大汶河泰安段水质评价与环境容量计算.docx

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大汶河泰安段水质评价与环境容量计算

大汶河泰安段水质评价与环境容量计算

一．大汶河流域概况

1.1自然环境概况

1.1.1地理在置

大汶河流域位于黄河下游，地处东经116°11′15″--118°0′0″，北纬35°37′30″—36°32′30″，北以泰山山脉与小清河为界，东以鲁山，南以蒙山及其余脉与淮河流域为界，西以黄河为界，西南与济宁市接壤。

流域东西长176．6Km。

南北宽102Km，总流域面积为9069Km2。

1.1.2地形地貌

大汶河流域为鲁中山区的一部分，地势自尔向以倾斜。

山丘区面积约占整个流域面积的三分之一：

主要分布在流域东部的莱芜市、新泰市、岱岳区等地．山脉成“E”字型分布，最高处泰山玉皇顶，海拔1545m。

流域中部是广阔的平原，西部多为丘陵，西南为平原，间有洼地和湖泊。

流域最低处是稻屯洼，海拔37．5m，流域大部分高程在100—300m之间，约占总流域面积的70％，高程在300m以上的面积占流域总面积的20％之多。

1.1.3水文气象

大汶河流域属暖温带大陆性湿润季风区，受大气环流影响，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。

1.1.4水系概况

大汶河是黄河下游的最大支流，是我国自东向西流向的较大山洪河道。

它发源于新泰、菜芜山区，源头在临沂地区沂源县悬固山，属季节性河流。

自大汶河以上分南、北两支为上游，大汶口以下至戴村坝为中游，戴村坝以下为下游，称为大清河。

在东平县马口村注入东平湖。

全长208.2Km，自然落差362m。

在莱芜市颜庄以上属山区河道，河岸稳定，河床宽约150m。

颜庄以下流程经泰莱平原，到申村为止两岸大部分为平原耕地，河床平坦，河宽约100—300m。

申村以下南岸筑有堤防，属平原河道，河宽在1000—2000m之间，并且中下游河道两岸险工较多。

大汶河支漉众多，大汶El以上分南，北两大支流。

南支柴汶河，流域面积1944K一，占大汶河流域面积的21．4％，上游建有东周、金斗、光明等大中型水库。

北支牟汶河，流域面积371lKm2，主要由瀛汶河、石汶河和泮汶河三支流组成。

上游建有雪野水库、黄前水库，大河水库。

大汶口以下主要支流有漕浊河、苗河、海子河、汇河等，汇河是大汶河下游最大的支流，流域面积1260Km2，中上游称康王河。

流经肥城于戴村坝下游汇入大清河。

1.2水环境概况

大汶河的主要污染源是沿河两岸的城市、J二业污废水的排放及农业生产中的农药、化肥的施放。

按污染的来源可以分为点污染源和面污染源。

面污染源包括各种无组织、大面积排放的污染源。

含化肥、农药的农田径流，畜禽养殖业排放的废水、废物，沿河倾倒的垃圾等。

其中化肥、农药是面污染源的主要污染物质，尤其是农药中的有机氯、磷类无素对水体影响较大。

化肥和农药中大量难以降解、改变的有窖物质直接随径流进入河流，对河流的严重污染己日益明显。

点污染源主要指集中于排污口排放的工业废水和城市生活污水，是对地表水污染最明显的污染源。

污废水主要集中在工业较发达、人口较多的城镇。

1.2.1收集数据资料的整理

2000年大汶河流域废水排放总量16324．05万吨，其中工业排放6784．16万吨，占41．56％，生活排放9540．39万吨，占58．44％；泰安市及莱芜市废水排放总量19718．13吨，其中工业排放8975．63万吨，占45．52％，生活排放10743．00万吨，占54，48％吨。

白吉河流域废水排放总量1528．97万吨，其中工业排放872．97万吨，占57．10％，生活排放656．00万吨，占42．9％；县市区废水排放情况见表1-1。

2000年大汶河流域主要污染物CODcr排放总量为201459.67吨，其中工业CODcr排放量为28057.75吨，占13.93％；生活污水CODcr排放量30654.85吨，占15.22％；面源CODcr排放量142747.07吨，占70.86%。

火汶河流域氨氨排放总量为24766.19吨，其中工业氨氮排放量457.29吨，占1.85%；生活污水氨氮排放量3099.8吨，占12．52%；面源氢氮排放量21209.1吨，占85.64%。

2000年大汶河流域CODcr入河总量为45367.45吨/年，其中工业点源及城市生活CODcr入河总量为36164吨/年，占79.71%，面源CODcr入河总量9203．45吨/年，占20.29%。

大汶河流域氨氮的入河总量为3360.41吨/年，其中工业点源及城市氨氮的入河量为2302.Ol的吨/年，占68.50%，面源氨氮入河量为1058.4吨/年，占31.50%。

大汶河流域CODcr和氨氮的入河量及构成分析见表1-2、表1-3。

表1-1泰安市和莱芜市2000年废水排放统计表

项目

单位

县市区

合计

泰安市区

莱芜市

新泰市

宁阳县

肥城市

东平县

岱岳区

废水排放总量

万吨

2651.96

4585

3195.96

2770.04

3726.52

1528.97

1259.69

19718.13

其中工业废水

排放量

万吨

709.96

1738.5

1305.96

1835.04

2071.52

872.97

441.69

8775.63

排放达标量

万吨

540.13

1626.46

1291.4

14433.82

1921.94

454.67

420.69

7689.1

排放达标率

%

76.08

93.6

98.89

78.14

92.78

78.14

95.25

85.67

处理排放达标量

万吨

382.02

1389.97

506.35

1318.13

1166.02

451.57

417.21

5631.28

处理排放达标率

%

70.61

100

100

89.29

90.81

58.96

97.66

88.12

其中生活废水

排放量

万吨

1942

2847

1890

935

1655

656

818

10743

处理量

万吨

1185

25

1210

处理率

%

61.02

0.88

11.26

表1-2汶河流域CODcr入河总量表（2000年）（单位：

吨/年）

控制子单元

控制断面

工业COD

生活COD

面源COD

总计

排放量

入河流

排放量

入河流

排放量

入河流

排放量

入河流

牟汶河

角峪

4682.600

3746.000

8553.400

5132.040

18235.000

2286.200

31471.000

11164.240

柴汶河

南宋桥

9088.210

5452.930

8103.000

4861.800

34024.830

2121.340

51216.040

12436.070

浮汶河

北甸河

6795.780

4077.470

5353.000

3211.800

41823.170

2322.340

53971.950

9611.610

海子河

齐家庄

793.760

476.260

1637.450

982.470

16386.940

867.470

18818.150

2326.200

康汇河

丁嵨

6697.400

4018.440

7008.000

4204.080

32277.130

1606.100

45982.530

9829.340

大汶河合计

28057.750

17771.100

30654.850

18392.190

142747.070

9203.450

201459.670

45367.460

表1-3大汶河流域氨氮入河总量表（2000年）（单位：

吨/年）

控制子单元

控制断面

工业氨氮

生活氨氮

面源氨氮

总计

排放量

入河流

排放量

入河流

排放量

入河流

排放量

入河流

牟汶河

角峪

120.00

96.00

718.90

575.10

4053.60

348.10

4892.50

1019.20

柴汶河

南宋桥

163.00

97.80

675.25

405.15

4883.92

217.20

5722.17

720.15

浮汶河

北甸河

12.00

7.20

985.50

591.30

5635.13

235.95

6632.63

834.45

海子河

齐家庄

62.21

37.33

136.15

81.69

2326.95

91.28

2525.31

210.30

康汇河

丁嵨

100.08

60.05

584.00

350.40

4309.54

165.86

4993.62

576.31

大汶河合计

457.29

298.38

3099.80

2003.64

21209.14

1058.39

24766.23

3360.41

二．水质监测方案

2.1污染源的调查

大汶河沿河的主要排污点有14个，即汇入南支柴汶河的新泰城区、新汶、楼德，汇入北支牟汶河的莱钢、颜庄镇、莱芜城区、张家洼镇、口镇、泰安城区，汇入干流的大汶口镇、磁窑镇、肥城市、东平县城区、州城镇。

主要排污行业为造纸、饮食、化工、冶金等，其等标污染负荷占全部行业等标污染负荷的93％以上。

2．2采样断面的布设

采样断面是为检测水参数而设置的采取水样的横断面，根据河流与排污口位置关系，可分为控制断面、对照断面和消减断面。

2.2.2.1该河段采样断面布设

大汶河干流包括本市范围内的主干和南支柴汶河、北支大汶河，主干为东平湖入口控制断面上至大汶口，北支为大汶口至角峪，南支从大汶VI至新泰城，支流为流经泰安市的泮河，其余支流一般只承担排污口的作用。

大汶河规划河段控制断面示意图见图2-1。

图2-1大汶河规划河段控制断面图

2.3水样采集

2.4.1水质参数的选择

结合大沙河干流附近污染源分布、污染物排放情况及该地水资源功能目标，本次调查的主要水质参数为CODCr、CODMn、DO、NH3-N、酚、CN、Cr6+、Pb、As。

2.4.2水质参数分析方法

分析方法的选用应根据样品类型、污染物含量以及方法适用范围等确定。

本次调查的主要水质参数采用以下分析方法：

序号

水质参数

测定方法

方法来源

1

CODCr、CODMn

重铬酸钾法、高锰酸盐指数法

2

DO

碘量法

3

NH3-N

分光光度法

5

酚

蒸馏后－氨基安替比林分光光度法

6

CN

异烟酸－吡唑啉酮分光光度法

7

Cr6+

二苯碳酰二肼分光光度法

8

Pb

原子吸收分光光度法

9

As

二乙基二硫氨基甲酸银光光度法

2.2.5水质监测数据

水质参数的选取

河段

平阳河林前村

柴汶河洛沟桥

西周河安全村

牟汶河角峪

石汶河佟家桥

滂河口北店子

海子河齐家桥

汇河口席家桥

COD排入量（kg/d）

10246

37427

1893

27397

7119

49099

6849

23140

COD排入量（t/a）

3740

13661

691

10001.2

2598.7

17921

2500

8446.1

COD浓度（mg/L）

340

167.8

193.3

114.5

208.5

341

216.1

157.6

断面

柴汶河

牟汶河

大汶河干流

平阳河口至洛沟桥

洛沟桥至谷里

谷里至大汶口

角峪至石汶河口

石汶河口至滂河口

滂河口至大汶口

大汶口至汇河口

汇河口至王台

设

计

值

河段长度

4.45

15.4

50.9

9.25

17.02

24.1

55.5

25.1

设计流量（m^3/s）

1.80

1.8

2.86

1.80

1.8

1.80

3.45

1.05

水温（℃）

20

20

20

18

18

18

16

16

断面

参数

柴汶河

牟汶河

大汶河干流

平阳河口至洛沟桥

洛沟桥至谷里

谷里至大汶口

角峪至石汶河口

石汶河口至滂河口

滂河口至大汶口

大汶口至汇河口

汇河口至王台

CODcr降解系数K（1/d）

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.45

0.45

0.15

设计流速（m/s）

0.50

0.50

0.50

0.51

0.51

0.51

0.35

0.20

断面指标

统计指标

CODCr

DO

CODMn

NH3-N

酚

CN

Cr6+

Pb

As

王台

丰水期

63.6

6.66

11.35

0.91

0.002

0.002

0.001

0.002

0.03

平水期

35

5.7

7.57

0.31

0.002

0.004

0.002

0.013

0.018

枯水期

67.6

6.99

17.24

7.57

0.007

0.005

0.002

0.007

0.023

年均值

55.4

6.45

12.05

2.93

0.004

0.003

0.002

0.007

0.025

大汶口

丰水期

130.5

3.01

44.65

15

0.002

0.015

0.006

0.04

平水期

67.5

4.43

18.45

10.025

0.002

0.014

0.037

0.019

枯水期

152.5

2.83

59.4

10.85

0.022

0.003

0.002

0.032

0.018

年均值

116.8

3.42

40.83

11.958

0.009

0.01

0.025

0.026

角峪

丰水期

286

0.89

101

11.9

0.03

-1

-1

-1

-1

平水期

108

0.89

44.75

5.63

0.01

-1

-1

-1

-1

枯水期

385

0.8

129

12.85

0.149

-1

-1

-1

-1

年均值

260

0.86

91.58

10.13

0.063

谷里

丰水期

479.5

0

63.6

9.39

0.016

-1

-1

-1

-1

平水期

710

3.42

2.19

6.79

0.024

-1

-1

-1

-1

枯水期

314

0

70

17.24

0.137

-1

-1

-1

-1

年均值

501.17

1.14

117.53

11.14

0.059

沙坡

丰水期

6.1

7.32

1.9

0.01

0.001

-1

-1

-1

-1

平水期

8.4

8.18

3.95

0.01

0.001

-1

-1

-1

-1

枯水期

3.6

8.92

1.75

0.015

0.001

-1

-1

-1

-1

年均值

6.03

8.14

2.53

0.012

0.001

三．水质现状评价

。

3.1水功能区划分及其水质控制标准

3.1.1水功能区段划分：

（1）代村坝至王台桥：

主要为农业片j水，其次为工业用水，兼有渔业用水。

（2）大汶口至代村坝：

为农业、工业用水区，兼有渔业用水。

（3）泮河口至角峪：

为农业、工业用水区。

（4）大汶口至谷里：

为农业、工业用水区。

（5）新泰城区至谷里：

为工业、农业用水区。

3.1.2功能区段水质控制标准

为确保功能区水质能够达到利用水的功能要求，必须对功能区段的水质进行保护，这就需要有控制断面和控制标准，各功能区的控制标准，描述如下：

3.2地表水环境质量标准

根据控制断面的水质要求，采用国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中相应水质标准进行评价，具体评价标准见表3-1。

表3-1地表水环境质量标准

序号

项目

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

1

DO

≤7.5

≤6

≤5

≤3

≤2

2

NH3-N

≤0.15

≤0.5

≤1.0

≤1.5

≤2.0

3

CODMn

≤2

≤4

≤6

≤10

≤15

4

Cr6+

≤0.01

≤0.05

≤0.05

≤0.05

≤0.1

5

酚

≤0.002

≤0.002

≤0.005

≤0.01

≤0.1

3.3单项水质参数评价法

3.3.1单项水质参数评价法计算公式

3.3.2单项水质参数评价结果

取大汶口、角峪、谷里、沙坡为3类计算，王台为4类计算。

表3-2大汶河秦安段单项水质参数评价结果

水质参数

CODMn

DO

氨氮

酚

Cr6+

Ⅲ级标准值（

）

断面

6.00

5.00

1.00

0.01

0.05

各断面污染物浓度（

）

大汶口

59.40

2.83

10.85

0.02

0.00

角峪

129.00

0.80

12.85

0.15

-1.00

谷里

70.00

0.00

17.24

0.14

-1.00

沙坡

1.75

8.92

0.02

0.00

-1.00

各断面标准指数（

）

大汶口

9.90

0.57

10.85

4.40

0.00

与1比较

>1

<1

>1

>1

<1

是否超标

是

否

是

是

否

角峪

21.50

0.16

12.85

29.80

-20.00

与1比较

>1

<1

>1

>1

<1

是否超标

是

否

是

是

否

谷里

11.67

0.00

17.24

27.40

-20.00

与1比较

>1

<1

>1

>1

<1

是否超标

是

否

是

是

否

沙坡

0.29

1.78

0.02

0.20

-20.00

与1比较

<1

>1

<1

<1

<1

是否超标

否

是

否

否

否

Ⅳ级标准值（

）

断面

10.00

3.00

1.50

0.01

0.05

断面污染物浓度（

）

王台

17.24

6.99

7.57

0.01

0.00

断面标准指数（

）

王台

1.72

2.33

5.05

0.70

0.00

与1比较

>1

>1

>1

<1

<1

是否超标

是

是

是

否

否

按照上述

（1）

（2）（3）步骤算出各监测断面水质参数（CODMn、DO、氨氮、酚、Cr6+）的权重和隶属度及复合阵如下所示：

王台各水质参数实测值及国家标准值（mg/L）

项目

实测浓度

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

DO

6.990

7.500

6.000

5.000

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