水利工程論文-關于淮南市區(qū)淺層地下水污現狀評價作者：李定龍陳兆炎許多頂桂和榮胡友彪論文關鍵詞：地下水污染評價淮南論文摘要：該文在深入開展淮南市區(qū)環(huán)境地質工作的基礎上，分別應用模糊理論和綜合水質指數法，從不同角度對該區(qū)淺層地下水環(huán)境質量進行了評價。其結果表明，本區(qū)不同的水質級別與污染源有著明顯的相關性，污染程度和規(guī)模與城市功能分區(qū)具一定的關系?；茨鲜袦\層地下水在正常情況下是清澈透明、無臭無味的，且懸浮物少，基本上反映了本區(qū)水質的本底狀況。但由于淮南市是一個以煤炭行業(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)結合。因而人類活動程度高，所造成的污染源不僅種類繁多、規(guī)模大而且有一定特點。淺層地下水的污染已不僅體現在微量成分上，常量組分上也有反映。1淮南市淺層地下水環(huán)境現狀1.1微量成分銅、鋅、鉛、鉻的特點是除銅外，其它檢出率皆超過50%，檢出率較高；但除11號點下邪村(參見圖1)鉛檢出超標(國家飲用水標準，下同)外，其它皆未超標(表l)，整個市區(qū)所取樣點沒有檢出汞和鎬。酚的檢出率較低，但超標率較高達24%。其檢出最高值為0.29mg/l(賴山新河紙廠)，超標1朽倍。氰普遍檢出，但含量一般在標準的一、二個數量級以下。調查中發(fā)現，一些距工業(yè)區(qū)甚遠的地區(qū)水井中酚、氰含量較高(潘集西北部農村)，表明其不完全來自工業(yè)污染，很可能是長期引用水灌溉日漸累積造成的。區(qū)內化學耗氧量最高達9.smg/1，超標近4倍，反映出局部有機污染較重。1.2常蟹組分(l)硬度和硫化度75個水樣點統計表明，礦化度最大值為1.859/1，超標率為6.6腸；硬度最大值為49.7H“，超標率為8%。兩者超標率相當，且分布規(guī)律一致，于區(qū)內形成了較為穩(wěn)定的分布面積(圖1)。(2)州值統計表明，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PH平均值為7.171，其中淮河以南為7.129，淮河以北為7.340。可見，pH值變化呈下降趨勢，下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可見市區(qū)地下水污染源大多屬酸性。1982年市區(qū)曾測得弱酸性酸雨說明地下水從補給源開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，遠低于45mg/1.但NH+及NO3-離子普遍檢出，且局部超標，進一步說明了區(qū)內存在有機污染。1.3地下水化學類型市區(qū)地下水化學類型較為復雜。按舒氏分類法有11種類型，其中多數是以HCO3為主要陰離子類型(圖2).局部地帶如位于山前地帶的山王鎮(zhèn)工農村3號點，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，市區(qū)淺層地下水微量成分含量表明，個別點或局部地段已嚴重超標；常量組分大都具明顯的異常表現。淺層地下水污染已具一定規(guī)模，局部已相當嚴重。2淺層地下水污染現狀評價2.1評價方法及原理地下水質量評價方法很多，在評價模式、評價標準和質量分級等方面都存在不同的認識。本文在認真分析了區(qū)域地下水污染特征的基礎上，采用了模糊集理論與綜合水質指數相結合的評價方法。(1)模糊集理論法首先建立各評價參數相對于不同水質級別的隸屬函數關系，構成模糊矩陣，并對諸評價參數配以適當權重，通過復合運算，求出不同水質級別的隸屬度，然后根據隸屬度大小確定水質級別。(2)綜合水質指數法該法是通過計算出每個監(jiān)測點單個指標的污染指數和權重大小，考慮多個指標復合而得到綜合水質指數(PI)，然后據水質分指數的檢出和超標情況確定PI的分級界線來進行評價的。2.2參數及地下水分級淮南市城市特點，決定了市區(qū)淺層地下水污染是以工業(yè)、煤礦生產影響為主，兼有農業(yè)生產、居民生活等方面因素共同作用造成的?？紤]區(qū)內所取的分布較為均勻的97個水樣點所檢的37個水化學成分的檢出及超標情況，選取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、礦化度等8個評價參數。分級考慮的基本原則是地下水飲用衛(wèi)生標準和區(qū)域本底濃度。通常國家飲水標準考慮了各指標對人體健康危害的限量，是正常生理活動的衛(wèi)生標準，只要參數含量接近或超過飲水準，便可認為地下水已明顯受到污染，并以此作為三級水。而把區(qū)域本底濃度作為地下水開始受到污染的起始濃度(據區(qū)域檢測數據計算)確定為一級水標準。據此限制條件并參照前人評價標準，把本區(qū)淺層地下水水質分為5個級別(見表2)。2.3權重的選取權重選取的合理性，直接關系到評價結果的準確性。本文采用國家飲水標準與主觀分析判斷相結合的方法。一方面，根據水質指數Ci/Si(Ci為實測值，Si為國家飲水標準)的大小確定權重。Ci/Si大權重亦大，反之就小。因為國家飲水標準已考慮了各參數對人體健康的危害限量，含有一定的權重因素，另一方面，考慮各參數本身地球化學特性及對環(huán)境的危害程度，人為地對各參數賦予權重大小。考慮上述兩方面因素將所得的兩種權重(ai.bi)進行代數積并歸一化，得到修正后的權重Ai，即2.4綜合評價(l)模糊集法綜合評價是通過復合運算實現的。鑒于本次評價的8項參數主因素控制并非突出的特點，選用了一次型作為隸屬函數模型。用Q表示綜合評價結果(1x5)階行模糊矩陣，則Q=AR。式中A為經歸一化得到的一個(lx8)階行權重模糊矩陣；R為由單個評價因子行矩陣組成的一個(8x5)階模糊關系矩陣。最后通過復合運算得出綜合評價結果.(2)綜合水質指數法綜合水質法指數(月)是通過下式計算得到，即式中俄為評價參數權重(同上)，Ii為水質分指數，C為實測值，C0為評價標準值。評價的水質質量分級方法是將水樣點的計算值PI依大小順序排列，列出表格，并寫明各水樣點的水質分指數，據各樣點的乙檢出和超標情況確定PI分級界線。據上述原則將