（环境工程专业论文）南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策.pdf

丫111111iillll7ifjih3iijl81111t16llllllolh3ltll 广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明 学位论文原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所取得的成果和相 关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外，论文中不包含其他人已经发表过的研究 成果，也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮 助的个人和集体，均已在论文中明确说明并致谢。 论文作者签名：尚吼碌 2 0 l o 年月二e l 学位论文使用授权说明 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即： 本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本； 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务； 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文； 在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间： 团即时发布口解密后发布 ( 保密论文需注明，并在解密后遵守此规定) 论文作者签名：尚晚曝导师签名： 、 勘i d 年占月 南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 摘要 近年来，随着经济建设的高速发展和人口的急剧增长，大量点源和面 源污染排入南宁水源地，如不及时加以控制，会极大威胁人民群众的身体 健康。本文以邕江水源地多年监测数据为基础，利用数学模型的方法，预 测邕江水源地水质，对南宁市污染防治提供有力依据。 首先，分析了邕江水源地上游河段的水文特征，以具有代表性的c o d 和n h 3 n 为控制因子，选用水环境容量二维模型，按照水情保证率9 5 进 行计算。得出2 0 0 7 年c o d 和n h 3 n 的已利用容量为2 7 5 1 3 7t - a 1 和11 7 6 3 t a 1 ，由此可知c o d 和n h 3 n 分别存在18 2 1 8 5t - a 1 和8 1 2 9t a - 1 的剩余环 境容量。 铁、锰超标已成为近几年南宁市区邕江水源地的主要问题。本文运用 了g m ( 1 ，1 ) 和指数平滑法的组合预测方法，预测今后几年邕江陈村水源地的 f e 、m n 、c o d 和n h 3 - n 水质指标的浓度。采用2 0 0 1 - - 2 0 0 5 年陈村水源地的4 个指标浓度数据分别建立陈村水源地水质预测的g m ( 1 ，1 ) 和三次指数平滑 模型，计算出2 0 0 6 - - 2 0 0 8 年的预测值；最后运用组合预测的方法，对利用 灰色g m ( 1 ，1 ) 法和三次指数平滑法得到预测值进行加权组合，得到2 0 0 6 2 0 0 8 年陈村水源地的组合预测值。通过预测结果的分析，并对比实测值， 2 0 0 6 一- , 2 0 0 8 年f e 浓度预测相对误差分别为4 3 6 ，1 5 2 ，7 9 ，m n 浓度的 相对误差分别为7 5 ，1 0 ，3 3 3 ，c o d 浓度的相对误差分别为1 1 6 7 ， 6 2 1 ，1 0 3 8 ，n h 3 n 浓度的相对误差分别为4 7 3 ，0 6 5 ，3 6 ，相对 误差较小，证明了组合模型在预测中是可行的，精确度满足要求。 在对邕江水质进行评价的基础上，本课题还预测出邕江水源地上游河 段的c o d 矛i n h a - n 剩余水环境容量呈上升趋势，陈村水源地的f e 、m n 、c o d 和n h 3 n 浓度呈下降趋势，预测出经过大量治理，水质情况有所改善。并针 对南宁邕江水体污染特点提出了防治对策和建议。 关键词：饮用水源地水质变化趋势预测防治对策 i i w a t e r q u a l i t yt r e n da n dp o l l u t i o np r e v e n t i o n s t r a t e g i e so fd r i n g k i n gw a t e rs o u r c e so ft h e y o n g j i a n gr i v e ri nn a n n i n g a b s t r a c t w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to fe c o n o m y a n dt h es h a r pr i s eo f p o p u l a t i o ni n r e c e n ty e a r s ，al a r g en u m b e ro fp o l l u t a n t sf r o mp o i n ta n dn o n p o i n ts o u r c e s h a v eb e e nd i s c h a r g e di n t ow a t e rb o d i e si nn a n n i n g i tw o u l db eas e r i o u st h r e a t t op u b l i ch e a l t hi ft h i sp r o b l e mi sn o tc o n t r o l l e dw e l l b a s e do n m o n i t o r i n gd a t a o fw a t e r q u a l i t yo ft h ey o n g ji a n gr i v e ri np a s tt h r e ey e a r s ，t h ew a t e rq u a l i t yw a s p r e d i c t e dw i t had e v e l o p e dm a t h e m a t i c a lm o d e la n dh o p e f u l l yt h ep r e d i c t i n g r e s u l t sc o u l db ea p p l i e di nd e c i s i o nm a k i n gf o r p o l l u t i o np r e v e n t i o ni nn a n n i n g f i r s t l y , t h eh y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h eu p s t r e a mo fy o n g ji a n gr i v e r w e r ea n a l y z e da n dc o da n dn h 3 一nw e r es e l e c t e da st h em a i nc o n t r o l l i n g f a c t o r sa c c o r d i n gt ow a t e rq u a l i t ym o n i t o r i n gd a t a ；t w o d i m e n s i o n a lm o d e lo f w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yw a su s e dt oc a l c u l a t eu n d e rt h ew a t e rr e g i m eo f g u a r a n t e er a t eo f9 5 t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ec u r r e n ts t a t u so fd i s c h a r g e c a p a c i t yo fc o da n dn h 3 - nw e r e2 7 51 37t a 1a n d117 6 3t - a 1r e s p e c t i v e l y ， t h er e m a i n e de n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yf o rc o da n dn h 3 nw e r e18 21 8 5t a - 1 a n d81 2 9t a 1r e s p e c t i v e l y c o n c e r n sh a v eb e e nr a i s e do ni r o na n d m a n g a n e s el e v e l sw h i c hw e r ef o u n d i i i e x c e e d i n gt h en a t i o n a ls t a n d a r d si nt h ey o n g ji a n gr i v e r , t h em a i nd r i n k i n g w a t e rs o u r c eo fn a n n i n gc i t y i nt h i st h e s i s ，f e ，m n ，c o da n dn h 3 - nw e r e s e l e c t e da sf a c t o r sf o rw a t e rq u a l i t ya n a l y s i s ；g m ( i ，1 ) a n dt - e sm o d e l sw e r e u s e dr e s p e c t i v e l yt oc a l c u l a t et h ec o n c e n t r a t i o n so ff e ，m n ，c o da n dn h 3 - n f r o m2 0 0 6t o2 0 0 8i nc h e n c u n ，ac r o s ss e c t i o no fy o n g i i a n g ，b a s e do n m o n i t o r e dd a t af r o m2 0 01t o2 0 0 5a n dt h e nac o m b i n e dm o d e lw a s d e v e l o p e d t o p r e d i c tf e ，m n ，c o d a n dn i - 1 3 一nl e v e l si nt h es a m ea r e a s n er e s u l t ss h o w e d t h a tt h er e l a t i v ee r r o r so ff ec o n c e n t r a t i o n si n2 0 0 6 ，2 0 0 7a n d2 0 0 8w e r e4 3 6 ， 1 5 2 a n d7 9 ，w h i l et h er e l a t i v ee r r o r so fm nc o n c e n t r a t i o n sw e r e7 5 ， 1 0 a n d3 3 3 ，t h er e l a t i v ee r r o r so f c o dc o n c e n t r a t i o n sw e r e11 6 7 ，6 2 1 ， 1 0 3 8 ，w h i l et h er e l a t i v ee r r o r so f n h 3 一nc o n c e n t r a t i o n sw e r e4 7 3 ，0 6 5 ， 3 6 ，r e s p e c t i v e l y , i n d i c a t i n gr e l a t i v es m a l le r r o r s i tc a nb ec o n c l u d e dt h a t c o m b i n e dp r e d i c t i o nm o d e ls h o w sa na d v a n t a g eo v e re i t h e rg m ( 1 ，1 ) o rt - e s m o d e la n di ti sf e a s i b l ei nw a t e r q u a l i t yp r e d i c t i o n b a s e do nt h ee v a l u a t i o no fy o n g j i a n gr i v e r sw a t e rq u a l i t y ，t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h er e m a i n e dw a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo fc o da n dn h 3 - ni n t h eu p s t r e a mo fy o n g j i a n gr i v e rt e n d st oi n c r e a s e t h ec o n c e n t r a t i o n so ff e ， m n ，c o da n dn i - - 1 3 - ni nc h e n c u na r ep r e d i c t e dt od e c l i n e i tc a nb es u r et h a tt h e w a t e rq u a l i t yw o u l db ei m p r o v e du n d e rt h ee f f e c t i v ec o n t r o lo ft h ew a t e r p o l l u t a n t s a n da l s o ，s o m er e m e d i a ls t r a t e g i e sa r ep u tf o r w a r di nt h i st h e s i s b a s e do nt h ef e a t u r eo fw a t e r p o l l u t i o ni ny o n g ji a n g i v k e yw o r d s ：d r i n k i n gw a t e r s o u r c e s ；w a t e rq u a l i t y ；t r e n d ；p r e d i c t e d ； p r e v e n t i o ns t r a t e g i e s v 目录 摘要】 a b s t r a c t i 符号说明 第一章绪论。1 1 1 研究背景1 1 1 1 选题依据1 1 1 2 研究意义和目的2 1 1 3 研究内容及方法3 1 2 国内外研究进展3 1 2 1 国外研究现状3 1 2 2 国内研究现状。7 第二章南宁环境概况。1 2 2 1 自然环境概况1 2 2 1 1 地理位置1 2 2 1 2 气候12 2 1 3 水文1 3 2 2 社会环境概况13 2 2 1 行政区划和人口1 3 2 2 2 社会经济概况14 2 3 饮用水源地分布一1 4 2 4 邕江概况15 2 4 1 地理位置15 2 4 2j 也貌l5 2 4 3 河网15 2 4 4 水文15 第三章南宁环境质量现状1 7 3 1 水质污染现状17 3 1 1 水环境质量17 3 1 2 水污染源状况1 8 3 2 大气污染现状1 9 3 3 固废污染现状2 0 3 3 1 工业固体废物排放2 0 3 3 2 城市生活垃圾处理2 0 3 3 3 医疗废弃物集中处置2 0 3 4 水源地污染现状2 0 一 第四章邕江水源地上游水环境容量计算及预测2 1 4 1 邕江水源地上游污染防治工作面临的主要问题2 1 4 2 水环境容量的研究发展2 1 4 3 水环境容量影响因素2 3 4 4 计算条件的设计2 3 4 4 1 确定计算单元2 3 4 4 2 控制因子2 4 4 4 3 水文条件设计2 4 4 4 4 初始断面背景浓度2 5 4 4 5 水质控制目标浓度2 6 4 5 非点源污染估算模型2 7 4 5 1 农田污染物估算。2 7 4 5 2 畜禽养殖污染物估算2 7 4 5 3 网箱养鱼污染物估算2 7 4 6 点源水污染源预测方法2 8 4 6 1 工业污染源预测方法2 8 4 6 2 生活污水及污染物排放预测方法。2 8 4 7 非点源水污染源预测方法2 9 4 8 水质模型选用。2 9 4 8 1 二维水质模型3 0 v h 4 8 2 二维模型水环境容量计算公式。3 0 4 8 3 污染物综合衰减系数k 。3l 4 9 邕江水源地上游环境容量计算及预测结果3 2 4 9 1 计算结果3 2 4 9 2 预测结果3 3 4 1 0 结论3 6 4 1 l 邕江污染防治对策3 6 第五章邕江水源地污染物趋势分析与水质预测研究3 8 5 1 南宁饮用水源污染防治工作面临的主要问题3 8 5 2 污染物趋势分析3 8 5 3 水质预测4 0 5 3 1 水质预测模型的选择一4 0 5 3 2 南宁邕江水源地水质预测实例4 5 5 3 3 结果分析与水质预测4 8 5 4 结论51 5 5 水源地防治对策5l ，5 5 1 南宁河流型饮用水源地5 1 5 5 2 邕江水源地。5 2 5 5 3 铁、锰污染防治对策5 3 第六章结论与展望5 5 6 1 结论5 5 6 2 展望5 5 参考文献5 7 致 射6 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录6 3 v i 符号说明 意义 预测年工业废水或污染物排放量 河流平均宽度 初始背景浓度 河水中污染物的浓度 污水中污染物的浓度 控制点水质标准 预测点似处污染物的浓度 河流平均水深 污染物综合降解系数 权系数 均方误差 河流横向混合系数 预测年生活污染物排放量 河水流量 污水流量 平均流速 水环境容量 预测年生活污水排放量 i x 单位或量纲 t m m g l l m g l 。1 m g l l m g l l m g l l m d 。1 m 2 s 1 t a - l m 3 s 1 m 3 s 1 d d 罡 讨 r 祷彳 b 岛 锄 勺g俐日 k 脚 晦q c 5 j 易 甜 矽 广西大掌司n b 掌位论文南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 1 1 研究背景 1 1 1 选题依据 第一章绪论弟一早珀y 匕 2 0 世纪以来，社会生产力的飞速发展和科学的不断进步把人类社会的物质文明提 高到前所未有的境地。但是，为了发展却付出了巨大的代价，给水环境带来了较大的污 染。“加强农村饮用水水源地保护，推进农村生活污染治理，控制农业面源污染 已成 为我国政府当前的重要任务【l 】。自2 0 世纪7 0 年代以来，我国在水环境保护方面取得了 前所未有的成就，已初步控制住了水环境污染急剧恶化的势头，但是当前的水环境污染 状况仍然十分严峻，水污染问题己经成为一个全局性的问题。 在全国1 1 3 个环保重点城市的2 2 2 个地表饮用水源地中，平均水质的达标率仅仅有 7 2 。当地表水遭受到污染后，地下水会逐步被污染物渗透，目前中国大约5 0 的城市 市区的地下水污染也很严重。除了城市之外，由全国人大环资委在提交的报告中指出， 整个淮河流域，5 0m 以内的的浅层地下水8 0 都已经变成v 类水质，几乎丧失了水功 能；而5 0 - 3 0 0m 的中层地下水，也出现了局部污染。城市地表水的污染情况仍朝着加 重的方向发展，工业废水和生活污水的剧增使得几乎所有城市的湖泊都被不同程度的污 染。 国家环境保护“十一五”规划( 国发 2 0 0 7 1 3 7 号) 明确要求，围绕实现“十一 五 规划确定了主要污染物的排放控制目标，把保障城乡人民饮水安全作为首要任务， 把污染防治作为重中之重【2 】。2 0 0 6 年1 2 月的监测数据表明，在全国9 7 个环保重点城市 中，饮用水不达标达到了3 6 1 【3 1 。2 0 0 5 - 2 0 0 6 年，我国开展了环境安全大检查，共4 9 万家企业被排查，其中被清查7 5 5 5 个项目是石化化工业，约1 8 的项目布设在江、河、 湖、海及水库的沿岸【4 】。高污染的企业与饮用水源地正是因为这些不合理的产业布局互 为毗邻，一旦这些企业发生重特大污染的事件，对水源地安全将造成重大影响。因此， 饮用水源环境安全隐患突出是由产业布局的不合理所引发的。 广西的河流大多沿着地势呈倾斜面，从西北流向东南。水资源相对较丰富，但时空 分布不均衡，降水量季节分配也不均，地理分布具有东部多，西部少；山丘多，河谷平 原少；夏季迎风坡多，背风坡少等特点。 1 南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 2 0 0 6 年全国发生环境污染与破坏事故共8 4 2 次，其中广西发生环境污染与破坏事 故共8 9 次，而水污染就占了4 6 次【5 1 。据2 0 0 7 年南宁市环保局发布的南宁市环境状况 公报【6 】中关于地表水环境的部分资料，全市境内主要江河水质整体良好，达到国家标准 i i - - - - i v 类水质。其中左江上中、右江支流的叮当河、邕江老口断面水质达到国家地表水 i i 类水质标准，右江雁江、邕江水塘江、郁江南岸断面水质达到国家地表水类水质标 准，邕江的蒲庙断面、郁江的六景断面为国家地表水类水质。对水库水环境监测结果 表明，全年多数水库水质均达到或优于类水质标准，但龙滩水库、大王滩水库水质出 现总氮、总磷超标，为类水质的问题。南宁市地下水质良好级占4 0 ，较差级占6 0 ， 水质良好，较2 0 0 6 年上升1 0 个百分点。主要是铁、锰、氨氮等项目超标影响地下水水 质。南宁水环境污染的主要污染物是：铁、锰、总大肠杆菌和石油类。 2 0 0 7 年，邕江1 1 条主要支流的水质除了八尺江的水质类别为i i i 类外，其余监测的 水质年度均为劣v 类水质，不能满足相应水功能区目标的要求。十一条支流河水中氨氮、 化学需氧量、五日生化需氧量超标现象严重，污染类型为有机污染。而作为南宁主要饮 用水源的邕江水源地，对照地表水环境质量标准( g b 3 8 3 8 - - 2 0 0 2 ) l i i 类标准( 总氮 指标不参与评价) ，粪大肠菌群是影响南宁市饮用水源水质的主要指标，全年5 个水源 地除三津外，其余4 个水源地超标率均达到或超过5 0 。此外，丰水期上游水受大雨冲 刷带入较多泥沙影响，各水源地铁浓度均出现超标，河南水源地锰浓度也出现超标。 关于水环境的问题，是一个长期的、系统的、复杂的问题，要想彻底解决它就需要 全面的系统的规划、有效可行的措施以及足够的毅力。因此，针对南宁当前的社会经济 条件，就现阶段解决南宁主要的饮用水源地的水质问题中所涉及的相关污染防治对策进 行相关探讨：为今后南宁水源污染源治理以及水质科学管理提供科学依据，由此来确保 南宁地区水资源的可持续利用，促进南宁的可持续发展。 1 1 2 研究意义和目的 ( 1 ) 为了了解南宁市饮用水的综合质量状况，这就需要对水体环境的质量给予综 合的评价，用定量的特征更直观的表示水环境质量总体状况，确定其应用价值和水质状 况，使得水资源的配置得到进一步完善，从而实现水资源的可持续发展。 ( 2 ) 对水源地上游c o d 和n h 3 - n 的水环境容量进行计算及预测，对水源地f e 、 m n 、c o d 和n h 3 - n 这4 项水质分析指标浓度预测。计算所得剩余环境容量及水源地水 2 广西大掌硕士学位论文南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 质浓度情况，起到了预警的作用，为改善及调控水环境提供科学依据。 ( 3 ) 研究水源地的污染治理的对策，改善南宁水源地的现状，为各级领导的决策 提供可以参考的科学依据。 1 1 3 研究内容及方法 ( 1 ) 收集左江上中断面、右江雁江断面和邕江老口断面及邕江陈村水源地近几年 来的水质资料。 。 ( 2 ) 分析邕江水源地上游河段的水文特征，以具有代表性的c o d 和n h 3 - n 为控 制因子，选用二维模型计算邕江宋村到老口河段水环境容量。得出2 0 0 7 年c o d 和n h s - n 的水环境容量，并预测2 0 1 2 和2 0 1 7 年的水环境容量。 ( 3 ) 分析邕江水质影响因子年际变化趋势，运用了g m ( 1 ，1 ) 和三次指数平滑法的 组合预测方法，预测今后五年邕江陈村水源地的f e 、m n 、c o d 和n h 3 - n 水质指标的浓 度。 一 一 一 1 2 国内外研究进展 1 2 1 国外研究现状 1 2 1 1 水安全 ： 关于水安全的研究，国际上没有统一的概念，还没有明确的定义。“第二届世界水 论坛及部长级会议 2 0 0 0 年在荷兰海牙召开，会中提到了使用最为广泛的水安全的定 义，即：确保改善并保护海岸、。淡水和相关的生态系统，并提高政治稳定性和可持续发 展，以确保人人为过上健康幸福的生活都能够得到并有能力支付足够的安全用水，确保 能保护那些容易受到伤害的人群不受与水有关灾害的威胁阴。在会议上，水资源的安全 解释为：以可承受的价格获取足够安全的水【8 】。 水贫困指数( w p i ) 是由英国水文与生态中心提出的能反映水行业发展的一种监测 指数。途径、资源、能力、利用和环境是w p i 指数的5 个分指数，取值范围分别为0 1 0 0 ，所取的值越大意味着状况越好。w p i 指数也方便了水资源的管理者监测可供给水 量的变化，反映了水资源短缺对人类的影响，以及影响了获取与使用水资源的社会经济 因素变化【9 】。 3 广西大学硕士掌位论文 南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 1 2 1 2 水源地的境保护现状 1 9 8 6 年，美国国会增补了生活饮用水安全法，是一项关于水源保护区的规定【l o l 。 水源保护区是指作为公共水系统的水井和井周围地面和地下的、污染物可能通过其到达 水井或井区的区域。按照生活饮用水安全法的规定，各州在该法案的修订案生效后 的3 年之内必须制定出水源保护计划，同时为了更好的执行水源保护区的计划，水源地 保护区的管辖权要由联邦转移到水源保护区当局。州保护的计划须经联邦环保局的审 批，地表和地下水源由供水企业实施整体保护，制定并不断修改严格的水质监测指标【1 1 】。 1 9 9 6 年，就已经要求各州对水源地进行评价，建立各自的水源地的保护体系。现 以纽约州为例来说明水源地的保护程序【1 2 1 ： ( 1 ) 建立目标：水源地水质目标的细化，保护目标的设定。 ( 2 ) 设定水源保护区范围；列出水源地资料的清单，对潜在的污染源进行评价；对 土地的利用状况；对水环境现状调查；对污染源的评价；对水文、植被、湿地、潜在侵 蚀、土壤、地形、生物等背景资料的收集。 ( 3 ) 政策措施的有效性的评估：监测公众的健康；评估社会经济的指标；监测水源 地中物理、化学及生物的指标；评估监测数据。 ( 4 ) 政策措施制定：对潜在污染要防治；对现有污染源要控制。 整个管理体系中，占据着核心地位的始终是公众的参与以及各机构之间的协调合 作。在管理、规划水源地的全过程中，各利益方必须发表各自的观点并进行交流与协调， 最终达成一致。 ， 一 经过长达1 0 0 多年的实践，以欧洲水框架法为基础德国制订了水源地保护法， 并已经建立了2 0 0 0 0 个饮用水源保护区，这使得德国在水源保护方面积累了大量经验。 但就采用河流水源地的问题，德国一般表不支持的态度，只对水源地二级区划做了规定： 取水口的上、下游河段应相隔一段，其距离以河水的日流的距离为界【”】。此法充分利用 了水体的自净能力。同时在饮用水水质的监督和监测研究方面德国也很重视，各种各样 先进的水质监测设备由政府提供给监督机构，并监督人员对水源水质进行实时监测【1 4 1 。 1 2 1 3 污染源研究进展 正是由于资源不合理的开发和利用加重了水环境的污染，同时也不同程度的影响到 了城市的地表饮用水源。到了2 0 世纪7 0 年代，为了防止更严重的水环境的污染，发达 国家都纷纷制定了各自的水源保护的条例，这些条例要求严格的削减非点源，控制点源 4 广西大掌硕士掌位论文南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 污染，从而达到保护地表饮用水源的目的。而地表饮用水源保护研究工作也随之逐步的 展开起来1 1 5 1 。 关于地表饮用水源，禁止污染物直接排入地表饮用水源是许多国家水源保护条例所 明确规定的。为了控制了水源地的点源污染，要通过立法、建设污水处理厂等措施来达 到目的。因此，对城市地表饮用水源保护研究中，非常重视对非点源的研究。在发达国 家，对非点源污染的研究历史悠久且很活跃。其中，影响因素、污染特征、长期平均污 染负荷输出是2 0 世纪7 0 年代初对非点源污染的初步研究的几个方面【l6 1 。早期对非点源 污染负荷定量化模型研究仅有城市暴雨水管理模型( s w m m ) 和农药输移与径流模型 ( p t r ) 0 7 】。显然，在这一时期已经可以成熟的应用土壤侵蚀的定量化研究，不足的是 当时不是以非点源为研究角度。2 0 世纪7 0 年代中后期，在对非点源污染研究方面进展 很大。宏观特征和影响因素研究由时空分析和相关因素分析转向了与非点源污染控制密 切相关的源区空间和主控因子分析【1 8 】。非点源污染物的迁移和转化的研究方面有初步的 进展【1 9 1 。2 0 世纪8 0 年代，非点源污染的基础研究扩大了地域范围，对因素分析、类 型多样和污染物迁移机理研究也更加的深入。其中以陆地卫星数据库【2 0 1 、陆地资源信息 系统【2 1 1 、g i s 捌和航空摄影f 矧为代表的3 s 技术与非点源模型相结合广泛应用于非点源 污染预测。应用于潜在非点源污染的三维图形的输出是由专业软件的开发的【2 4 】。对非点 源的研究到了2 0 世纪9 0 年代变得更加活跃，层出不穷的研究与非点源污染控制相关 的影响因子。研究发现微生物的迁移与非点源污染物迁移、转化有着密切联系，地下水 的反补给成为地表水源的重要非点源【2 5 1 。 未经处理的富营养化或酸化的湖水被人类直接或间接地的饮用，会对人体产生近期 甚至远期的影响。非点源不仅会造成水源中污染指标的超标，更会产生污染物的协同作 用，对水源的净化及对人体的健康产生直接的影响。9 0 年代以来，关于污染物对人体 健康的影响、污染物对净化处理的影响以及污染物对水源水质的影响研究，非点源污染 水源的风险评价口6 1 和分析非点源的毒性污染物网主要源区以及对污染物处理效果的评 价研究已经成为研究水源健康卫生的热点。 1 2 1 4 管理保护研究进展 ，针对各国流域具体的水环境问题学者们分别提出了治理流域水污染的不同方法。中 央一地方一流域的水资源的管理体制是根据流域水资源的自然属性制定的。他们认为 “流域管理包含流域资源管理、流域环境管理及流域社会经济活动等多方面内容，应当 5 g - 西大学硕士学位论文南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 加强流域的统一管理，建立健全的流域一体化的管理体制，并使之法制化 。如美国的 田纳西流域管理局、澳大利亚的墨累一达令流域委员会、英国的税务局等流域管理机构 1 s l o 国外制定了具体流域管理法以实现流域管理机构去管理流域水资源的职能，如英国 的流域管理条例、日本的河川法、美国田纳西河流域管理法等。同时，地表 饮用水源在发达国家的管理强调地表饮用水源保护、流域管理和净水处理三者的有机结 合，美国是比较成功的典型【2 8 】。 1 2 1 5 饮用水源地的环境保护工作的开展状况及评价体系介绍 欧美等国对城市污水、工业废水和农村污水的治理与对饮用地的保护工作几乎是同 时进行的。1 8 世纪中旬，开始铺设污水管网，从1 9 3 0 年起开始进行对城市污水的一级 处理，从1 9 6 0 年起开始进行对城市污水的二级处理，从1 9 7 5 年以后部分区域开始进行 对城市污水进行以脱氮除磷为主的三级处理，从1 9 9 5 年以后开始注重有毒物质。欧美 等发达国家注重对城市污水的有效处理，同时也注重对农村污水的统一收集和处置。欧 美等国也花了大力气去治理过去被污染的河流和湖泊饮用水源地，如美国3 3 个重点污 染湖区的治理、英国的泰晤士河治理等就是非常典型的案例【2 9 1 。 在治理被污染的河流和湖泊的同时，欧美等国也形成了一系列自己的饮用水源地评 价指标，对我国饮用水源指标的确定有很大参考价值。美国没有统一的评价方法，为指 导各州的水质评价工作美国环保局制订了水质评价方法指南。各州在此基础上根据 各自的情况制订自己的评价方法。以指定用途的功能可达性为主的美国水质评价，选择 主要影响因子，并确定评价方法及监测频次。监测指标而言，粪大肠菌群仅仅在与人体 接触的水体中被列为必测项目，而饮用水则以毒害性指标为主【3 0 1 。判断方式一般分为不 达标、部分达标、完全达标但受到威胁和完全达标，评价周期为2 3 年，表征方式是 以面积计湖库、以长度计河流。 1 2 1 6 水质预测模型 水质预测是对研究水体的水质情况的预测，是水污染综合防治的基础工作。国外水 质预测模型有：纽约州曼哈顿学院土木工程系浮游植物模型( l a k e 1 ) 、纽约州环境保 护局河口模型( e s 0 0 1 ) 和河网稳态模型( s n s i m ) ，以及美国国家环境保护局提出多 参数综合水质模型( w a s p ) 等。俄勒冈州加拿大水产研究部内陆中心营养物参数预算 模型；加利福尼亚州系统控制公司s c i 溶解氧衰减修改模型( c o s c 1 ) ；新泽西州水科 6 j 西大学硕士掌位论文 南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 学公司简化河口模型( s e m ) 及简化河流模型( s s m ) ；华盛顿特区美国环境保护局的 河口生态模型( e c o m o d ) 和自动性水质模型( a u t o u q a l ) ；俄勒冈州环境保护太 平洋西北实验室外的下落羽流模型( p u l m e ) 等【3 1 3 2 1 。 1 2 2 国内研究现状 1 2 2 1 饮用水水源地安全 对于饮用水源地安全评价的研究还处于起始阶段的我国来说，还没有明确定义饮用 水源地安全，而只是以单纯的水质的水量状况的基础评价为相关的评价工作，较少考虑 到流域污染源的潜在风险和水源地的生态状况等因素。 对饮用水水源地安全的定义，衣强【3 3 】认为，饮用水源地的安全是综合性的安全，这 既是水源地的自身属性，即能够持续的满足社会的稳定和可持续发展及人民群众对生活 的需求的水源地的基本情况( 如蓄水的情况、水质的状况、工程的安全情况、生态的安 全情况、管理水平以及防洪安全等) 。而饮用水源地安全的核心内容是水质和水量的安 全情况，同时影响水源地总体安全状况的因素还包括饮用水源地的生态安全、工程安全 和管理水平。王丽红f 3 4 】贝0 认为水源地安全包含两个方面的内容，一是水源地的自身属性， 即水源地对外界干扰的抵抗能力，二是水源地的社会属性，即受到人类活动的影响，水 源地会出现一些问题。如水体富营养化、水质污染、海水入侵、水量短缺等。 目前我国是参照地表水环境质量标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) 的基础上进行水源地水 质评价工作的，评价方法是采用单因子的方法。单因子评价法是采用了最差项目赋全权 对水质问题迅速作出判断，缺点是在了解水质状况与水质标准的关系之后，无法判断出 水环境质量的综合状况。综合指标的评价方法也被部分学者研究所采用，如1 9 7 5 年对 北京西郊环境质量评价中采用了水质质量指数，1 9 7 4 一 1 9 7 5 年对北京官厅水库水系评 价时提出了综合污染指数等p 5 1 。我国在水源地数据处理和水质监测制度等方面存在缺 陷，因此对水源地水质问题的原因很难识别，更不能有效的揭示水源地水质变化等，直 接致使水源地水质评价结果差异较大。 1 2 2 2 水源地环境保护现状 我国地表水饮用水源保护根据水源地的重要性和水源地的环境特征来划分的，划分 为一级和二级保护区，必要时在二级保护区外设置准保护区【3 6 1 ，并规定了相应的法律法 7 广西大掌硕士学位论文南宁市邕江水源地水质变化趋势及污染防治对策 规。 饮用水源保护区污染防治管理规定是1 9 8 9 年颁发的。其中，第六条规定了： 跨地区输水渠道、河流的下游饮用水源地不能被上游地区影响；第十二条规定：一是在 一级保护区内与保护水源和供水设施无关的建设项目禁止新建和扩建；禁止停靠船舶， 不得设置与供水需要无关的码头；禁止向水域排放污水，必须拆除已设置的排污口；严 格控制网箱养殖活动，禁止放养禽畜、从事种植；禁止可能对水源造成污染的旅游活动 及其他活动；禁止设置油库；禁止堆置和存放城市垃圾、工业废渣、粪便及其他废弃物。 二是二级保护区内向水体排放污染物的建设项目不准新建和扩建。原有的排污口必须削 减污水排放量；改建的项目必须削减污染物的排放量；禁止设立装卸垃圾、油类、粪便 及有毒物品的码头。三是准保护区内必须符合国家及地方规定的废水排放标准，才能直 接或间接向水域排放废水。排放总量超过保护区所要求的标准时，则必须削减排污负荷。 中华人民共和国水污染防治实施细则是我国在2 0 0 0 年颁布的。其中第二十三 条规定：在生活饮用水地表水源二级保护区内禁止新建或扩建会将污染物排放到水体的 。 建设项目，必须削减污染物的排放量才能在此区域