城市河流水质空间变异性研究 ——以苏州市区河段为例

论文摘要

苏州作为中国经济迅速增长的城市之一,政府部门对水环境的保护较为重视,但随着工业化和城市化进程的快速推进,区域内的河流水质现状不容乐观,河流水环境的好坏已成为城市可持续发展的制约因子。因此,有必要对区域内河流水质的空间变异性进行分析和研究,从而直观地呈现出河流水体受污染情况的地域变异性,这对苏州市河流水环境的评价和规划具有积极的指导意义。本文以苏州市区320km2范围内的河流为研究对象,对CODMn、NH3-N、TP三个主要水质参数进行了监测。首先选用模糊综合评价方法、对河流水质现状进行评价;其次应用地质统计学的理论和方法,对河流不同水质参数的时空分布特征及变化趋势进行了分析研究。主要的研究过程和结论如下:（1）利用20092010年间苏州市区主要河流三个水期的监测数据,分析了区域内河流三个水环境因子污染现状。结果表明,枯水、平水、丰水三个时期,河流CODMn污染控制的较好,NH3-N和TP是污染的主要影响因子,尤其是NH3-N,各监测断面平均浓度均已超过地表水平均标准的Ⅴ类值。（2）运用模糊综合评价方法,对苏州市区主要河流三个水期的水质进行了综合评价和分析。结果表明,苏州市河流水质已经遭到了不同程度的污染,以枯水期为例,除了X1和46两个断面外,其他断面综合水质均为劣Ⅴ类。（3）为了揭示苏州市区河流各水质参数的时空分布特征及变化趋势,应用地质统计学的变差函数球状模型和克立格方法,对河流有机污染指标、富营养化指标进行了空间插值,并绘制了时空分布等值线图用于分析,时空分布结果表明:受不同区域污染来源的差异、不同河道自身条件的差异和不同水期水生植物、入流水量、河水流动性的差异等因素的影响,苏州市区河流水质参数呈现出不同的时空变异特征;各水质参数污染均相当严重,尤以富营养化指标氮磷最为显著。（4）从河水的污染来源看,相较于外部河流带入的污染,苏州市区河流受内部污染排放的影响更为严重,其主要包括工业污染、城镇生活污染、地表径流污染三个部分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 地表水环境质量评价的研究进展
• 1.2.2 地表水环境质量评价的一般方法
• 1.2.3 地质统计学在水环境领域的研究进展
• 1.3 研究的主要内容
• 1.4 研究方法及技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 研究的技术路线
• 第二章 研究区概况及水系特征
• 2.1 苏州市自然地理概况
• 2.1.1 地理位置及行政区划
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气候特征
• 2.2 苏州市水资源概况
• 2.2.1 苏州水资源的量和质
• 2.2.2 苏州水资源的特点
• 第三章 研究区河流水质监测
• 3.1 水质监测点的布设及样品的采集
• 3.2 水质监测项目及实验方法
• 3.2.1 CODMn 的测定
• 3.2.2 TP 的测定
• 3-N 的测定'>3.2.3 NH₃-N 的测定
• 第四章 研究区河流水质综合评价
• 4.1 水质评价方法
• 4.1.1 模糊综合评价的过程
• 4.1.2 模糊综合评价的方法和步骤
• 4.2 评价标准的选择
• 4.3 水质评价
• 4.3.1 水质监测数据
• 4.3.2 苏州市河流水环境因子变化特征
• 4.3.3 模糊综合评价水质
• 4.3.4 水质综合评价结果分析
• 4.4 河水污染源解析
• 4.4.1 入境水体携带的污染负荷
• 4.4.2 境内污染负荷的排入
• 4.4.3 城市建设对河道的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 研究区河流水质参数空间分布特征及变化趋势
• 5.1 地质统计学的基本理论
• 5.1.1 区域化变量
• 5.1.2 变差函数和协方差函数
• 5.1.3 平稳假设和本征假设
• 5.1.4 变差函数的理论模型
• 5.1.5 克立格方法
• 5.1.6 地质统计学在水环境研究中的适用性
• 5.2 水质参数统计分析
• 5.3 水质参数空间结构分析
• 5.4 水质参数空间分布特征及变化趋势
• 5.4.1 CODMn 的空间分布特征及变化趋势
• 3-N 和TP 的空间分布特征及变化趋势'>5.4.2 NH₃-N 和TP 的空间分布特征及变化趋势
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A
• 附录 B
• 附录 C