淮南市浅层地下水环境质量设计说明书.docx
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淮南市浅层地下水环境质量设计说明书
课程设计说明书
题目:
淮南市浅层地下水环境质量现状评价
院系：
地球与环境学院
专业班级：
环境工程11-1班
学号：
2011300189
学生姓名：
张宁
指导教师：
郑少红
2014年6月11日
安徽理工大学课程设计任务书
地球与环境学院环境工程教研室
学号
2011300189
学生姓名
张宁
专业（班级）
环境工程11-1班
设计题目
淮南市浅层地下水环境质量现状评价
设
计
技
术
参
数
1.城市总平面图1张；
2.各采样点的采样参数；
3.环境质量标准值表1张。
设
计
要
求
1.浅层地下水环境背景值的计算；
2.∑（ci/si）值法计算，确定浅层地下水环境质量级别；
3.采样点实测值图1张；
4.五个评价因子等值线图各一张；
5.淮南市浅层地下水环境质量分区图一张。
工
作
量
1.设计计算说明书1份；
2.图纸5张；
3.设计成果打印并装订好，与图纸一起放入档案袋中。
工
作
计
划
1.资料收集与整理1天；
2.设计计算4天；
3.绘制有关图纸3天；
4.编写设计说明书2天。
参
考
资
料
[1]陆书玉．环境影响评价．高等教育出版社
[2]奚旦立、孙裕生．环境监测．高等教育出版社
[3]淮南市地图
指导教师签字
教研室主任签字
2014年6月11日
学生姓名：
张宁学号：
2011300189专业班级：
环境工程11-1
课程设计题目：
淮南市浅层地下水环境质量现状评价
指导教师评语：
成绩：
指导教师：
郑少红
2014年6月11
目录
1.摘要6
2基本概况7
2.1自然地理概况7
2.2气候特点7
2.2.1雨热同季的优越性7
2.2.2南北气候的过渡性7
2.2.3两岸气候的差异性8
2.2.4气象灾害的多发性8
2.3地质条件8
2.4水文条件9
2.5城市经济状况9
3浅层地下水环境质量10
3.1浅层地下水环境质量10
3.1.1主要特征10
3.1.2影响浅层地下水质量的主要因素10
3.2浅层地下水评价的目的及意义10
3.2.1浅层地下水评价的目的10
3.2.2浅层地下水评价的意义11
4.评价方法及评价因子12
4.1评价方法的选择12
4.2评价因子的选择12
4.3评价标准12
5计算与评价13
5.1背景值计算13
5.2代数叠加法13
5.3结果分析15
5.4综合污染指数16
6预测与对策19
6.1预测19
6.2对策19
7.参考文献20
8.心得体会21
前言
环境影响评价作为环境科学体系中的一门基础学科，同时作为环境管理过程中一项具体制度，也是观众参与环境保护与管理的一种有效途径。
它的理论意义和实践意义，在全世界范围内越来越受到科学家、政府官理人员和观众的重视和支持。
我国环境科学界开始引进和研究环境影响评价技术。
进入80年代，我国慢慢将环境影响评价以法律、法规和行政改革制度的形式确定下来，基本形成一套完整的适合中国环境影响评价制度。
它在我国经济高速发展阶段，为确保经济与环境协调发展起到了重要作用。
环境影响评价主要是针对环境影响评价的程序及方法等的概述，对气、地表水、土壤、噪声、生态等环境要素的环境影响评价
1.摘要
环境影响评价可以通过对区域的自然条件、资源条件、社会条件和经济发展状况等进行综合分析，掌握该地区的资源、环境和社会承受能力等状况。
从而对该地区发展方向、发展规模、产业结构和产业布局等做出科学的决策和规划，以指导区域活动，实现可持续发展。
本文通过收集淮南市自然和社会经济状况棊础资料，利用淮南市浅层地下水环境质童调査表，对淮南市浅层地下水环境质量进行现状分析评价。
浅层地下水环境质量现状评价一共选取了21个评价因子，共选取84个采样点。
因选取其中的F-、CL-、Fe3+、NH4+、COD、氰化物、矿化度、酚。
8个主要评价因子进行评价。
在评价过程中，釆用单因子指数法和综合指数法（代数叠加法）进行了综合计算，得出了淮南市浅层地下水环境质量影响因子的等值线图即污染状况分布图。
通过对淮南市浅层地下水环境质量影响因子的研究分析可以符出：
淮南市浅层地下水环境主要受到COD、Fe3+、酚的污染，污染状况比较严重，且污染地区比较分散。
根据研究结果，对未来淮南市土壤环境质萤进行变化进行预测。
对于COD、Fe3+、酚要加以治理，否则浅层地下水环境质量会严重恶化。
如果采取合理措施，淮南市浅层地下水环境质量将有所善。
此外对形成污染的地区提出了一些保护措施。
关键词：
浅层地下水环境质量评价因子综合指数法氰化物
2基本概况
2.1自然地理概况
淮南市是安徽省重要的工业城市，是国家大型能源基地之一。
她地处华东腹地，淮河中游，横跨淮河两岸，位于秦岭、淮河这一我国南北气候的分界线上，土地肥沃，气候宜人，自然条件优越。
市辖五区一县及毛集综合实验区，总面积2121平方公里，人口206万。
淮河中游以南，属亚热带季风气候，四季分明，冬天寒冷，夏天炎热，春秋两季气候适中，平均温度较安徽其他各城市略低。
处在南北气候交汇带，气候条件复杂，洪、涝、旱、渍灾害极易发生。
淮南的降雨主要集中在夏季，每年的六月底到七月中旬是淮南的梅雨季节，梅雨期略短，20天左右。
2.2气候特点
淮南的气候属大陆性暖温带半湿润季风气候。
表现为气候温和，雨量适中，日照充足，四季分明，春寒而多雨，冬干而少雪，夏热而雨水充沛，秋爽而天气晴朗。
具体来说，有四个方面的显著特点：
2.2.1雨热同季的优越性
淮南市年平均气温15.3℃，年无霜期224天，年日照2279.2小时，年平均降雨量为937，2毫米。
光照充足，热量丰富，降水适中，无霜期长，适宜于稻、麦、油、豆等多种粮食作物种植与生长。
同时也孕育了"三山""三水"（八公山、舜耕山、上窑山；淮河、瓦埠湖、高塘湖）的美好生态环境。
季风气候雨热同季，光热水资源利用率高，气候资源相对更北地区较为丰富。
2.2.2南北气候的过渡性
淮南市位于北纬32-33度，位于这一纬度带的地区大致属于亚热带向暖温带过渡地带。
但因这一地带的地理环境差异最为悬殊,所属气候类型也千差万别。
自江苏省盐城向西，分别出现了平原、丘陵、高山、高原、沙漠、濒海、近海等地形地貌，也就出现了海洋性季风气候、大陆性季风气候、西亚沙漠气候、地中海海洋性气候、美国大陆性季风气候等。
淮南大致是这一纬度带内自然资源较为丰富的一个地区。
淮南兼具南北气候的特点。
气候资源的多样性决定了农业生产的多样性，农业生产也兼具南北特点。
例如，作物既有暖温带的小麦、大豆、山芋、高梁、玉米、绿豆、豌豆等，也有亚热带的水稻、油菜、麻类等。
2.2.3两岸气候的差异性
春秋时期就有"橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳"之说，说明对淮河两岸气候的差异性早有认识。
淮河以南地区水田居多，作物多以水稻为主，渔业也有一定规模。
淮河以北多旱地，以小麦，大豆为主，沿淮夏季水稻也有种植。
统计表明，淮河以南地区气温比以北地区偏高，多年平均偏高0.3度。
降水量淮河以南多于淮河以北，多年平均偏高30毫米，在降雨口数上，淮河以南略多于淮河以北，但降水强度的极值出现在淮河以北。
淮河两岸的气候差异除天气气候成因外，还可能是因为：
（1）地形不同。
淮河以南地区地形属于丘陵，岗地；而淮河以北地区属于淮北平原的一部分，其气候响应能力比淮河以南地区要快。
（2）城市的热岛效应。
淮河以南城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区。
2.2.4气象灾害的多发性
淮河流域自古以来就是自然灾害发生最为频繁的地区。
一年四季都会有气象灾害出现：
春季主要气象灾害有暴雨、冰雹、大风、倒春寒、寒潮、晚霜冻等。
夏季主要有台风、暴雨、洪涝、干早、高温、雷暴、大风等。
秋季主要有台风、暴雨、低温、阴雨寡照、大雾等。
冬季主要有寒潮、冻害、大风、大雪、大雾等。
旱涝是淮南的主要气象灾害。
旱多于涝，涝重于旱。
2.3地质条件
市境以淮河为界形成两种不同的地貌类型，淮河以南为丘陵，属于江淮丘陵的一部分；淮河以北为地势平坦的淮北平原，淮河南岸由东至西隆起不连续的低山丘陵，环山为一斜坡地带，宽约500-1500米，坡度100左右，海拔40-75米；斜坡地带以下交错衔接洪冲积二级阶地，宽500-2500米，海拔30-40米，坡度20左右；舜耕山以北二级阶地以下是淮河冲积一级阶地，宽2500-3000米，海拔25米以下，坡度平缓；一级阶地以下是淮河高位漫滩，宽2000-3000米，海拔17-20米，漫滩以下是淮河滨河浅滩。
舜耕山以南斜坡以下，东为高塘湖一、二级洪冲积阶地，西为瓦埠湖一、二级洪冲积阶地：
中为丘陵岗地。
淮河以北平原地区为河间浅洼平原，地势呈西北东南向倾斜，海拔20-24米，对高差4-5米。
2.4水文条件
市境位于淮河流域，最大的地表水为淮河。
淮河由陆家沟口入市境凤台县，流至永幸河闸口分流为二，北道北上转东环九里湾进入市境潘集区，南道（又名超河）东流至皮家路入市境八公山区，南北河道至邓家岗汇流，由大通区洛河湾横坝孜出境。
境内流长87公里，其中市区流长51公里。
市境支流有东淝河、窑河、泥黑河、架河、西淝河。
湖泊有高塘湖、胡大涧、石涧湖、瓦埠湖、城北湖、花家湖、焦岗湖，还有釆煤塌陷区积水而成的湖泊，最大的为樱桃园（谢二矿塌陷区）。
此外，还有泉山、老龙眼、乳山、丁山等小型山塘水库。
全市水域面积375平方公里，占总面积17.65％；水面183平方公里，占水域面积48.8％。
市境地下水资源主要分布在第四系沉积层，面积约1650平方公里，可采储量4.5亿立方米，与地表年平均径流量大致相等。
2.5城市经济状况
火与电的炽热，锤炼出大气势的淮南富饶的资源，丰厚的矿产，是大地馈赠给淮南的宝贵财富。
境内有煤炭、煤层气、石灰岩、白云岩、高岭土、陶粒页岩、钾长石、磷灰石等多种矿产，煤炭远景储量444亿吨，探明储量153亿吨，占华东地区的32％，随着近几年国际和国内能源市场的走俏，煤炭价格的抬升，作为国内重要煤电化生产基地的淮南,经济形势发展很好，淮南作为一个重工业城市，环境治理问题自然不得不面对。
在"能源淮南"建设突飞猛进之时，"生态淮南"美景的描绘也应该比翼齐飞。
"城为绿染，绿为水润，水为人利，人为自然"的生态城市建设理念逐步变为现实。
3浅层地下水环境质量
3.1浅层地下水环境质量
3.1.1主要特征
浅层地下水，是指地表以下60米内的含水层。
由于其埋深浅，未经深层岩石过滤，水体极易被工厂排放的污水和农田残留的农药污染，饮用浅层受污染的地下水，会危害健康。
浅层地下水，地质结构中位于第一透水层中、第一隔水层之上的地下水。
由大气降水、地表径流透水形成，埋藏浅，更新较快，水质较差，水质与水量均受降水和径流影响，典型代表为井水（非机井）。
3.1.2影响浅层地下水质量的主要因素
进入地下水的污染物有来自人类活动的，有来自自然过程的。
生活污水和生活垃圾会造成地下水的总矿化度、总硬度、硝酸盐和氯化物含量的升高，有时也会造成病原体污染。
工业废水和工业废物可使地下水中有机和无机化合物的浓度增加。
农业施用的化肥和粪肥，会造成大范围的地下水硝酸盐含量增高。
农药对地下水的污染较轻，且仅限于浅层。
农业耕作活动可促进土壤有机物的氧化，如有机氮氧化为无机氮（主要是硝态氮），随渗水进入地下水。
天然的咸水会使地下天然淡水受咸水污染等。
3.2浅层地下水评价的目的及意义
3.2.1浅层地下水评价的目的
在对区域浅层地下水生态环境特点与生态功能和建设项目情况分析的基础上，明确项目对生态与环境影响的性质、程度等，以维持区域的可持续发展为总体目标，提出相应的环境与生态保护措施，为区域开发的生态环境管理提供科学依据。
（1）为开发建设活动的决策提供科学依据；
（2）为经济建设的合理布局提供科学依据；
（3）为确定某一地区的经济发展方向和规模、制定区域经济发展规划及相应的环保规划提供科学依据；
（4）为制定浅层地下水环境保护对策和进行科学的环境管理提供依据；
（5）促进相关环境科学技术的发展
3.2.2浅层地下水评价的意义
1.从科学发展观来看，进行浅层地下水评价，主要是为了有效地补充居民生活生产用水，提高水质，改善浅层地下水生态环境质量，其本质就是有效提高浅层地下水质量。
2.浅层地下水影响评价明确开发建设者的环境责任及规定应采取的行动，可为建设项目的工程设计提出环保要求和建议，可为环境管理者提供对建设项目实施有效管理的科学依据。
4.评价方法及评价因子
4.1评价方法的选择
浅层地下水环境质量评价的方法多种多样，其中包括单因子评价法和多因子评价法。
多因子评价法又分为均值型评价法，均值加权型评价法，内梅罗指数法，M值法和W值法等等。
这里使用代数叠加法法对所有各个污染源进行评价并分级。
4.2评价因子的选择
在实际调査中一共获得了21个因子的统计数据。
考虑到淮南市的实际状况,
即矿产资源丰富，开发繁荣，因此可能遭受重金属的污染，因此选取了八个污染因子进行评价，他们是:
F-、CL-、Fe3+、NH4+、COD、氰化物、矿化度、酚。
4.3评价标准
评价因子
F-
CL-
Fe3+
NH4+
COD
氰化物
矿化度
酚
标准mg/l
1
250
0.3
0.15
15
0.005
1000
0.002
5计算与评价
5.1背景值计算
NH4+背景值计算：
在84个测点中由小到大选取60个测点，并求出该60个测点的评价因子NH4+实际监测值的平均值
：
0.0642
NH4+的标准差
：
As的背景值x：
表1各种评价因子的背景值
因子
F-
CL-
Fe3+
NH4+
COD
氰化物
矿化度
酚
平均值
0.301666
49.2261
0.2830
0.064
0.3016
0.000901
428.08
0.003
标准差
0.089091
26.8292
0.1508
0.031760
5.8359
0.000417
112.21
0.01245
背景值
0.301666
0.089091
49.22
26.8292
0.2830
0.1508
0.064
0.03176
0.03106
5.8359
0.0009
0.000417
428.08
112.21
0.003
0.01245
5.2代数叠加法
测点1山王镇王巷村的代数叠加法
表2各个测点的代数叠加法指数
1
160.47383
32
6.08142
64
5.38356
3
7.397756667
33
10.59744
65
5.430093333
4
6.174296667
34
4.31788
66
98.67625667
5
29.24181
35
3.890726667
67
4.100283333
6
3.213186667
36
8.80292
68
3.620103333
7
15.96946667
37
3.806686667
69
3.001953333
8
29.37853667
38
30.53306
70
3.4699
9
29.45967
39
14.68497333
71
4.128506667
10
30.88749333
40
12.2185
72
3.763973333
11
32.1101
41
8.864246667
73
3.120333333
12
31.48184
42
6.116146667
74
5.603196667
13
30.94532
43
10.3416
75
3.82735
14
135.7335433
44
9.027573333
76
4.42564
15
7.895306667
45
4.450746667
77
3.430163333
16
36.22918
47
4.00778
78
5.77252
17
5.021226667
48
29.53622
79
5.026603333
18
6.981173333
49
8.8157
80
5.188863333
19
5.433686667
51
69.38304
82
2.986686667
20
4.404653333
52
5.139963333
83
4.679243333
21
3.816606667
53
29.87142333
84
2.684023333
23
3.94784
54
75.19931
85
3.576766667
24
4.150506667
55
43.54596333
86
4.372953333
25
11.48841333
56
5.688206667
87
2.61398
26
5.493753333
57
4.260513333
88
3.006693333
27
43.686
58
4.014353333
89
4.616436667
28
4.092486667
59
3.694956667
90
4.49283
29
5.686093333
60
4.276073333
30
150.62144
61
4.391006667
31
5.859746667
63
5.871846667
表3：
评价分级及标准
级别
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
PI
≤4.17
≤9
≤24.4
≤57.5
﹥57.5
5.3结果分析
此次浅层地下水环境质量现状评价一共选取了21个评价因子,共选取84个釆样点。
考虑到淮南市是一个以重工业为主要产业的城市，矿产资源开发利用很成熟，一些重金属随着矿产开采而带到地表，因而选取其中的8个污染因子进行评价，它们分别是：
F-、CL-、Fe3+、NH4+、COD、氰化物、矿化度、酚。
1.F-
F-的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中15个监测点的单因子指数大于或等于1.
由此可见淮南市浅层地下水中F-的含量超过国家标准，浅层地下水环境F-含量部分超标。
2.CL-
CL-的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中有8个监测点单因子指数大于或等于1.；
由此可见淮南市浅层地下水中CL-的含量超过国家标准，浅层地下水环境CL-含量部分超标。
3.Fe3+
Fe3+的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中有43个监测点的单因子指数大于或等于1.
由此可见淮南市浅层地下水中Fe3+的含量超过国家标准，浅层地下水环境Fe3+中度超标。
4.NH4+
NH4+的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测中有20个监测点的单因子指数大于或等于1.
由此可见淮南市浅层地下水中NH4+的含量已超过国家标准，浅层地下水环境NH4+部分超标。
5.COD的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中有74个监测点的单因子指数大于或等于1；
由此可见淮南市浅层地下水中COD的含量超过国家标准，浅层地下水环境COD含量严重超标，并且大范围内不达标。
6.氰化物
氰化物的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中有0个监测点的单因子指数大于或等于1；
由此可见淮南市浅层地下水氰化物的含量没有超过国家标准，浅层地下水环境氰化物含量正常。
7.矿化度
矿化度的实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中有4个监测点的单因子指数大于或等于1；
由此可见淮南市浅层地下水中的矿化度的含量没有超过国家标准，浅层地下水环境矿化度含量有少量超标。
8.酚
酚实测值、标准值、污染指数见附表。
计算得：
84个监测点中有21个监测点的单因子指数大于或等于1；但是每个超标监测点的含量远远大于标准值
由此可见淮南市浅层地下水中矿化度的含量超过国家标准，浅层地下水环境酚的含量在部分地区构成重度污染，急需治理
5.4综合污染指数
各监测点的综合污染指数（代数叠加法）见附表。
1.统计结果:
污染程度为I级的监测点12个，占所有监测点的14.3%；
污染程度为II级的监测点39个，占所有监测点的46.4%
污染程度为III级的监测点14个，占所有监测点的16.7%
污染程度为IV级的监测点11个，占所有监测点的13.1%
污染程度为V级的监测点8个，占所有监测点的9.5%。
从分区图上看，淮南市浅层地下水环境质量分区图可以分成四个大的区域，一区为中部西部地区，二区为东部地区，三区为东北部地区，四区为南部地区。
一区面积最大，并且以I级为主；二区面积次之，主要以II级为主；二区、四区面积较小，但是土壤质量复杂，有多种土质分布其中。
2.三区（东北部地区）土壤质量比较复杂，分布了有I级、II级、III级、IV级四个等级土壤，并且没有明显的规律性。
其中以85，35点周围地区形成了1个III级地区；以20，23点周围形成了一个环形IV级区域；以21，19，15，40点周围形成了一个蝴蝶形的I级区域；以80，18，42等测点周围形成一片较大的II级区
在二区内有一条省道贯穿其中，还有一座电厂坐落其中，II级区中还有一个化肥厂，此外淮河向东北部流去，窑河向北流。
形成次区域复杂分布的原因可能有：
（1）.在该区域内及周边有火力发电厂，其以煤炭为原料，其烟尘排放和炉渣的堆放可能是造成该区域污染较严重的原因：
（2）.其中道路贯穿其中，对沿道路的土壤的有一定污染。
（3）.东部地区，河流比较密集，自然条件复杂多变，这可能导致河流两岸土质的差别，河流上下游土质的差别，这可能是该区土质复杂多变的主要原因；
（4）.该区域内社会经济发展状况比较落后，对城市生活垃圾，污废水的处理系统不大健全，这也可能导致该地区土质较差。
3.四区（南部地区）土质种类也多种多样，但其与三区不同的是，不同级别土质之间的跳跃性较大，各级土质区域相互夹杂。
其中以7，29，9点形成三个V级区；以35，32点形成一个IV级区：
以33，1，8点形成两个II级区；以67，29等点形成一个I级区。
该区域有发达的公路铁路，矿产分布尤为密集，其中区域内有谢一矿，谢二矿，李一矿，李二矿，周边还有李咀孜矿，孔集矿。
并且该区域内一个选矿厂和一个化工厂，有一条河流沿南边界向西北流去，此外，该区域内有山脉盘踞其中。
形成该区域复杂的土质的原因主要有：
（1）.矿井密布，造成大量的地下的元素带到地表，尤其是煤矸石的堆放对土壤污染尤为突出，此外煤炭开采的造成地面塌陷，它对生态的破坏也
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