水果湖水质监测设计方案.docx

资源描述

水果湖水质监测设计方案.docx

《水果湖水质监测设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水果湖水质监测设计方案.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

水果湖水质监测设计方案.docx

水果湖水质监测设计方案

1、水果湖概况

1.1自然环境条件

东湖山明水秀，自然环境优美。

水果湖只是它西南端一个很小的湖汊，面积仅0．14平方公里。

从下图我们可以看到水果湖周围密布着各种建筑。

大学、娱乐场所、商业街道等云集。

水果湖地区是著名的科研圣地，这里有国家、省级各类研究所20余家，水果湖的法定使用者湖北省水产科学研究所就位于湖边“这里云集了中国水产界的众多精英，完成了一大批对国民经济产生重大影响的科研成果，建国以来我国通过国家审定及农业部认可推广的几十个水产良种中，有五六个就诞生在这个研究所，这里的水产养殖、水生植物、水产饲料、鱼病、水环境研究也頗有建树，水果湖地区是湖北省的政治中心，湖北省委、省政府、省人大、省政协均在这里办公·水果湖地区目前已成为著名的旅游、商业圣地，欧式街，唐代李白放鹰台、商业步行街、静的环湖彩道等一个个亮丽的景点，将水果湖勾画成武叹市城中大花园，为人们提供了独具特色的休闲、娱乐场所．然而，与这一切严重不相称的是，由于水果湖周边26km2的污水在雨季被大量排人湖中，使水果湖成为了一个名符其实的大粪坑。

无可避免的水果湖从以前的一颗小小明珠变成了现在污泥淤积的死水湖。

以前“湖水清冽、水鸟云集”的美丽景色也只能存在在人们的记忆之中了。

1.2水环境特征

为了挽救美丽的城中之湖，2003年武汉政府对水果湖进行清淤，整个过程持续一个多月。

当时清出的全是些生活垃圾，还有烂布、瓶子、木头、砖瓦土石、塑料等物。

在2004年水果湖沿岸仍有三大排污口———武重宿舍一个，中南医院两个。

仅按“八五”期间这三个排污口的排污量，整个水果湖的水18天便可完全被换水一次。

我国城市的排水设施有一个最大的通病———“雨污同流”（雨水和排污共同一根排水管道），再我们今天实地勘察时也发现了这个问题。

正是因此，虽然这三个排污口都已连通至沙湖污水处理厂，但一到暴雨季节，为解决水果湖路面的渍水，有关部门总会被迫开启排污口，部分污水便会杂在雨水中流入水果湖。

广州的鼎湖就是例子，这个曾完成清淤的湖泊因污水的继续涌入而前功尽弃，恢复了原来的老样子。

昆明滇池之所以清淤后的效果不太明显，也与至今没有完全截污有关系。

而在当年，武汉政府就提出让污水不再入湖的方案。

熟悉水生态及水流系统的人们都知道清淤并不能解决湖泊的污染问题，只要污染源没有被堵住，被清好的湖泊不久就会重新陷入被污染的困境中，重新从美丽的碧波变成一个死水潭。

清淤只是个治标不治本的方法。

而早从2004年，按武汉市城市排水监测站今年元月的一份化验报告，从水果湖湖心和双湖桥两侧采集的水样已属严重污染，其总氮、总磷已严重超标，水质已染上相当严重的“富贵病”。

一位专家说：

“这根本不是水” 这位专家说，经过近30年特别是最近10年的污染，东湖西南端的这片水域污染已接近极限，远远超过了湖泊的自净能力。

东湖是全国最大的“城中湖”，水果湖只是它西南端一个很小的湖汊，面积仅0．14平方公里，此次在此开工清淤，对整个东湖而言，仅仅具备一定的探索意义。

但这种试探已毫无疑问地表明，武汉开始向东湖“还债”了，虽然代价也是非常巨大的

我们监测水果湖可以知道如今那些工程对于现在的水果湖有多少效果，水质又好了或者索性又恶化了多少。

被污染后的湖泊的污染过程有多快，而治理又多难。

而作为武汉最大的城中湖的东湖，清理工作会有多艰巨？

那么，病入膏肓的东湖还有救吗？

如果有，我们要为此付出多大的代价，又需要多长的时间？

1.3水环境功能与水环境保护目标

根据该湖所处位置及其周边环境可以确认其水环境功能为景观湖，并要求其水质达到IV类水。

如果治理完成该湖可以发挥其全部功能。

资源上，对水产生物和其他资源生物的天然滋养；生态上，提供大量的生物资源，创造适宜的生态环境，调节温度、吸收淋洗大气杂质及净化空气；地质上，是化学作用中重要的化学场并参加各种地质营力，对人类居住环境和建筑工程地质环境也具有重要影响。

2、编制依据

（1）《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002）

（2）《地下水环境监测技术规范》（HJ/T164-2004）

（3）《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）

（4）《地下水环境质量标准》（GB14848—93）

（5）《污水排放质量标准》（GB3838—2002）

（6）《生活饮用水卫生标准》（GB3838—2002）

（7）《环境影响技术导则地下水环境》（HJ610-2011）

（8）《建设项目地下水环境影响规范》（DZ0225-2004）

（9）《环境影响评价技术导则地表水环境》（（HJ/T2.3-93）

3、监测断面布设

3.1采样断面布设原则

1、应充分考虑本河段取水口、排污口数量和分布及污染物排放状况，水文及河道地形、支流汇入及水工程情况，植被与水土流失情况，其他影响水质及其均匀程度的因素。

2、力求以较少的监测断面和测点获取最具有代表性的样品，全面、真实、客观地反映该区域水环境质量及污染物的时空分布状况与特征。

3、避开死水及回水区，选择河段顺直、河岸稳定、水流平缓、无急流湍滩且交通方便处。

4、尽量与水文断面相结合。

3.2湖泊采样断面的布设

1：

在湖泊（水库）主要出人口、中心区、滞流区、饮用水源地、鱼类产卵区和游览区应设置断面。

2：

主要排污口汇人处，视其污染物扩散情况在下游100～1000m处设置1～5条断面或半断面，

3：

无明显功能分区，可采用网格法均匀布设，网格大小依湖、库面积而定。

4：

采样断面与水流方向垂直。

3.3点位布置

在水果湖周围布置12个取样点位，分布及取点原因如下：

1：

明显的排污口处（5号、9号和11号点位）。

其中：

5号为医院附近的排污口，我们怀疑污水直接来自医院，想通过监测确定其中污染物状况。

9号是西面的居民区附近的排污口，那片的地面积水也在此点位附近排入。

11号为它临近的东湖中的排污口，据观测，污水呈黑灰色且有油污，我想测其中的具体污染物成分。

2：

与东湖连通的湖口两侧（4号和12号点位）。

这两个点位分别是双湖桥两侧的水质监测点，在于判断两侧的水体石佛有明显区别，同时11号点位最终也会参与两侧的对比。

3：

七个随机均匀布设的点位（1、2、3、6、7、8、10号点位）。

这些点中没有明显的排污口存在，但是它们为随机取点，更能代表湖中水质的一般情况，故作为本次监测实验本底值。

3.4采样频次、采样时间

3.4.1湖泊采样频次和时间确定的原则与要求

1.设有全国重点基本站或具有向城市供水功能的湖泊（水库），每月采样一次，全年12次。

2.一般湖泊（水库）水质站全年采样3次，丰、平、枯水期各一次。

3.污染严重的湖泊（水库），全年采样不得少于6次，隔月一次。

3.4.2采样时间、频次的确定

全年采样不得少于6次，隔月一次力求水质、水量及时间同步采样。

4、水质参数的选择与参数分析方法的确定

4.1监测参数选择原则

（1）国家与行业水环境与水资源质量标准或评价标准中已列入的项目；

（2）国家及行业正式颁布的标准分析方法中列入的监测项目；

（3）反映本地区水体中主要污染物的监测项目；

（4）专用站应依据监测目的的选择监测项目。

4.2水质参数的选择

为了能够确定汾河太原段水域的主要污染因子和水质状况，使评价结果更为合理地符合水质标准，应选用水质评价规定的参数。

由于在研究范围内，河流主要接纳工农业废水和生活污水，所以确定主要监测项目为：

BOD5、DO、CODcr、NH3-N。

4.2.1监测控制指标方法的确定

表2-1监测指标的测定方法

序号

参数

测定方法

测定下限（mg/L）

注释

分析方法来源

碘量法

0.2

碘量法测定溶解氧有各种修正法，测定时应根据干扰情况具体选用

GB7489—89

COD

重铬酸盐法

GB11914－89

氨氮

纳氏试剂比色法

水杨酸分光光度法

0.05

0.01

测得结果系以氮（N）计的氨氮浓度,然后再根据GB 3838-88附表，换算为非离子氨浓度

GB7479—87

BOD5

稀释与接种法

GB7488-87

4.3水样采集的准备及水样预处理

4.3.1注意事项

（1）采样时不可搅动水底的沉积物。

（2）采样时应保证采样点的位置准确。

必要时使用定位仪（GPS）定位。

（3）保证采样按时、准确、安全。

（4）采样结束前，应核对采样计划、记录与水样，如有错误或遗漏，应立即补采或重采。

（5）测溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目时，水样必须注满容器，上部不留空间，并有水封口。

（6）如果水样中含沉降性固体（如泥沙等），则应分离除去。

分离方法为：

将所采水样摇匀后倒入筒形玻璃容器（如1～2L量筒），静置30min，将不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入盛样容器并加入保存剂。

测定水温、pH、DO、电导率、总悬浮物和油类的水样除外。

4.3.2水样的保存与运送要求

水样采集后，必须尽快送回实验室。

在运送前应对水样做一定的冷藏，这样有利于抑制微生物的活动，减缓物理挥发和化学反应速率。

如需对水样的氨氮进行测定可在水样中加入氯化汞抑制生物的氧化还原作用；测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰溶液和碘化钾溶液固定溶解氧。

水样的保存应符合有关规程规范要求，超过保存期的样品按废样处理。

加入的保存剂不应对监测项目测定产生干扰。

水样容器内盖应盖紧，并采用防震措施，有条件者可用冷藏箱运送；运输时应避免阳光直射、冰冻和剧烈震动。

4.4水质实验数据

水样中各项指标的测定，需根据所需测定的不同物质采取适当方法。

水样溶解氧的测定可采用修正碘量法或氧极法；生化需氧量的测定可采用稀释与接种法，氨氮的测定可采用气象分子吸收光谱法，对于氨氮含量高的河段水样还可用滴定法进行测定；具体采用何种方法对水样进行何种物质进行测定，需根据实验室具体情况来采取适合的办法。

最终采样测定结果如下表：

常规测定的项目的原始数据表

温度

电导率（us/cm）

溶解氧（mg/L）

7.7

10.7

1861

11.24

7.67

14.1

1869

9.35

7.68

13.4

1864

9.55

7.50

10.9

1757

8.09

7.46

13.2

1815

8.79

7.49

10.8

1856

10.14

7.58

14.0

1874

9.95

7.66

14.0

1851

9.83

7.69

11.3

1857

10.83

7.70

10.9

1953

11.06

7.66

12.1

1864

10.02

7.01

10.6

1728

9.47

7.35

10.8

1779

6.74

7.36

11.2

1773

6.63

5、水环境质量评价

5.1感官性状评价

水样点位

评价结果

水呈暗灰色，透明度较好

色度与1号点位相近，暗灰色，透明度差

颜色较前两点深，呈黑色，有明显悬浮物，透明度差

水质污浊，黑灰色，透明度很低

水为黑色，部分地方有褐色沉积物，排入污水呈银黑色，透明度差

水呈灰色，透明度一般

水质有所好转，呈灰色，透明度一般

8、9

水质很差，有油污，呈乌黑色，透明度很低

水质差，颜色黑灰，悬浮物多，透明度差

有臭味，悬浮物多，黑灰色，透明度差

黑灰色，透明度差

5.2水质模糊评价

5.2.1确定评价指标

评价指针是根据地面水环境质量标准（GB3838-88）及主要影响8个采样区的水质标准而设置的。

共设置6个评价指标：

①硝酸盐（NO3-）②氨氮③总磷④氯化物（Cl-）⑤硫酸盐（SO42-）⑥化学耗氧量（CODcr）。

下表为我们所测定点位者各测项目的检测值：

表5-1各布点的各项评价指标测定值（mg/L）

检测项目

点位

NO3-（mg/L）

氨氮含量（mg/L）

总磷含量（mg/L）

Cl-（mg/L）

SO42-（mg/L）

CODcr（mg/L）

１

0.14

3.10

0.276546

295.8648

16.92738

13.648

２

0.06

2.10

0.297417

303.5496

18.34538

27.296

３

0.12

2.80

0.294808

288.18

16.12975

40.944

４

0.10

2.21

0.503522

284.3376

17.725

-13.648

５

0.08

2.13

0.607879

280.4952

18.434

27.296

６

0.124

2.11

0.45917

284.3376

16.48425

40.944

７

0.1

2.32

0.393947

284.3376

18.16813

８

0.156

2.38

0.448735

272.8104

18.61125

27.296

９

0.128

2.38

0.399165

315.0768

17.81363

-13.648

１０

0.188

2.41

0.360031

203.6472

18.61125

81.888

１１

0.2

1.12

0.529611

226.7016

16.6615

13.648

１２

0.136

1.91

0.547874

211.332

26.5875

27.296

5.2.2建立评价集

根据表4-1的地面水环境质量标准GB3838-88，把湖水水质分为{Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ}5个评价集。

表5-2地面水环境质量标准/（mg/L）

标准类别

指标

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

10以下

氨氮

0.15

0.5

1.0

1.5

2.0

1.03

总磷

0.02

0.025

0.05

0.1

0.2

0.079

Cl-

250以下

250

SO42-

250以下

250

CODcr

15以下

各污染物浓度评价标准为Si，其计算公式为Si=（SⅠ+SⅡ+SⅢ+SⅣ+SⅤ）/5。

5.2.3单因子指数

（1）权重公式

最基本的环境质量指数标准式为

Ii=Ci/Si

Ci——第i种因子在环境中的检测值

Si——第i种因子的评价标准

（2）归一化权重公式

在环境评价过程中,由于各个因子对环境要素的污染贡献率不同,因此,按照各个因子在环境质量评价中的作用大小分别赋予不同的权重。

用超标污染贡献率来计算权重,超标越多,权重越大。

其计算

公式如下:

Wi=（Ci/Si）/∑（Ci/Si）

其中:

Ci———第i种因子的实测值（mgPL）。

　Si———第i种因子的标准。

其数值为该因子各等级标准的平均值（mgPL）。

　　n———评价因子的个数。

　　Wi———第i种因子的权重。

则得到权重集为:

A={W1,W2,⋯⋯,Wj}

（3）隶属度

隶属度可以通过对隶属函数的计算来确定,隶属函数一般采用降半梯形分布来描述。

根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）,对各水质类别的隶属度rij按下式计算:

式中　sj,j———评价因子Xi的第j类水质标准值;

x———评价的因子Xi的监测值。

5.2.4建立模糊关系矩阵[R]

假设参与水质评价的评价因子有m个,水质评价标准由n个级别组成。

由于水质污染程度和水质分级标准都是模糊的,故用隶属度来刻画分级界限比较合理。

设rij表示第i种污染物的环境质量数值可以被评价为第j类环境质量的可能性（即i对j的隶属度,它们的关系即为隶属函数）,这样就构成了水质评价因子与水质类别的模糊关系矩阵[R]。

式中　m———代表评价因子数i=1,2,⋯,m;

n———代表水质类别即j=1,2,3,4,5。

建立模糊关系矩阵R

在获得各评价指标对各级标准的隶属函数基础上，同时由以上公式可以得出如下表格：

1号点位

因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.14

0.008

0.000938

氨氮

3.10

3.100

0.363423

总磷

0.277

3.501

0.410434

Cl-

295.865

1.184

0.138804

SO42-

16.92738

0.068

0.007972

CODcr

13.648

0.758

0.088863

2号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.06

0.004

0.000465

氨氮

2.10

2.039

0.23679

总磷

0.297

3.765

0.437231

Cl-

303.550

1.214

0.140982

SO42-

18.345

0.073

0.008478

CODcr

27.296

1.516

0.176054

3号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.12

0.007

0.000704

氨氮

2.804

2.718

0.273193

总磷

0.295

3.732

0.375113

Cl-

288.180

1.153

0.115891

SO42-

16.130

0.064

0.006433

CODcr

40.944

2.275

0.228666

4号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.10

0.006

0.000616

氨氮

2.21

2.146

0.220487

总磷

0.504

6.374

0.654885

Cl-

284.338

1.137

0.116819

SO42-

17.725

0.071

0.007295

CODcr

5号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.08

0.005

0.000401

氨氮

2.13

2.068

0.165718

总磷

0.608

7.695

0.616636

Cl-

280.495

1.122

0.089911

SO42-

18.434

00.074

0.00593

CODcr

27.296

1.516

0.121484

6号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.124

0.007

0.000617

氨氮

2.110

2.048

0.180504

总磷

0.459

5.811

0.512163

Cl-

284.3376

1.138

0.1003

SO42-

16.484

0.066

0.005817

CODcr

40.944

2.275

0.200511

7号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.10

0.006

0.00071

氨氮

2.320

2.253

0.26647

总磷

0.394

4.987

0.589829

Cl-

284.338

1.137

0.134477

SO42-

18.168

0.073

0.008634

CODcr

8号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.156

0.009

0.000842

氨氮

2.380

2.311

0.216325

总磷

0.449

5.681

0.531779

Cl-

272.810

1.091

0.102125

SO42-

18.611

0.074

0.006927

CODcr

27.296

1.516

0.141908

9号点位因子

隶属度

测定值

权重

Ii=Ci/Si

归一化权重Wi

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

NO3-

0.128

0.008

0.000799

展开阅读全文