健康”。3 月底，中国政府通过中国日报，正式通告了水 资源污染的警告，预计3 6 亿中国民众缺乏安全的饮用水。全国有7 0 的河流湖泊受到了 污染，有大约2 0 0 万人因为饮用含砷量很高的水而患病，其中包括癌症。从我国1 1 8 个大 中城市地下水监测资料分析表明，目前全国地下水已普遍受到污染( 超过9 7 ) ，部分地 区永质污染超标严重，且还在继续加重。尤其是北方城市污染更加严重，污染元素多， 且超标率高。如华北地区的主要城市中，仅海河流域水质劣于国家地下水质量类标准 的水体面积就多达7 万平方公里左右。水质安全直接关系到了人民的生命健康安全。决 定水资源功能的主要参数就是水质，水质与水资源功能是紧密联系在一起的。工业和城 市污水以及农业化肥及有机肥的流失，是导致中国城市水安全的主要原因，我国工业污 水排放指数是国际先进水平的几倍到几十倍，城市生活污水排放逐年上升，而处理率不 足2 0 。 在人类所面临的一系列重大而紧迫的全球环境问题中，城市环境污染问题便是当前 最令人关注的复杂环境问题之一。为了避免环境污染和生态破坏，给子孙后代留下一个 美好的家园，人们努力寻求一条人口、经济、资源和环境相互协调发展之路，认识到必 须实施可持续发展战略。经四川省人民政府和国土资源部中国地质调查局充分论证，合 作开展了成都经济区生态地球化学调查，“成都经济区水环境安全性评价”为“成都经 济区生态地球化学调查”第二层次中的一个子项目，本研究为“成都经济区水环境安全 性评价”的一部分，结合本专业研究方向重点研究“成都市区水环境质量安全性评价”， 是区域生态地球化学调查在重要城镇及人口密集区水环境方面的深入和扩展。 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 在四川省成都经济区多目标区域地球化学调查的基础上，开展区内人口密集区成都 市水环境质量安全性评价，对水环境系统污染趋势进行预警研究，为改善和调控水环境， 为制定或调整城市建设规划、农业经济区划及社会经济可持续发展规划提供科学依据。 本文研究具有重要的现实意义。 1 2 研究现状及前人工作 1 2 1 国内外“水安全”认识 水安全问题的研究起源于2 0 世纪7 0 年代，但真正把水安全作为一个整体来认识和 研究，还只是近年来的事。1 9 9 9 年5 月我国颁布并施行了中华人民共和国行业标准水 资源评价导则s l ，1 2 3 8 - 1 9 9 9 ) 。水资源评价工作要求客观、科学、系统、实用，并遵循 以下技术原则：a ) 地表水与地下水统一评价；b ) 水量水质并重；c ) 水资源可持续利用与 社会经济发展和生态环境保护相协调；d 诠面评价与重点区域评价相结合。 2 0 0 0 年3 月在瑞典斯德哥尔摩召开的世界水讨论会中指出，为实现用水安全，我 们面临着的主要挑战来自满足基本需要、保证食物供应、保护生态系统、共享水资源、 控制灾害、赋予水价值、合理管理水资源等7 个方面。会议通过的“2 l 世纪水安全”海 牙部长级宣言进一步详细解释：为2 l 世纪提供用水安全，这意味着确保淡水、海岸和 相关的生态系统受到保护并得到改善，确保可持续性发展和政治稳定性得以提高，确保 人人都能够得到并有能力支付足够的安全用水以过上健康和幸福的生活，并且确保易受 伤害人群能够得到保护以避免遭受与水相关的灾害威胁。为了实现水安全，我们面晒着 满足基本需要、保证食物供应、保护生态系统、共享水资源、控制灾害、赋予水价值和 合理管理水资源等多方面的挑战；水资源安全即是以可以承受的价格提供安全的供水。 水资源安全的实质是水资源供给能否满足合理的水资源需求。如果一个区域的水资源供 给能够满足其社会经济长远发展的合理要求，那么这个区域的水资源就是安全的，否则 就是不安全的；水安全指的是在现在或将来，由于自然的水文循环波动或人类对水循环 平衡的不合理的改变，或是二者的耦合，使得人类赖以生存的区域水状况发生对人类不 利的演进，并正在或将要对人类社会的各个方面发生不利的影响，表现为干早、洪涝、 水量短缺、水质污染、水环境破坏等等方面，并由此可能引发粮食减产、社会不稳、经 济下滑及地区冲突等等。 在国内，对“水安全”相关研究如下： 韩宇平，阮本清( 2 0 0 3 ) 认为水安全可以理解为：在现在或将来，由于自然的水文循 环波动或人类对水循环平衡的不合理改变，或是二者的耦合，使得人类赖以生存的区域 水状况发生对人类不利的演进，并正在或将要对人类社会的各个方面产生不利的影响， 表现为干旱、洪涝、水量短缺、水质污染、水环境破坏等等方面，并由此可能引发粮食 减产、社会不稳、经济下滑及地区冲突等等。 郭永龙，武强( 2 0 0 4 ) 等人进一步将水安全问题划分为由干旱、洪涝和河流改道而造 2 第一章前言 成的自然性水安全问题以及由人为活动造成的人为性水安全问题，人为性水安全问题主 要有：健康安全、粮食安全、生态环境安全、经济安全、国家安全等。这种定义按照水 安全的自然属性和社会属性进行划分。 成建国，杨小柳等( 2 0 0 4 ) 认为：水安全是指这样一种社会状态：人人都有获得安全 用水的设施和经济条件，所获得的水满足清洁和健康的要求，满足生活和生产的需要， 同时可使自然环境得到妥善保护。 张俊艳等( 2 0 0 5 ) 述论述了城市水安全的内涵，主要是指由于城市水资源短缺、水 质污染以及洪涝干旱灾害造成的城市水安全问题，主要表现为城市的供水安全、城市的 水质安全和城市的防灾安全。水安全的外延主要是指由于水多、水少、水脏而带来的社 会性水安全问题，主要表现为城市粮食安全、城市经济安全、城市社会安全以及城市生 态安全等问题。 张翔等( 2 0 0 5 ) ，从影响水安全的威胁因素、水安全的风险意义、水安全的保障程 度等方面，深入探讨水安全的内涵，提出水安全的定义如下：“水的存在方式r 量与质、 物理与化学特性等) 及水事活动( 政府行政管理、卫生、供水、减灾、环境保护等) 对人类 社会的稳定与发展是无威胁的，或者说存在某种程度的威胁，但是可以将其后果控制人 们可以承受的范围之内。”并尝试将英国生态与水文中心提出的水贫困指数( w a t e r p o v e r t yi n d e x w p m 蓝用于海河流域的水安全评价研究。 1 2 2 研究区域内前人相关研究工作及成果 成都市环保局按照成都市地面水水域环境功能类别划分管理规定 ( 成府发 f 1 9 9 2 1 1 1 5 号文) ，对成都市城区及双流府河段地表水功能区类别进行了划分，成都市城 区及双流府河段地表水功能区类别执行类水域标准，岷江入口及城区进口执行i i 类水 域标准，郊区f 市) 县地表水功能区类别执行l 类水域标准，饮用水源水执行饮用水水源 永标准。成都市环保局在九五期间，共设置地表水检测断面6 3 个，地表水监测项目为p h 值、悬浮物、总硬度、酸盐氮、溶解氧、硝酸盐氮、高锰酸盐指数、生化需氧量、非离 子氨、铅，总镉、石油类、挥发酚、电导率、氰化物、浑浊度、总砷、氟化物、总汞， 六价铬、细菌总数、大肠菌群、色度、铁、锰、铜、锌、水温等2 8 项，郊区( 市) 县开 展的水质监测项目数有所不同，在1 9 至2 5 项之间。在检测项目的基础上，对检测断面进 行了对地表水现状采用水域类别评价法，年际比较主要采用综合污染指数法，趋势分析 采用p e a r m a n 秩相关系数法，饮用水源水进行超标率及饮用水源水达标率评价。并分析 了其变化趋势、污染特征及污染原因，制定了污染防治和生态保护对策，对将来环境质 量进行了预测。 成都市环保局在各年环境监测的基础上，做了各年度环境质量报告书，从大气、 地表水、地下水、噪声、固体废物等方面评估了成都市各区的环境质量状况。 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 1 3 技术路线 4 第二章研究区社会、自然环境背景调查 第二章研究区社会、自然环境背景调查 2 1 自然地理环境概况 成都市位于北纬3 0 。0 5 至3 1 。2 6 。东经i o t 5 4 至1 0 4 。5 3 之闻，其东北与德阳市、东 南与资阳市、西南与雅安地区、西北与阿坝藏族羌族自治州，南面与眉山市相连。总面 积1 2 3 9 0 平方公里。 成都市位于四川盆地西部成都平原中部，地形上呈西北高，东南低之势，平均坡降 5 。由于岷江水系的摆动，形成了成都平原大型冲积扇和洪积扇地貌。地形主要有西部 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体，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 。 区内主要的岩性为第四系全新统及上更新统松散层上部。第四系全新统及上更新统 沙砾岩石层含丰富的孔隙潜水，实为成都地区的天然水库，地下水主要由大气降水和地 表水渗入补绘。 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 属沱江水系，流域面积约占l o 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、黑市河两大干渠，六 大干渠再延伸出众多干、支渠，组成级横交织、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，彭山为回流交点的独特的“纺锤状”水嗣。 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4 6 之间，比同纬度的长江中下游平原地区高出2 c 左右，无霜期在1 6 8 3 0 0 天之间，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，全年夜降雨率高，可达7 0 ，湿度大、云雾多、日照少。 相对湿度平均在7 5 8 5 之问。平原地区阴天日数多达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。 由于地形原因，造成了成都静风率高( 4 2 左右) ，年平均风速小( i 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。 西部山地是四川盆地到j | l 西高原的过渡带，该区森林垂直分布比较明显，物种资源 丰富，有生物基因库之称，使熊猫、珙桐等珍稀物种的特有栖身地。东部龙泉山区以经 济林为主，水桃等水果享誉全国。平原地区主要是竹类植物组成的常绿木本群落。 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 2 2 社会人口、经济状况 成都市共辖7 个区( 锦江区、青羊区、金牛区、武侯区、成华区、龙泉骚区，青白 江区) ；4 个市( 彭州市、崇州市、邛崃市、都江堰市) ；8 个县 金堂县，双流县、温江县、 郭县、新都县、大邑县、蒲江县、新津县) 。 全市1 9 9 5 年末人口为9 7 1 6 万，2 0 0 0 年末为1 0 1 3 3 5 万人，五年间净增4 1 7 5 万人， “九五”期间入口自然增长率为0 3 0 5 。 2 0 0 0 年末全市人口密度为8 1 0 人平方公里，市区人v i 密度为2 3 6 9 人平方公里、 县市人口密度为6 1 7 ) , j - v - 方公里。 2 0 0 0 年全市非农业人口3 4 5 9 0 万人，城市化率由1 9 9 5 年的3 0 9 7 ，上升到2 0 0 0 年的3 4 1 3 。 建成区面积由1 9 9 5 年的1 0 6 平方公里，扩展到2 0 0 0 年的1 6 6 7 9 平方公里，建成 区人口由1 8 0 6 3 万，增加到1 9 8 9 2 万人0 9 9 9 年) 。 2 0 0 0 年全市国内生产总值g d p 达到1 3 1 0 亿元，5 年平均增长率为1 0 8 提前两年实现了国内生产总值“翻三番”的 目标。“九五”期间g d p 增长情况见图l - 2 1 。 t 啪 l 鲻，9 ，5 l 鲫 l ，赡l 钟9瑚 重1 - 2 - 11 9 9 弘2 0 0 0 每j u l mg d pi - 繁情提 每童 工业经济运行平稳，2 0 0 0 年实现增加值4 8 5 亿元，5 年年均增率为1 1 4 ，电子信 息、医药、食品、机械四大主导产业增加值占全市工业企业增加值的比重达6 3 4 。高 新技术产业快速成长。 第三产业发展迅速。2 0 0 0 年社会消费品零售总额达5 5 4 亿元，5 年间年均增长率为 1 4 1 ，旅游、房地产业较快增长，市场体系进一步完善。 农业和农村经济稳定发展，2 0 0 0 年实现增加值1 2 4 亿元，5 年问年均增长率3 4 。 粮食生产连年丰收，2 0 0 0 年总产量达3 6 3 7 万吨。“菜篮子”主要产品增加，质量提高。 6 +_孽= 精脚 枷 啪 螂 狮 第二章研究区社会、自然环境背景调查 农业产业化经营扩大，农业生产条件继续改善。 “八五”末期成都市一、二、三产业结构比例为1 4 4 6 ：4 3 4 ：4 2 ，到2 0 0 0 年末， 己变为9 5 ：4 4 9 ：4 5 6 。从而使成都市的产业结构趋向合理( 见图1 - 2 2 ) 。 7 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 第三章研究区水环境调查 3 1 成都市水系概况 成都水系从都江堰宝瓶口引水，纵贯成都平原，属于岷江水系的一部分。水系内的 输出河流包括从走江闸分水的江安河、从清水河引水的肖家河、从蒲柏闸分流的蒲阳河、 从柏条河石堤堰处引水的毗河以及从府河引水的东风渠。岷江至都江堰鱼嘴分水堤后， 分为内江和外江，纵穿成都平原西部，河道分歧，渠系如网，为著名的都江堰灌区。外 江是岷江的主河道，是岷江主要的捧洪河道。内江是人工开凿的弓f 水河道，进入宝瓶口 后分为蒲阳河、柏条河、江安河、走马河四大输水干渠。干渠进入成都平原后，渠系纵 横，水网纵横密布，成为成都平原水网区。其中府河南河是市区的两条主要河流，分别 由北东、南西流经市区，在城区形成两江环抱之势。在九眼桥会合后成为府江干流，继 续向南在二环路外与东湖相连，府江水部分汇入东湖，干流则继续流出城外。 都江堰水利工程是公元前2 5 6 年左右，由秦蜀郡太守李冰和他的儿子李二郎总结前 人治水经验，率领劳动人民修建的，距今已有两千多年的悠久历史。都江堰灌溉面积由 解放初期的2 8 0 万亩发展到现有的1 , 0 0 6 万亩( 包括通济堰补水灌区) ，占全省灌面的 2 8 1 ；灌面总人口1 9 5 3 万人，占全省的2 3 5 ：灌面粮食总产量8 5 6 万吨，占全省的 2 3 6 ；灌区国民生产总值占全省的4 1 6 。现在，都江堰已经发展成为一个“引、蓄、 提”相结合的特大型水利工程，供水目标己由灌溉、防洪，发展成为灌溉、工业生活供 水、防洪、发电、水产养殖、环境保护等多目标的综合利用工程。 成都境内河网密布，全市有大小河流五十余条，其中，府河与南河分别自北东、南 西流经市区，使城区形成二江环抱之势，两河至九眼桥汇合为府江千流后向南流出城外。 府河是成都市市管河流。府河发源于石堤堰分水枢纽府河闸，其水源来自都江堰宝 瓶口下的千渠柏条河及走马河分支徐堰河。府河流经郭县团结镇、安靖镇，进入成都市 区，绕城北而城东，出九眼桥，经望江楼、成昆铁路大桥、三瓦窑、永安大桥、五岔子 大桥后，进入双流县境，流经双流县中和、中兴、永安、黄佛、彭山县顺河、双江等乡 镇，于江口镇复入崛江。府河干流全长1 1 5 k m 。全流域面积2 0 9 0 k m 2 。 南河水源来自走马河的分支聚源走马河，流经郭县安靖镇两河口时叫清水河，转向 东南流，流经成都市西郊苏坡桥等地。进入市区后称锦江，亦叫南河，绕城西而城南， 于九眼桥汇入府河，全长7 3 k i n 。南河与府河在成都市区形成“二江合抱”的独特景观。 沙河北起成都北郊洞子口，沿金牛、成华、锦江三城区逶迤而下，在市区东南下河 心村归流府河，全长2 2 2 2 公里。沙河是岷江水系“东别为沱”的典范，南宋时就有明确 记载，距今已有1 5 0 0 多年历史，它吸纳着成都东北区域2 0 余条支流，与府河、南河共 同滋养着蓉城儿女。上世纪5 0 年代整修以后，为成都东郊4 5 0 余户大中小型企业、数 1 0 万居民提供生产、生活用水，灌溉着下游4 万余亩农田，承担着成都东北区域1 0 0 8 第三章研究区水环境调查 余平方公里的防洪功能。 根据四川省、成都市1 9 9 1 1 9 9 5 年度环境质量报告书中的地面水环境质量现状评价 成果，仅从成都市“三河”( 府河、南河、沙河) 与府河黄龙溪的水质综合污染指数逐年 变化情况可以看出：成都市区“三河”的水质综合污染指数，由1 9 9 1 年的0 5 3 3 变化为 1 9 9 5 年的0 6 4 8 ( 采用地面水环境质量标准( g b 3 8 3 8 - - 8 8 ) i v 类水域标准评价) ， 污染趋势上升了1 7 2 。府河黄龙溪的水质综合污染指数，由1 9 9 1 年的1 8 9 2 变化为 1 9 9 5 年的3 2 6 2 ( 采用地面水环境质量标准( g 1 3 3 8 _ 8 8 ) i 类水域标准评价) ，污 染趋势上升了7 2 a ，主要污染因子质为：化学需氧量( c o d e r ) 、生化需氧量( b o d 5 ) 等有机物和非离子氮、挥发酚、六份铬、石油类等。成都市的水污染问题十分突出，并 且已经危及到了岷江府河汇口下游河段，1 9 9 8 年在四川省眉山地区发生的死鱼事件， 给我们敲响了警钟。 3 2 成都市水量概况 成都市位于成都平原腹心地带、地处亚热带湿润季风气候区，河网密布，降水充沛， 地下水丰富，独特的地理位置和气候特征，同悠久的历史文化的融合的结果，水造福于 成都，成都因水而兴，因水而荣，但随着人口增加，经济增长，城市增大，水资源形势 日益严峻，被列为缺水城市之一，敲响了成都因水而困的警钟，水资源紧缺成为制约经 济社会可持续发展的突出问题。 成都主要是域外来水，域内地表水和地下水三部分构成。一是外来水。来自岷江、 沱江和青衣江等河流流经成都，年水量1 8 4 7 亿立方米；二是地表水。全市1 2 4 万平方 公里规划区域内，年均降地表水5 5 8 亿立方米；三是地下水。年可开采量3 1 4 亿立方 米。成都水资源总量为3 0 4 7 2 亿立方米。 水资源短缺已成为全国共同性问题，成都已列为三百多个缺水城市之一。从全国水 资源紧缺类型看，一是资源性缺水。按国际标准人均拥有水量2 0 0 0 立方米为严重缺水 计算，我国华北地区、西北地区，地处干旱地区，或降雨稀少的1 5 个省市严重缺水。 二是工程设施性缺水。一般讲有水源，或因工程设施建设不足、不配套、不完善、或规 划发展不足，或缺乏跨地区、跨流域开发利用水资源的重大工程设施，号致生产、生活 供水紧张。目前，许多地区随着跨地区跨流域的大水利工程和供水设施的适度超前建 设和逐步配套完善，缺水的紧张局面渐趋缓和，用水环境极大改善。三是污染性缺水。 人口密集、传统工业集中，乡镇企业特别是造纸、印染、冶金等“五小”发达的地区和城 市，大量的生产废水、生活污水未经处理直接排放，严重污染江河湖渠的水体，水质恶 化，破坏了饮用水源，造成水源紧张。从当前成都的水资源和实际情况看介乎工程设旋 和污染性的综合性缺水城市。 9 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 3 3 成都市污染源分析 3 3 1 工业“三废”排放 成都的环境问题，随着国民经济的快速发展也逐渐出现了令人担忧的严重化倾向。 在空气污染方面，1 9 9 5 年成都工业废气捧放总量为5 7 6 亿标立方米，其中经过消烟除 尘和净化处理的占7 0 7 ：1 9 9 8 年捧放的总量达7 1 2 亿标立方米，处理率为7 5 7 。3 年中工业废气经过消烟除尘和净化处理的总量虽然有较大增加，处理率也上升了5 个酉 分点，但未经过处理的绝对数量却有增无减，而且1 9 9 8 年成都工业废气的处理率还远 不及全国县及县以上工业废气平均处理率( 8 6 3 ) 。在垃圾污染方面，1 9 9 8 年，成都 已累计堆存工业固体废物达6 9 5 万吨，比1 9 9 0 年净增加1 1 3 万吨。在水污染方面，1 9 粥 年仍然有7 2 8 5 万吨工业废水捧放未达标。据1 9 9 8 年四川省枯水期地面水环境质量状况 公布显示，四川省五大水系环境质量除金沙江外，长江、岷江、嘉陵江和沱江水系均受 到污染，尤其是沱江水系整体污染严重。 工业废水捧放总量( 万吨)工业废气捧放总量( 亿立方米) - 一 r ，r 一 1 9 9 01 9 t j 61 9 9 1 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 22 0 0 3 2 0 0 4 1 9 9 01 9 嘶1 9 9 1 9 9 91 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 2 2 0 0 0 2 0 0 4 工业烟尘捧放总量( 万吨)工业固体废物( 万吨) 9 9 01 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 92 0 0 02 0 0 l2 0 0 22 0 0 32 0 0 41 9 0 0 1 9 9 51 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 3 2 0 0 4 图3 一l 工业“三废”捧放变化图 1 0 第三章研究区水环境调查 3 3 2 农业发展 全市化肥使用量成逐渐上升的趋势，1 9 7 8 年化肥旌用量为1 5 5 9 2 1 吨，至1 9 8 0 年 化肥施用量降为1 3 2 1 7 0 吨，至1 9 9 0 年增至1 5 7 8 1 5 吨。1 9 9 8 年的化肥使用量为1 9 9 9 1 0 吨。 圈3 2 化肥用：露年夺化 资搴年来源t 成都统计信息阿 农药、化肥和地膜是重要的农用物资，对农业生产的发展起着重大的推动作用，长 期不合理施用，也可以导致土壤污染。绝大多数的农药为有机化合物，少数为有机无 机化合物或纯矿物质。个别农药在其组成中含有h g 、a s 、c i i 、z n 等重金属。肥料不但 富含氮磷，也含有重金属等污染物。氮、钾肥料中重金属含量较低，磷肥中含有较多的 有害重金属，复合肥的重金属主要来源于母料及加工流程所带入。肥料中重金属含量一 般是磷肥 复合肥 钾肥 氮肥。 解放以来，我国的肥料生产业有了突飞猛进的发展，现在我国己从以农家肥为主的 国家，变成了全世界第一生产和消费大国。肥料带来的环境问题已经引起了我国政府和 各有关部门的重视。近来的研究表明，连续旆用有机肥1 6 年，土壤中铜、锌、铬、镍 的变化幅度分别为4 3 7 - 2 5 3 4m g k g 、4 7 5 1 4 7 5m g k g 、2 6 7 - 1 0 4 0m g k g 和 3 4 。2 - 1 4 7 5 m g k g e 很多研究显示，磷肥中含有多种痕量元素，其中一些为有害元素。镉是情况较为严 重的一种元素。高磷肥使用地区的土壤和植株中镉的含量相应地都较高。 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 3 3 3 汽车交通 地处西部的成都市，人均可支配收入仅占北京、上海的三分之二，但却连续4 年挤 身中国城市私家车拥有量“三甲”之列。到20 04 年底，成都市私家车数量已达11 8 万辆，占全市机动车总量的85 左右，成为私家车拥有量仅次于北京、广州的“第 三城”，远远超过其他东南沿海发达地区大中城市。 圈3 3 机动车总量运年变化圉 汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒， 尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。随着汽车数量的增加，汽车对环境带来的污染也 越来越严重。 3 5 本章小结 调查期间采样两次，2 0 0 4 年1 1 月份和2 0 0 5 年3 月份，即平水季和苦水季。依据 国家环境调查取样标准，对各县区现场测量p h 值，并利用g p s 仪进行准确定位。测 量和记录了水体主要物理性状，其中包括项目有：味，臭，色，悬浮物，水温，气温， 并作了水环境安全野外记录表。 调查过程中，大部分河段水质混浊，水面有不少漂浮物，河道两旁散落、堆积着各 种生活、建筑垃圾，河水散发着臭味。与往年相比，表明河流水质处于恶化趋势，与成 都市污染源变化趋势分析结果符合。 第四章研究区水环境系统采样 第四章研究区水环境系统采样 4 1 布点原则 4 1 1 、河流水质采样布点原则 1 采样点位应远离城镇、工矿区、农业发展程度高的区域采样点选在城镇、工业 区上游河段： 2 均布点，河流汇合点适当加密原则； 3 采样点尽量选择水流混合均匀流域面积大、流速稳定平直的河段； 4 对于区域地质异常的河段，应在上、下游分别布设采样点； 5 点位尽量选择在地物标志明显处； 6 取样断面的布设原则。在调查范围的两端、调查范围内重点保护水域及重点保护 对象附近的水域、水文特征突然变化处( 如支流汇入处等) 、水质急剧变化处( 如污水排入 处等) 、重点水工构筑物( 如取水i = l 、桥梁涵洞) 等附近、水文站附近等应布设取样断面。 还应适当考虑拟进行水质预测的地点； 7 取样断面上取样点的布设： a 、断面取样垂线的确定门当河流断面形状为矩形或相近于矩形时，可按下列原则 布设取样垂线。 小河：在取样断面的主流线上设一条取样垂线。 大河、中河河宽小于5 0 m 者，在取样断面上各距岸边三分之一水面宽处，设一条取 样垂线( 垂线应设在明显水流处) ，共设两条取样垂线；河宽大于5 0 m 者，在取样断面的 主流线上及距两岸不小于5 m ，并有明显水流的地方各设一条取样垂线，即共设二条取 样垂线。 特大河( 例如长江、黄河、珠扛、黑龙江、淮河、松花江、海河等) ；由于河流过宽， 取样断面上的取样一垂线数应适当增加，而且主流线两侧的垂线数目不必相等，拟设有 排污口的一侧可以多一些。如断面形状十分不规则时，应结合主流线的位置，适当调接 取样垂线的位置和数目。 b 、垂线上取样水深的确定。在一条垂线上，水深大于5 m ，在水面下0 5 m 处及在距 河底0 5 m 处，各取样一个；水深为1 5 m 时，只在水面下0 5 m 处取一个样：在水深不足 1n l 时，取样点距水面不应小于0 3 m ，距河底也不应小于0 3 m 。对于三级评价的小河， 不论河水深浅，只在一条垂线上一个点取一个样，一般情况下取样点应在水面下0 5 m 处，距河底也不应小于0 3 m 。 取样方式。一级评价：每个取样点的水样均应分析，不取混合样。二级评价：需要 预测混合过程段水质的场合，每次应将该段内各取样断面中每条垂线上的水样混合成一 个水样。 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 其他情况每个取样断面每次只取一个混合水样，即将断面上各处所取水样混匀成一 个水样。 4 1 2 、评价区采样点确定 根据上述布点原则，结合评价区河流分布特点、考虑采样的可行性等实际情况，在 评价研究区共确定了1 3 个采样点为第一次采样点。 根据第一次分析结果，在第一次采样基础上，第二次采样根据研究需要增加了采样 点，确定为2 2 个，并且采集了两个泥样，即东湖和青龙渔场。采样点分布图见下； 图4 一l 成都市采样点分布图 1 4 第四章研究区水环境系统采样 表4 1 成都市水样采样点说明表 第一次采第一次样品第二次采第二次样品 采样点 样编号分析编号样编号分析编号 成华区跳蹬河桥下 1 6f f l1 f s l 望江公园新九眼桥下 1 7 h 吃 2 f s 2 三瓦窑桂溪立交桥( 府南河) 1 8 f 鹞 3 f s 3 新沙河桥下( 入府南河口) 1 9 f f 4 4 f s 4 金牛区沙河与府南河汇合处 2 0 同巧 5 f s 5 府南河汇合处九跟桥下 6 r 沁 老东门大桥下府河口 2 1f 跖7 f s 7 锦江县锦江大桥下南河入口 2 2 f f 7 8 r 沿 成都市大石车路，虹桥边上 2 3f f 89 r 西 成都市通惠门西郊河桥下 2 4 f f 9 1 0 瑙l o 成都市浣花桥旁 2 5f f l 01 l f s l l 成都市青水河大桥下 1 2 l ；s 1 2 成都市清水河武青大桥下 2 6 f f l l 1 3 f s l 3 成都市摸底河清溪桥边上 2 7瞰21 4 f s l 4 成都市二环路府河桥下 1 5 f s l 5 金牛区新桥边上 2 8网阻31 6 i 毽1 6 成都市老成彭路沙河桥下 1 7 f s l 7 老成彭路铁路桥东风渠 1 8 f s l 8 郫县大石桥府河边 1 9 f s l 9 熊猫大道东风渠大桥 2 0r 啪 李家沱沙河华油桥旁 2 1 f s 2 1 成华区理工大学后门虹桥旁 2 2 f s 2 2 东湖东湖f s 2 3 青龙渔场青龙渔场 f s 2 4 表4 _ - 2 成都市泥样采样点说明表 采样点第一次采样编号第二次采样编号 东湖东湖 青龙渔场青龙渔场 成都理工大学2 0 0 3 级硕士研究生学位论文 4 2 样品采集 4 2 1 水样的采集 河流、湖泊、水库水样保存、分析的原则与方法按g b3 8 3 8 执行。g b3 8 3 8 中未说 明者暂先采用环境监测分析方法( 城乡建设环境保护部环境保护局，1 9 8 3 年8 月1 中 的规定。 1 ) 供物理、化学检验用的水样的采集方法：根据欲测项目决定的。采集的水样应 均匀、有代表性以及不改变其理化特性。水样量根据欲测项目多少而不同，采集2 3 l 即可满足通常水质理化分析的需要。若测定苯并( a ) 芘等项目时，则需采集1 0 l 水样。 采集水样的容器，可用硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶。一般情况下，两种均可应用。当容 器对水样中某种组分有影响时，则应选用合适的容器。采样前先将容器洗净，采样时用 水样冲洗3 次，再将水样采集于瓶中。 采集自来水及具有抽水设备的井水时，应先放水数分钟，使积留于水管中的杂质流 去，然后将水样收集于瓶中。采集无抽水设备的井水或江、河、水库等地面水的水样时， 可将采样器浸入水中，使采样瓶口位于水面下2 0 3 0 e m ，然后拉开瓶塞，使水进入瓶 中 供卫生细菌学检验用的水样的采集方法：采集前所用容器必须按照规定的办法进行 灭菌，并需保证水样在运送、保存过程中不受污染。 在取自来水样时，先用酒精灯将水龙头烧灼消毒，然后把水龙头完全打开，放水5 1 0 r a i n 后再取水样。取井水及江、河、湖、水库等地面水水样时，应距水面1 0 - - - 5 e r a 深处取样。取样时应将采样器先做灭菌处理。 采取含有余氯的水样时，应在水样瓶未消毒前按每5 0 0 m l 水样加2 m l 计加入1 5 硫代硫酸钠溶液。 4 2 2 水样的保存 采样和分析的间隔时间尽可能缩短。某些项目的测定，应现场进行。有些项目则需 加入适当的保存剂。需要加保存剂的水样，一般应先将保存剂加入瓶中，或在低温下保 存。加酸保存可防止金属形成沉淀和抑制细菌对一些项目的影响。加碱可防止氰化物等 组分挥发。低温保存可抑制细菌的作用和减慢化学反应的速率。六价铬不应在酸性溶液 中而应在接近中性或弱碱性的溶液中保存。当水样p h 值低时，六价铬易被还原，一般 推荐p h 7 9 时保存。表2 为本法所含分析项目对存放水样容器的要求和水样保存方法。 第四章研究区水环境系统采样 表4 - o 存放水样容器的要求和水样保存方法 项目 采样容器保存方法 色、臭、味玻璃瓶 4 保存, 2 4 h 内测定 浑浊度玻璃瓶或聚乙烯瓶 4 c 保存 p h 值玻璃瓶或聚乙烯瓶 最好现场测定，必要时4 保存，6 h 测定 总硬度聚乙烯瓶或玻璃瓶 必要时加硝酸至p h 2 金属 f 铁、锰、铜、 聚乙烯瓶或玻璃瓶 加硝酸至p h 2 锌、镉、铅) 挥发酚类 玻璃瓶 加氢氧化钠至p h = 1 2 4 保存，2 4 h 内测定 氟化物聚乙烯瓶4 保存 氰化物玻璃瓶或聚乙烯瓶 加氢氧化钠至p h = 1 斜保存，2 4 h 内测定 砷、硒 玻璃瓶或聚乙烯瓶 汞聚乙烯瓶 加1 + 9 硝酸( 内含0 0 1 a a 0 0 _ 0 7 2 - ) p h p0 1 5 p 0 3 00 3 0 p 0 4 50 4 5 p 0 6 50 6 5 p 0 8 50 8 5 p l i 指数 l 安全很不 不安全较不安全基本安全 安全非常安全 l 级别安全 各河段安全级别见下表 表7 _ 40 4 1 2 各河段安全缀别 采样 f f lf f 2f f 3刑脚f f 6f f 7脯肿f f l of f l lf f l 2f f l 3 犏号 02 舯3 - 3 93 4 94 瑚3 4 43 伪3 - 4 53 凹3 j q s3 7 42 4 8 3 2 9 2 3 2 p o 舯0 4 9n 4 70 - 2 6嗍0 5 8o 4 8n - 5 20 5 90 3 90 7 3o 5 2n 7 6 安全基本基本基奉 不基本 基本基本 基本 基奉较不 安全 基本 盘崩安全安全安全安垒安全安全安全 安全安全 安全 安全 安全 表7 一_ l o 略备河段安全盔剃 采样编号 l 毽1疑泛e 璐4f s 5f 蛞最；7k 潞f s 9醛l ol 强1 l g3 3 8 5 j d 0 3 1 64 4 13 舶4 6 24 2 84 2 14 3 64 蛆4 8 3 p0 5 0m 皓 o 5 6 o 1 90 70 1 3m 2 30 2 50 0 10 0 60 0 b 基本很不基本 术 基本根不 不不不 根不根不 安全级别 安全安全安全安全安全安全安全安全安全安全安全 续表罩一l o0 5 0 3 各河段安全级别 采样编号 f s l 2f s l 3砖1 4f s l 5f s l 6f s l 7f s l 8i ；s 1 9 f s 2 0r 娩1f s 2 2 g4 4 4 83 2 54 6 84 2 63 4 34 3 93 1 84 3 94 3 44 5 3 p0 0 9o 1 7o 5 3o - 1 20 2 4o 4 9o 2 00 j 5o 2 0 0 2 10 1 6 很不不基本报不 不 较不不 不不 不 不 安全级别 安全安全安全安全 安全 安全 安全安全安全安全安全 从表中可以看出安全指数越大，水环境越好，更能直观形象的体现水环境质量概况。 7 4 4 评价分析 整体上0 5 年0 3 月各河段水质较0 4 年1 2 月各河段水质的水质有所恶化，在府南河 汇流处，即三瓦窑检测段面，两次监测水质都有所改善，从五类水转化为四类水，原因 可能是：1 ) 上游污染物( 来自工业用水和生活用水) 特剐是重金属在经过一段时间后， 逐渐沉淀、吸附，转化到底泥当中，污染物浓度有所下降：2 ) 因为“自净作用”当废 水排人河道后，废水中的污染物在水体中与河水相配的同队污染物本身得到了分散和稀 释。 “三河”中，沙河恶化趋势最为严重，有部分三类水断面变为五类水，原园可能是： 1 ) 第二次采样属于枯水季节，水量很少，导致河水自净能力急剧下降；2 ) 由于沙河整 治工程的实施中，河底清淤，使底泥中污染物转化至河水中，导致污染物浓度，在一定 时间段内急剧e 升，水质迅速恶化；3 ) 据环保部门2 0 0 2 年