城市河流水质空间变异性研究——以苏州市区河段为例

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2009～2010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。

目录

文摘

英文文摘

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

3.2.3 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

5.4.2 NH3-N和TP的空间分布特征及变化趋势

S.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