水利工程論文-關(guān)于淮南市區(qū)淺層地下水污現(xiàn)狀評(píng)價(jià).doc

水利工程論文-關(guān)于淮南市區(qū)淺層地下水污現(xiàn)狀評(píng)價(jià)作者：李定龍陳兆炎許多頂桂和榮胡友彪論文關(guān)鍵詞：地下水污染評(píng)價(jià)淮南論文摘要：該文在深入開(kāi)展淮南市區(qū)環(huán)境地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，分別應(yīng)用模糊理論和綜合水質(zhì)指數(shù)法，從不同角度對(duì)該區(qū)淺層地下水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其結(jié)果表明，本區(qū)不同的水質(zhì)級(jí)別與污染源有著明顯的相關(guān)性，污染程度和規(guī)模與城市功能分區(qū)具一定的關(guān)系?；茨鲜袦\層地下水在正常情況下是清澈透明、無(wú)臭無(wú)味的，且懸浮物少，基本上反映了本區(qū)水質(zhì)的本底狀況。但由于淮南市是一個(gè)以煤炭行業(yè)為主體的綜合性工業(yè)城市(由中、小城區(qū)組成的多中心城鎮(zhèn)群)，且隨廠建鎮(zhèn)、城鄉(xiāng)結(jié)合。因而人類(lèi)活動(dòng)程度高，所造成的污染源不僅種類(lèi)繁多、規(guī)模大而且有一定特點(diǎn)。淺層地下水的污染已不僅體現(xiàn)在微量成分上，常量組分上也有反映。1淮南市淺層地下水環(huán)境現(xiàn)狀1.1微量成分銅、鋅、鉛、鉻的特點(diǎn)是除銅外，其它檢出率皆超過(guò)50%，檢出率較高；但除11號(hào)點(diǎn)下邪村(參見(jiàn)圖1)鉛檢出超標(biāo)(國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，下同)外，其它皆未超標(biāo)(表l)，整個(gè)市區(qū)所取樣點(diǎn)沒(méi)有檢出汞和鎬。酚的檢出率較低，但超標(biāo)率較高達(dá)24%。其檢出最高值為0.29mg/l(賴(lài)山新河紙廠)，超標(biāo)1朽倍。氰普遍檢出，但含量一般在標(biāo)準(zhǔn)的一、二個(gè)數(shù)量級(jí)以下。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，一些距工業(yè)區(qū)甚遠(yuǎn)的地區(qū)水井中酚、氰含量較高(潘集西北部農(nóng)村)，表明其不完全來(lái)自工業(yè)污染，很可能是長(zhǎng)期引用水灌溉日漸累積造成的。區(qū)內(nèi)化學(xué)耗氧量最高達(dá)9.smg/1，超標(biāo)近4倍，反映出局部有機(jī)污染較重。1.2常蟹組分(l)硬度和硫化度75個(gè)水樣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表明，礦化度最大值為1.859/1，超標(biāo)率為6.6腸；硬度最大值為49.7H“，超標(biāo)率為8%。兩者超標(biāo)率相當(dāng)，且分布規(guī)律一致，于區(qū)內(nèi)形成了較為穩(wěn)定的分布面積(圖1)。(2)州值統(tǒng)計(jì)表明，1987年市區(qū)淺層地下水PH平均值為7.578，其中淮河以南為7.567，淮河以北為7.619；1990年P(guān)H平均值為7.171，其中淮河以南為7.129，淮河以北為7.340?？梢?jiàn)，pH值變化呈下降趨勢(shì)，下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可見(jiàn)市區(qū)地下水污染源大多屬酸性。1982年市區(qū)曾測(cè)得弱酸性酸雨說(shuō)明地下水從補(bǔ)給源開(kāi)始已遭到了酸的污染。(3)三氮三氮含量較低。硝酸根含量最高為14.97mg/1，遠(yuǎn)低于45mg/1.但NH+及NO3-離子普遍檢出，且局部超標(biāo)，進(jìn)一步說(shuō)明了區(qū)內(nèi)存在有機(jī)污染。1.3地下水化學(xué)類(lèi)型市區(qū)地下水化學(xué)類(lèi)型較為復(fù)雜。按舒氏分類(lèi)法有11種類(lèi)型，其中多數(shù)是以HCO3為主要陰離子類(lèi)型(圖2).局部地帶如位于山前地帶的山王鎮(zhèn)工農(nóng)村3號(hào)點(diǎn)，HCO3卻降為次要陰離子，而Cl一成了主要陰離子，顯然是污染所致。上述可見(jiàn)，市區(qū)淺層地下水微量成分含量表明，個(gè)別點(diǎn)或局部地段已嚴(yán)重超標(biāo)；常量組分大都具明顯的異常表現(xiàn)。淺層地下水污染已具一定規(guī)模，局部已相當(dāng)嚴(yán)重。2淺層地下水污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)2.1評(píng)價(jià)方法及原理地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)方法很多，在評(píng)價(jià)模式、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量分級(jí)等方面都存在不同的認(rèn)識(shí)。本文在認(rèn)真分析了區(qū)域地下水污染特征的基礎(chǔ)上，采用了模糊集理論與綜合水質(zhì)指數(shù)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。(1)模糊集理論法首先建立各評(píng)價(jià)參數(shù)相對(duì)于不同水質(zhì)級(jí)別的隸屬函數(shù)關(guān)系，構(gòu)成模糊矩陣，并對(duì)諸評(píng)價(jià)參數(shù)配以適當(dāng)權(quán)重，通過(guò)復(fù)合運(yùn)算，求出不同水質(zhì)級(jí)別的隸屬度，然后根據(jù)隸屬度大小確定水質(zhì)級(jí)別。(2)綜合水質(zhì)指數(shù)法該法是通過(guò)計(jì)算出每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)單個(gè)指標(biāo)的污染指數(shù)和權(quán)重大小，考慮多個(gè)指標(biāo)復(fù)合而得到綜合水質(zhì)指數(shù)(PI)，然后據(jù)水質(zhì)分指數(shù)的檢出和超標(biāo)情況確定PI的分級(jí)界線(xiàn)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)的。2.2參數(shù)及地下水分級(jí)淮南市城市特點(diǎn)，決定了市區(qū)淺層地下水污染是以工業(yè)、煤礦生產(chǎn)影響為主，兼有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活等方面因素共同作用造成的?？紤]區(qū)內(nèi)所取的分布較為均勻的97個(gè)水樣點(diǎn)所檢的37個(gè)水化學(xué)成分的檢出及超標(biāo)情況，選取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、礦化度等8個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)。分級(jí)考慮的基本原則是地下水飲用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)域本底濃度。通常國(guó)家飲水標(biāo)準(zhǔn)考慮了各指標(biāo)對(duì)人體健康危害的限量，是正常生理活動(dòng)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，只要參數(shù)含量接近或超過(guò)飲水準(zhǔn)，便可認(rèn)為地下水已明顯受到污染，并以此作為三級(jí)水。而把區(qū)域本底濃度作為地下水開(kāi)始受到污染的起始濃度(據(jù)區(qū)域檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算)確定為一級(jí)水標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此限制條件并參照前人評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，把本區(qū)淺層地下水水質(zhì)分為5個(gè)級(jí)別(見(jiàn)表2)。2.3權(quán)重的選取權(quán)重選取的合理性，直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文采用國(guó)家飲水標(biāo)準(zhǔn)與主觀分析判斷相結(jié)合的方法。一方面，根據(jù)水質(zhì)指數(shù)Ci/Si(Ci為實(shí)測(cè)值，Si為國(guó)家飲水標(biāo)準(zhǔn))的大小確定權(quán)重。Ci/Si大權(quán)重亦大，反之就小。因?yàn)閲?guó)家飲水標(biāo)準(zhǔn)已考慮了各參數(shù)對(duì)人體健康的危害限量，含有一定的權(quán)重因素，另一方面，考慮各參數(shù)本身地球化學(xué)特性及對(duì)環(huán)境的危害程度，人為地對(duì)各參數(shù)賦予權(quán)重大小?？紤]上述兩方面因素將所得的兩種權(quán)重(ai.bi)進(jìn)行代數(shù)積并歸一化，得到修正后的權(quán)重Ai，即2.4綜合評(píng)價(jià)(l)模糊集法綜合評(píng)價(jià)是通過(guò)復(fù)合運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的。鑒于本次評(píng)價(jià)的8項(xiàng)參數(shù)主因素控制并非突出的特點(diǎn)，選用了一次型作為隸屬函數(shù)模型。用Q表示綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(1x5)階行模糊矩陣，則Q=AR。式中A為經(jīng)歸一化得到的一個(gè)(lx8)階行權(quán)重模糊矩陣；R為由單個(gè)評(píng)價(jià)因子行矩陣組成的一個(gè)(8x5)階模糊關(guān)系矩陣。最后通過(guò)復(fù)合運(yùn)算得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果.(2)綜合水質(zhì)指數(shù)法綜合水質(zhì)法指數(shù)(月)是通過(guò)下式計(jì)算得到，即式中俄為評(píng)價(jià)參數(shù)權(quán)重(同上)，Ii為水質(zhì)分指數(shù)，C為實(shí)測(cè)值，C0為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。評(píng)價(jià)的水質(zhì)質(zhì)量分級(jí)方法是將水樣點(diǎn)的計(jì)算值PI依大小順序排列，列出表格，并寫(xiě)明各水樣點(diǎn)的水質(zhì)分指數(shù)，據(jù)各樣點(diǎn)的乙檢出和超標(biāo)情況確定PI分級(jí)界線(xiàn)。據(jù)上述原則將