（环境工程专业论文）自贡市釜溪河水质现状评价及水环境容量研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 本文对自贡市釜溪河水质状况、污染源及污染物特征、水环境容量 进行研究。根据近两年水质监测资料，采用单因子指数法对釜溪河的水 质现状进行评价。评价结果表明，主要污染指标为总氮、氨氮、总磷、 石油类和高锰酸盐指数。在支流汇入釜溪河干流双河口断面，氨氮、总 氮和粪大肠菌群指标在枯、丰、平水期均出现不同程度的超标。其中， 氨氮、总氮、粪大肠菌群最大超标倍数为1 3 。4 倍、3 l 。5 倍和4 5 倍。在 干流背景控制断面( 碳研所断面) ，氨氮、总氮和总磷指标在枯、丰、平 水期均出现不同程度的超标，尤以枯水期为最，最大超标倍数分别为3 8 7 倍、4 1 3 倍和4 1 倍。采用均值型指数法和s p e a r m a n 秩相关系数法进行 水质变化趋势分析。结果表明，釜溪河干流水质呈恶化趋势，而其上游支 流入干流处水质变化不明显，这与入河污水量的控制和入河排污口的调整不 无关系。在对釜溪河水质综合评价和污染源分析的基础上，采用一维模 型进行了水质模拟，根据最大容许纳污量原理，对釜溪河水环境容量进 行了计算。结果表明，釜溪河水环境容量c o d 为1 9 7 3 9 t a ，氨氮为8 4 5 t a ，需削减的水环境容量c o d 为2 6 9 2t a ，氨氮为3 1 0 3t a 。据此，提 出了该地区河流水质控制的对策措施。本研究可为釜溪河水环境综合整 治长远规划提供重要依据，同时其研究思路和方法可供其它地区开展类 似工作借鉴与参考。 关键词：水质评价；污染源分析；水质模型；水环境容量；釜溪河 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s tr a o t t h ew a t e rq u a l i t ys t a t u s ，t h ec h a r a c t e ro fp o l l u t i o nf o u n t a i na n dc o n t a m i n a t i o na n dt h e w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo ff u x ir i v e ri nz i g o n gw e r es t u d i e di nt h i sp a p e r a c c o r d i n g t ot h ew a t e rq u a l i t ym o n i t o r i n gr e s u l t so ff u x ir i v e ri nt h el a s tt w oy e a r s ，t h ea s s e s s m e n to f w a t e rq u a l i t yw a sm a d eb yu s i n gs i n g l e - i n d e xa s s e s s m e n tm e t h o di tw a ss h o w nt h a tt h e m a i nc o n t a m i n a t i v ei n d e x e so ff u x ir i v e rw e r et n ，n h 3 一n ，t p , p e t r o l e u ma n dc o d m n a t s h u a n g h e k o us e c t i o nw h e r ei t sb r a n c h e si n c o r p o r a t e d ，n h 3 - n ，t na n dt h ef e c a lc o l i f o r m c o n c e t r a t i o na l le x c e e d e dt h en a t i o n a ls t a n d a r da td i f f e r e n te x t e n tw h e t h e ri nt h eh i g h ，p a r o rl o ww a t e rp e r i o d t h e r e i n t o ，t h em a x i m a le x c e s sm u l t i p l ew a sr e s p e c t i v e l y1 3 4 ，3 1 5 a n d4 5 a tt a n y a n s u os e c t i o n ，w h i c hw a st h eb a c k g r o u n dc o n t r o l s e c t i o no ff u x ir i v e r ， n h 3 - n ，t na n dt pa l le x c e e d e dt h en a t i o n a ls t a n d a r da td i f f e r e n te x t e n tw h e t h e ri nt h e h i g h ，p a ro rl o ww a t e rp e r i o d w h a t sm o r e ，t h em a x i m a le x c e s sm u l t i p l ew a sr e s p e c t i v e l y 3 87 4 1 3a n d4 1w h i c ha l la p p e a r e di nt h el o ww a t e rp e r i o d t h et r e n da n a l y s i so f w a t e rq u a l i t yi nf u x ir i v e rw a sm a d eb yu s i n ga v e r a g e - i n d e xa s s e s s m e n tm e t h o da n d s p e a r m a nc o e f f i c i e n to fc o r r e l a t i o nm e t h o d t h er e s u l ti n d i c a t e dt h a tw o r s e n i n gt r e n do f f u x ir i v e rw a se v i d e n t ，w h i l et r e n do fw a t e rq u a l i t yo ft h es e c t i o nw h e r ei t su p r i v e r b r a n c h e s i n c o r p o r a t e dw a sn o te v i d e n t ，w h i c ho w e dt o t h ec o n t r o lo fs e w a g eq u a n t i t y f l o w i n ga n dt h er e g u l a t i o no fp o l l u t i o n - l e t s b a s e do nc o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n to fw a t e r q u a l i t ya n da n a l y s i s o fp o l l u t i o nf o u n t a i n ，a c c o r d i n gt ot h e p r i n c i p l eo fm a x i m a l c o n t a m i n a t i o nt o l e r a n c e ，w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo ff u x ir i v e rw a sc o m p u t e db y u s i n go n e d i m e n s i o nm o d e lt os i m u l a t ew a t e rq u a l i t y t h er e s u l ts h o w e dt h a tt h ew a t e r e n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yf o rc o dw a s19 7 3 9t a ，a n df o rn h 3 一nw a s8 4 5t a ，t h e nt h ec u t p o r t i o nf o rc o dw a s2 6 9 2t a ，a n df o rn h a - nw a s310 3t a t h u s ，c o u n t e r m e a s u r e sa n d m e a s u r e so fc o n t a m i n a t i o ng r o s sc o n t r o lo ft h i sa r e aw e r ep u tf o r w a r d t h i ss t u d yc a no f f e ri m p o r t a n tg i s tf o rt h el o n gp r o g r a m m i n go ft h ew a t e r e n v i r o n m e n tc o m p r e h e n s i v er e c o n d i t i o no ff u x ir i v e r ，i nt h em e a n w h i l e ，i t st h o u g h t a n dm e t h o dc a nb eu s e di nt h es i r e i l a rw o r ko fo t h e ra r e a sf o rr e f e r e n c e k e yw o r d s ：a s s e s s m e n to f w a t e rq u a l i t y ；a n a l y s i so f p o l l u t i o n f o u n t a i n ；m o d e lo f w a t e r q u a l i t y ；w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y ；f u x ir i v e r 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究的背景 第1 章绪论 1 1 1 国内外水质现状评价研究发展 河流环境质量现状评价工作已有多年历史，最初，水质的优劣是通过水 的色泽、味、嗅、混浊度等感官性状来认识评定的。自从西方工业革命以后， 人口大量向城市集中，排入河流、湖泊等地表水体的生活污水量剧增，由于 未采取任何处理措施，污水中的病原菌大量繁殖，水质卫生状况严重恶化， 导致1 9 世纪末至2 0 世纪初，在英国伦敦、德国汉堡等地大规模霍乱流行， 使成千上万人丧生，从而引起对水卫生学的重视。因此，除增加了生化需氧 量( b o d ) 和化学需氧量( c o d ) 外，又提出了大肠菌群和细菌总数等卫 生学指标作为水质评价参数”，。 二次世界大战后，随着工业迅速发展，大量污染物质随工业废水进入水 体，严重危害水生生物生存和人类健康。因此，水质评价参数中引入了重金 属、农药和有机化合物等有毒、有害物质指标。自1 9 7 0 年代以来，随着水 体富营养化研究的深入，磷、氮等被列为湖泊、水库、河口等水体水质评价 的重要指标【2 】。进入8 0 年代以后，随着对遗传学、分子生物学研究的深入， 水中某些致畸、致突变、致癌物质也引起了广泛重视，开始成为水质监测和 评价的对象。 最初的水质评价方法仅凭感官性的指标进行描述性评价，后来，采用了 化学指标和生物指标，进行一定程度的定量评价1 4 1 。】9 6 5 年，r k h o r t o n 提 出了水质评价的质量指数法( q i ) ，以此标志着水质现状评价工作的开始。 随后，r m b r o w n 等于1 9 7 0 年提出了水质现状评价的质量指数法( w q i ) ， n l n e m e r o w 在其河流污染的科学分析一书中提出了另种指数的计算 方法一一内梅罗法，并对纽约州的一些地面水的污染情况进行了指数计算。 1 9 7 1 年，l 帕梯提出了一种地表水水质评价方法。1 9 7 7 年，s l r o s s 根据 b o d 、氨氮、悬浮固体及d o 四项指标，对英国克鲁德河流域主、支流的水 质进行评价。在前东欧和苏联，多数学者在评价时既考虑物理一化学指标， 还考虑生物指标，使水质评价更加全面、科学限6 1 。 话南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 从1 9 7 3 年开始，我国开始开展水环境质量评价工作。最早的是北京 西郊环境质量评价研究，其中包括了对水环境质量的评价内容。随后，开 展了如北京官厅水库、松花江、图们江、白洋淀、湘江、杭州西湖、武昌东 湖、昆明滇池、太湖、东海海域及南海海域等水环境的专题质量评价工作。 其中，在北京西郊环境质量评价时提出了叠加型指数法，在南京城区环境质 量综合评价研究中提出了加权均值型指数法，在图们江水系污染与水质资源 保护研究中提出了均值型指数法【1 i 。目前，已发展到用综合性的数学模型， 来概括表述水体质量状况。如将神经网络与模糊数学有效结合起来，根据水 质评价的要求和特点，建构了水质评价b p 网络隶属度串联模型及f n n 模 型l ”。目前，水质评价几乎已成为所有综合环境质量评价中不可缺少的重要 内容。 1 1 2 国内外水环境容量研究发展 水环境容量的概念首先是由日本学者提出来的【9 】。六十年代末，日本为 了改善水和大气的环境质量状况，提出污染物排放总量控制问题，即把一定 区域内的大气和水体中的污染物质总量控制在一定的允许限度内。日本环境 厅委托日本卫生工学小组提出1 9 7 5 年环境容量计算化调查报告，环境容 量的应用逐渐推广，成为污染物总量控制的理论基础。欧美等国家的学者较 少使用环境容量这一术语，而是用同化容量、最大容许排放量和水体容许污 染水平等概念。 我国对水环境容量的研究开始于1 9 7 0 年，大致经历了以下几个阶段： 1 9 8 0 年代初期，我国环境工作者在一些流域的水环境评价工作中分别 探讨了水污染自净规律、水质模型、水质排放标准制定等问题，从不同角度 提出和应用了水环境容量的概念。这一阶段多采用相对较为简单的水质模 型，如s t r e e t e r p h e l p s 模型、t h o m a s 模型以及c a m p d o b b i n s 模型等，模型 状态多为稳态和准稳态模型，研究空间多是小河流和大河的局部河段，研究 内容一般局限在耗氧有机污染物及部分重金属的环境容量上，而模型的求解 方法大多采用解析解。 “六五”期间，我国对水体中污染物迁移、转化规律进行了比较系统、 深入的探讨。广泛地应用溶解氧模型及改进o c o r l n o r 模型，重金属化学平 衡模型，氮转化模型，并在混合输移参数的计算方法，重金属的迁移转化机 理及其相关参数的测定和识别，以及河口海湾流场及污染物分布规律的研究 等方面取得了重大进展。这一阶段注重水环境容量和水污染控制规划的结 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 合，出现了一些实用有效的研究成果。 “七五”期间，一些重点城市先后提出制定科学的城市综合规划、水污 染综合防治规划、水污染物总量控制规划以及水环境功能区划，为水环境容 量的理论研究和实践应用的结合提供了广阔的发展前景m - 。 这一期间出现了多目标综合评价模型、潮汐河网地区水质模型、农业面 源模型、富营养化生态模型、大流域水环境系统化模型、自然生态模型以及 模拟社会经济一环境人工调控过程的水质管理一规划模型系统1 1 1 , 1 2 。 至今，水环境容量的概念也得到进一步深化，从单纯地反映水体对污染 物的稀释、自净能力扩展到广义的总量控制、负荷优化分配的水体纳污能力， 进而提出了可分配水环境容量的概念 j3 , 1 4 】。水环境容量的研究范围也从一般 耗氧有机物和重金属扩展到氮、磷负荷和油污染的研究；研究空间也从小河 流扩展到大水系，从单一河流扩展到湖泊、河口海岸及复杂的平原河网地区； 模型状态也从稳态或准动态发展为动态模型“。 1 1 3 研究存在的不足 目前，对水环境现状评价和水环境容量的研究虽然已有很多，但是水环 境污染问题、评价模型和计算模型不符合实际要求的状况仍然很严重。原因 在于： ( 1 ) 历史资料缺乏 目前流域中的主要干流均有较为完善的环境水质和水文常规监测系统， 已积累起来大量的水质和水文数据供研究分析。而对中小型河流而言，由于 经费和重视程度不足，水质和水文监测数据缺乏，或者仅有部分水质监测数 据和水文数据，但其数据匹配性较差；同时历史累积数据不足，因此难以分 析出整体情况及其历史变化过程。 ( 2 ) 污染源多样化 与流域中的大型河流相比，中小型河流的污染源除了城市工业污染源、 生活污染源外，还包括农村、矿区等非点污染源。从而导致其复杂性。因此， 正确识别污染源，对污染源进行全面调查和评价，并对其进行定量计算，确 定其污染负荷，是水环境容量正确计算的前提。 ( 3 ) 河流本身复杂性 中小型河河流往往与一些次级小支流纵横交错形成一个水网体系，同时 也往往为较大的类似的河流所截成几段，正确地分析其水文特征和典型流 态，确定水质模型的边界条件也是一个关键。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 页 目前，各种评价模型计算模型虽较成熟，但均是针对湖泊和大型河流， 而对于大多数中小型河流，其分析方法多采用类比法。因此，针对河流实际 情况，中小型河流的评价模型和计算模型却还有待进一步完善。 1 2 研究的意义 我国是淡水资源缺乏的国家之一，虽然地表水年径流总量居世界第6 位，但人均径流量仅为世界人均的1 4 ，名列世界第8 8 位，已被联合国列为 1 3 个贫水国家之- - 1 1 7 1 。目前，我国已有近5 0 个城市严重缺水。而我国水资 源分布极不均匀，绝大部分河流分布在我国东部多雨的季风区，西北地区河 流很少，气候干燥，水资源缺乏。我国水污染趋势还没有得到控制，河流污 染严重，全国七大水系中有近5 0 的河段遭受了严重污染，尤以辽河、海河、 准河最为严重。污染造成的水资源功能降低或丧失对原本不足的水资源犹如 雪上加霜。 近年来，四川省连续发生多起水污染事故，尤其是2 0 0 4 年三月份发生 的沱江特大水污染事故，无论是直接经济损失，还是污染影响的范围，均是 全国罕见。事故的发生说明四川省水环境污染隐患多、形势严峻。 自贡市是四川省严重缺水城市之一，属全国5 0 个严重缺水城市之一， 全市用水总量4 8 亿m 3 ，城市供水总量1 1 m 3 ，人均生活用水量基本保持在 9 0 1 2 0 升同的水平，人均水资源拥有量5 8 5 m 3 ，水资源短缺严重地制约着 自贡社会经济的快速发展。据水利部门预测，到2 0 1 0 年中等旱年缺水3 4 亿m 3 ，大早年缺水( 按现有供水水平) 5 9 亿m 3 8 ，。因此开源节流，防治 水污染是当务之急。 釜溪河是穿越自贡市城市中心区的唯一一条河流。7 0 年代以后，随着 工业经济的发展，人口增加和城市扩大，釜溪河日渐失去昔日风采，污染严 重，部分河段水质已达劣v 类，严重危害市民健康。 目前，釜溪河水质污染己表现为富营养化，且日益严重。每年枯水期釜 溪河均出现富营养化现象，浮萍、藻类疯长，绵延几十里；腐烂藻类沉于河 底形成有机底泥，分解时耗氧发臭，河水变黑；水生态平衡遭到破坏，枯水 期非离子氨已超过水生动物致死浓度，使鱼的种类和数量锐减，不少河段鱼 虾绝迹。 因此，查明流域内各类污染源类型与特征、主要污染物排放量、河流的 环境容量以及确定污染物的削减量，对于做好该河沿线排污口的调整、工业 废水和生活污水的治理、农业面源污染的控制、产业结构的调整等具有重要 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 的意义。 1 3 论文选题、研究内容及方法 1 3 1 论文选题 针对釜溪河的污染现状，结合“自贡市釜溪河流域综合治理总体规划方 案”项目的实施，本论文选定“自贡市釜溪河水质现状评价及水环境容量研 究”为题，就釜溪河的水质现状、污染源特征、河水环境容量进行研究，既 对釜溪河综合整治工程和该河的水环境长远规划有一定的指导意义，同时也 对其它中小河流的水环境容量研究有参考借鉴价值。 1 3 2 研究内容 本文的主要研究内容包括： ( 1 ) 釜溪河水环境质量现状评价及水环境变化趋势进行分析； ( 2 ) 釜溪河污染源及污染特征研究： ( 3 ) 河流水环境容量的影响因素分析及水环境容量数学模型的建立； ( 4 ) 水环境容量计算及污染物排放总量控制对策措施研究。 本论文拟解决的关键问题是河流水环境容量的准确计算。为此需要合理 概化河流物理模型和选择水环境容量计算模型。 1 3 3 研究方法 在分析水质监测数据及相关资料的基础上，采用单一指数法对釜溪河水 环境质量现状进行评价，并利用s p e a r m a n 秩相关系数法对河流水质变化趋 势进行分析，为该河流水环境容量的计算奠定基础。 通过对釜溪河流域范围内污染源和污染物特征的调查、分析，对河流物 理模型和水质边界条件进行概化，选择一维稳态水质模型，确定相应的水质 计算参数，进而计算河流水环境容量。 1 4 研究的技术路线 本论文的研究工作遵循资料收集一水质现状评价一污染源调查与分析 一水环境容量计算的思路，具体研究技术路线见图1 - 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 图1 1本文研究的技术路线 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第2 章釜溪河概况及水环境功能区划分 2 1 釜溪河流域概况 2 1 1 自然环境 釜溪河所在的自贡市地处四川盆地南部的中浅丘地带，位于东经1 0 4 。 2 7 5 7 ”1 0 5 。1 6 l l ”，北纬2 8 。5 5 3 7 ”2 9 。3 8 2 5 ”之间，幅员 面积4 3 7 2 6k m 2 ，其中市区面积8 1 7k m 2 ；辖自流井区、贡井区、大安区、 沿滩区和荣县、富顺县。与内江、泸州、宜宾及乐山四地市接壤。 釜溪河流域范围包括自流井区、贡井区、大安区、沿滩区、荣县和富顺 县的仙市镇全部、瓦市和互助的大部分及镇溪河流域，涉及7 4 个乡镇、l o 个街道办事处，流域面积3 4 9 0 k m 2 ，占全市幅员面积的7 9 8 ，详见自贡市 水系图( 图2 - 1 ) 。 釜溪河流域范围属亚热带湿润季风气候，四季分明，平均气温1 7 8 。c ， 平均降雨量1 0 8 0 m m 。 2 1 2 社会环境 釜溪河是沱江七大支流中支流最长、流域面积最大、人口最多、经济基 础最好的一级支流。流经自贡市区的釜溪河既是自贡市的主要景观带，又是 生产和生活主要水源。 为展示千年盐都浓厚的历史文化，自贡市有关部门沿釜溪河城区段开发 了9 大景点，以解读自贡市的发展历史。 流经自贡市区的釜溪河既是自贡市的主要景观带，又是生产和生活主要 水源。随着工业和生活污染加剧，到上个世纪9 0 年代，这条昔日的母亲河 成为一条又脏又臭的“龙须沟”。2 0 0 1 年，自贡市政府开始实施釜溪河流域 综合治理，计划用1 0 年时间，投资5 亿元，让釜溪河成为一条花团锦簇、 绿地相连、碧波荡漾的“景观河”。 截至2 0 0 3 年，流域范围人口2 9 3 7 万人，市区非农业人v i4 7 万人。 2 1 3 水资源状况 釜溪河是唯一穿越自贡城区的重要支流，属沱江水系，由发源于荣威穹 窿九宫山的旭水河( 长1 1 8 k m ) 与威远河( 长5 5 k m ) 在自贡市双河口汇成 删班斟赫冲帐崩_士窜珊阡舴高澎抖 端剐 歪n _ 1 皿剐_ 巾* 潲豳 西南交通大学硕士研究生学位论文 第9 页 干流，于富顺县李家湾处注入沱江，干流长7 3 2 k m ，河道迂回曲折，弯曲 系数2 2 l ，平均比降0 2 7 o 。 据自贡水文站资料，釜溪河多年平均天然流量2 6 m 3 s ，实测流量2 2 2 3 m 3 s ，多年平均年径流总量为6 8 7m 3 s ，但径流时空分布不均，5 8 的径流 量分配在7 、8 两个月，而长达半年的枯水期径流总量仅占全年的8 。 2 2 水环境功能区划分 2 2 1 水环境功能区划分的目的 功能区是指对经济和社会发展起特定作用的地域或环境单元。河流环境 功能区划是河流环境保护的基础性工作，是河流环境分级管理和环境管理目 标责任制的基石，是科学制定和实施水污染物排放总量控制的基本单元，也 是正确实施地表水环境质量标准、进行水质评价的基础 1 9 , 2 0 i 。编制水环境功 能区的目的有以下三点： ( 1 ) 科学决策重点水域和保护目标 制定河流环境功能区划，明确了各河段的功能类型和水质目标，有利于 决策部门制定相应的环保措施，做到重点保护，整体兼顾。 ( 2 ) 保证水环境标准的正确实施 在水环境功能区划的基础上，我国已初步形成了较为完善的水环境标准 体系，划分河流环境功能区有利于水环境标准在实际的水质监测和评价工作 中实施。 ( 3 ) 促进水环境管理和监督制度的实施 有了水环境保护功能区及其保护目标，目标管理就可落实到一个具体沿 海地区，污染负荷可优化分配至污染源，实现定性管理到定量管理的过渡。 2 2 2 水环境功能区的划分 水环境功能区划分的方法由定性划分、行政划分为主，逐步发展为以科 学的、半定量乃至定量划分相结合的综合性划分。 在进行水体功能区划分时，一般遵循以下原则： ( 1 ) 可持续发展原则 目前全国河流污染较为严重，采取水环境功能区的划分是实现水资源可 持续利用以及经济、社会、环境可持续发展的重要保证条件和基础。 ( 2 ) 统筹安排专业用水区的原则 西南交通大学硕士研究生学位论文第l o 页 地表水环境质量标准中规定了五类功能区，其中集中式饮用水水源地关 系到人们的身体健康，关系到城市和区域发展的可持续性，在进行河流环境 功能区划时要优先保护，确保饮用水水源地的水质。属于专业用水单一功能 的水域，必须通过水环境功能区划分得以落实。 ( 3 ) 保持现状使用功能原则 现状使用功能是水环境功能区划的重要出发点，在功能区划中应以城市 河流的现状为基础，不能随意降低水体的现状使用功能。只有这样，才能确 保水环境质量的逐步改善。 ( 4 ) 综合管理跨区域河流原则 跨行政区水域的功能区划和具体落实是水环境功能区划中的难点。应统 筹考虑，解决功能区目标的实现问题，使水环境功能区的划分具有可操作性， 合理利用河流的水环境容量。 ( 5 ) 结合陆域规划进行污染源管理原则 水域水质的好坏和陆域污染源之间存在内在的响应关系，水环境功能区 划应与调整工业布局、执行排放标准、实施污染物总量控制等措施紧密结合。 划分河流功能区时应充分考虑陆域的产业布局、发展方向，结合城市污水管 网、污水处理厂的建设现状和规划，制定相应的水质目标m m 一。 2 2 3 釜溪河水环境功能区划分 1 9 9 2 年，四川1 省政府发布了对全省范围内主要河流、湖泊水域环境功 能划类管理规定，结合2 0 0 4 年四川省自贡市水环境容量核定技术报告， 可知自贡市釜溪河水环境功能类别划分情况( 表2 1 ) 。 表2 1 釜溪河水环境功能区类别划分表 河流 河流所在地区 水环境功能区 主要功能 功能水环境功能 名称起止断面类别 区长度( k m ) 釜溪河自流井区、大安区、 双河口断面铁桥工业、农业用水类8 5 干流 沿滩区、富顺县铁桥入沱把口工业用水类 6 4 7 支流 自流井区廖家堰双河口农业用水类 5 5 威远河 桂林桥荣县起水站饮用水i i 类 2 1 3 2 支流 贡井区、荣县 起水站一复兴堰农业用水i i i 类 1 2 旭水河复兴堰团结桥饮用水i i 类 6 7 5 团结桥雷公滩农业用水i 类1 7 1 8 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 2 2 4 釜溪河水环境功能区的控制断面 结合四川省沱江流域国控、省控以及自贡市监控断面的位置，按流域的 行政归属，在釜溪河的干流和支流设置控制断面( 表2 - 2 ) 。这些控制断面作 为流域水污染控制的基点，在设计流量下水环境质量达到相应的水环境划分 功能要求，作为此次研究的水环境质量规划目标。 表2 - 2 釜溪河控制断面一览表 河流名称断面名称断面性质断面级别水质目标 双河口支流汇入断面国控类 釜溪河铁桥背景控制断面市控类 干流碳研所 背景控制断面 国控类 入沱把口入沱江控制断面省控类 支流廖家堰入境控制断面省控i i i 类 威远河 麻柳湾背景控制断面 市控i i i 类 荣县起水站相对清洁断面省控i i 类 支流复兴堰背景控制断面县控i i i 类 旭水河 团结桥相对清洁断面 县控i i 类 雷公滩入干流控制断面市控类 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 第3 章釜溪河水质现状评价 3 1 釜溪河水质现状评价 3 1 1 釜溪河水质监测 自贡市环境监测站在2 0 0 3 年、2 0 0 4 年对釜溪河进行了全面常规监测， 对釜溪河进行月报监测工作的断面为：双河口和碳研所两个点位，铁桥、入 沱把1 2 1 处、廖家堰、麻柳湾、雷公滩断面属加密监测，仅在3 月、8 月、1 1 月进行监测。 根据自贡市城市发展总体规划、土地利用规划、工业布局规划和现有的 工业门类、产业导向确定各监测断面的监测污染因子为：水温、p h 值、电 导、色度、透明度、溶解氧、c o d m 。b o d 5 、氨氮、石油类、挥发酚、汞、 铅、总氮、总磷、铜、锌、氟化物、硒、砷、镉、铬、氰化物、阴离子表面 活性剂( l a s ) 、硫化物、粪大肠菌群共计2 6 项指标。 3 1 2 釜溪河水质评价 ( 1 ) 评价因子 评价因子从所调查的水质参数中选取。根据水质现状调查与水质分析结 果，选择其中与河流有关的重要污染物和对地面水环境危险较大或国家、地 方要求控制的污染物为评价因子。一般情况，评价因子的数值可采用相应水 质参数的多次监测平均值【2 3 i 。 此次研究是根据自贡市重点小流域2 0 0 4 年3 月、8 月、1 1 月的水质监 测结果，选用的水质评价因子包括三大项，即综合项目、一般污染项目和有 毒项目，综合项目包括p h 值、溶解氧：一般污染项e l 包括c o d m 。、b o d 5 、 氨氮、石油类、挥发酚、总氮、总磷、粪大肠菌群；有毒项目指有机和无机 有毒水质参数，包括汞、铅、铜、锌、氟化物、硒、砷、镉、铬、氰化物、 阴离子表面活性剂( l a s ) 、硫化物，以上评价因子共计2 2 项指标。 ( 2 ) 评价依据 地表水环境质量标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) 及相应的地方标准。 ( 3 ) 评价方法 评价水质现状主要采用文字分析与描述，并辅以数学表达】。在文字分 析与描述中，有时可采用检出率、超标率等统计数值。数学表达式分为两种： 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 一种用于单项水质参数评价，另一种用于多项水质参数综合评价1 2 5 】。单项水 质参数评价简单明了，可以直接了解水质现状与标准的关系，一般均可采用。 多项水质参数综合评价只在调查的水质参数较多时方可应用，此方法只能了 解多个水质参数的现状与相应标准之间的综合相对关系。因此，本次研究采 用规范推荐的单因子指数评价法。 单因子指数评价法是将每个污染因子单独进行评价，利用概率统计得出 各自的达标率、超标率、超标倍数、平均值等结果。单因子指数评价能客观 地反映水体的污染程度，可清晰地判断出主要污染因子、主要污染时段和水 体的主要污染区域，能较完整地提供监测水域的时空污染变化，反映污染历 时。 单因子指数评价为水质规划与水污染综合整治服务，根据单因子指数评 价结果，在水质规划和综合整治时做到水体与陆上污染源的衔接。 ( 4 ) 评价断面 选择釜溪河各水环境功能区已监测的控制断面，作为本次水质评价为断 面。 ( 5 ) 评价结果 根据地表水监测资料，对釜溪河于流控制断面水质进行评价( 表3 1 ) ， 对釜溪河支流控制断面水质进行评价( 表3 - 2 ) 。 根据表3 1 和表3 2 ，可得釜溪河水环境功能区水质评价结果( 表3 3 ) 。 表3 - 3 釜溪河水环境功能区水质评价结果 河流水环境功能区水质控制断面展不利现状 名称起止断面目标名称水期类别 超标因子 釜溪河双河口铁桥类铁桥枯水期劣vb o d s 、氨氮 干流 铁桥入沱把口类入沱把口枯水期劣v氨氮、石油类 支流 b o i ) s 、氨氮、总氮、 威远河 廖家堰双河口类双河口枯水期劣v总磷、氟化物、粪 大肠菌群 桂林桥荣县起水站i i 类 支流起水站复兴堰i 类c o o b o d ；、氨氮、 旭水河复* 堰团结桥i i 类 平水期劣v 石油类 团结桥雷公滩类雷公滩 酬研斟菌汁舴崮卜窜澍忡水1立高h 潞_ a 划 晰滴酋州簖融磐量副*濠奄介龄湘 母高。日gr 马鎏 萍 口型 曲要 藩 剖 莽目 要葺 碟鹭琳础 ，“、吾要鎏 痒量 引垂冲 目垂冲沛耳 圃 鲁商渣量 爵 甫甫 塑引 融燧 书 曲料耐料 赫 凿特融料 懈 耐浒 辞 耐 抖融 料 斗 耐抖 尊婆莉 镕 *莉 潼莉潼 书 莉塑荪塑 葑整 捐 莉塑莉墓 蔷 娜善 隶糌 *季* 燃 * 撵$ 鎏 潜 口 洁 意琳壶擗隶排隶擗隶琳 隶 琳 隶 摊 藤 一 一 撵 出 洁 洁 b 口 浩 潞 洁 3 口 潞 抽 洁 撑 一 辨 一 蜷 一 簿 一 醛 一 撵 一 港 蘸 芝吕 乏 皇 乏菊 一 蝴 乏穹穹穹 目 h 乏 盘 乏 h 踌 *淞淞踌蚺踌蚺幽 蛐 漕 刮 毫穹 罩 菖 ) | ) 辅 济 璺 _ 薛洲 匪 * 茁盏 臣 淞 踌持 淞龄蚺缸 蛳 *淞辩 乏 踌 鹊缸 慕 签 书 鹊 穹 踌 蓟 安 营 鸯 凶 ) 卜 宴； 茹 弛 妄 藩 鞋 穹曼謦蚕 2 诮叫 蠡 安 彗 淞持；畦登 乏穹 e 鞲 * *踌踌蚺蚺蜘特蚺琳辩 r 慕蛳 翻 蛳 蕾 蛳 汁茸 ”。 辩 恩。 蜘 叫 叫葫。 睡梦笋 蕊霖安缸 独 琳 蝴 窜料砸f 封： 诗著弥 辜蛳跚幂豇蛳 越锄 跹咄圈 7燃。 辣寿讯 蒯珊斟商汁帐引斗窜甜阡非高高碍 辩1 5 剖 洳u-1擀滴苴簖砒垂量氐*河草$婆潮 一婶h 卅 怔寓=罱l o ，一言未 曲嬖 群虱 鲥 副耋霎墓堇 醉蚤 沛巨 鸯潍辱 s 敲鎏尉 融糌融料融料 荽 蓟 鹞 书 莉 滔 * 蓥啭瑙 毫 *莉* 隶摊高淋赢擗替鸯 潜 沿 港 温 一 蜷 一 蜷 一 乱 、。 葫 穹m 姐 目 乏h 特特 蓟 乏 怵粼拣拣枨拣枨 丑丑 露掣 型 * 米 岳|钼 h 葺g 轺 - 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2 可知，釜溪河水系七个断面八月水质全部未达到国家 规定水域标准限值，各监测断面水质结果评价如下： 廖家堰入境控制断面，属省控断面，水域功f i g l i i 类。本月监测九项指标 有六项超标，其中，溶解氧测定值0 1m g l ，生化需氧量测定值1 1 9m g l ， 超标1 9 8 倍；高锰酸盐指数测定值1 1 4m g l ，超标0 9 倍：氨氮测定值9 5 m g l ，超标8 5 倍；石油类测定值2 2 4 m g l ，超标4 3 8 倍；挥发酚测值o 0 2 2 m g l ，超标3 4 倍等项目超标。河水恶臭，水质污染严重，超过i i i 类水域水 质，属劣v 类。 麻柳湾断面，属市控断面，水域功能类。本月监测九项指标中有二项 超标。超标项目为溶解氧，测定值为1 0m g l ：氨氮测定值8 1 m g l ，超标 7 1 倍。水质污染严重，超过i i i 类水域水质，属劣v 类。 雷公滩断面，属市控断面，水域功能i i i 类，本月监测九项指标中，有三 项超标。其中：溶解氧超标，氨氮测定值1 5 lm g l ，超标0 5 1 倍；石油类 测定值0 1 9 9m g l ，超标2 9 8 倍。超标i i i 类水域水质，属v 类。 双河口断面，属国控断面，水域功能类。本月监测二十五项指标中， 分别有石油类超标0 0 4 倍；氨氮测定值1 3 2m g l ，超标7 8 倍：总氮测定 值1 4 0m g l ，超标8 3 3 倍：总磷测定值o 4 1 2m g l ，超标0 3 7 倍；粪大肠 测定值9 2 0 0 0 0 个升，超标4 5 倍等五项指标超过类水域水质。属劣v 类。 铁桥断面，属市控断面，水域功能类。本月监测九项指标，其中有石 油类测定值超标0 2 5 倍，氨氮测定值l o 8m g l ，超标6 2 倍两项指标超标， 属劣v 类。 碳研所断面，属国控断面，水域功能类。本月监测二十五项指标中， 分别有氨氮测定值6 7 2m g l ，超标3 4 8 倍、溶解氧超标、总氮测定值1 3 1 m g l ，超标7 7 3 倍，总磷测定值为0 5 6 1m g l ，超标0 _ 8 7 倍，石油类测定 值2 5 4m g l ，超标4 0 8 倍等五项超标。不符合类水域水质，属劣v 类。 入沱把口处断面，属省控断面，水域功能类。本月监测九项指标中， 氨氮测定值2 1 3m g l ，超标0 4 2 倍，超过规定水质类别，属劣v 类。 因此，釜溪河水系威远河自贡入境段，水质污染严重，主要污染物溶解 氧趋于零，高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚等指标超标 严重