基于地理信息系统(GIS)扬州地表水质量研究

摘要

本文从研究扬州地表水质量着手，根据扬州市城市面积、其他技术要求以及工作量大小，利用格网GIS方法将扬州市划分为等面积的196(14×14)格网，以硝态氮、氨态氮、磷酸盐、COD、重金属Cu. Cd、Pb、Zn等为测量指标，分07年10月、08年1月、08年4月、08年7月4个阶段采样研究了扬州市地表水水体营养元素、重金属分布特征、含量水平，从空间、时间上做了较详细的比较，并推测了污染物可能来源。主要研究如下： (1)空间上。扬州市地表水水体营养元素中硝酸盐污染最高值为11.962ppm，硝酸盐空间分布的总体特征为：东高西低，农村高城市低；磷酸盐超标率为47％，污染最高值为3.567ppm，磷酸盐超标地区多为居民区，主要是含有大量磷的生活废水；水体COD含量超标大多来源于生活污水以及养殖业排放废水；水体中基本未受重金属Cd污染；重金属Cu略偏高，Y2046，Y2070，Y2115，Y2127几个采样点危害到鱼类生存，最高含量为0.70ppm；Pb污染主要来自工厂燃煤烟气，经过大气干湿沉降进入水体；槐泗河沿岸有Zn污染，最高值达43.34ppm。根据笔者同一河道沿岸采样，发现各重金属间有迁移能力差异：含重金属Zn污水短距离就能自净，其他重金属Cu、Cd、Pb污染面较广。 (2)时间上。由同一指标不同时间比较发现：8月份氨态氮含量明显高于1月份，重金属季节差异也较大，除了水体中污染非常少的Cd变化不是特别明显，其他重金属Cu、Pb、Zn总体上丰水期要高于枯水期。而磷酸盐、COD季节变化不是很大。 根据以上研究，对扬州市地表水水体环境质量进行了风险评价。本文运用经典的Hakanson的生态风险指数法和Muller的地质积累指数法(lgeo)，评价了重金属水体环境效应。扬州市水体重金属污染尚且较轻，采样点YZ023、YZ038、YZ069、YZ172、YZ188水体受到不同程度污染，对该地区的污染贡献率较大。城区中心受重金属污染危害最小。 依据以上的结论，对扬州市地表水环境质量进行定期监测、控制源头、清污分流、建立合理的产业布局等技术和管理措施，为本地区水体质量改善和南水北调东线工程做贡献。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章研究背景

1.1国内城市地表水环境现状

1.2 GIS在城市地表水质量研究领域的应用

第二章扬州地表水研究目的与意义

2.1研究目的

2.2研究意义

第三章文献综述

3.1国内城市地表水研究现状

3.2国外城市地表水研究进展

3.3扬州城市地表水研究现状和进展

3.4格网GIS及其在地表水质量调查中的作用

3.4.1格网GIS研究概况

3.4.2格网GIS在地表水调查中应用研究思路

3.4.3GIS技术在城市地表水非点源污染研究中的作用

3.4.4扬州市非点源污染问题管理及其防止措施

3.5地表水中污染物的危害性

3.5.1水体重金属的危害性

3.5.2水体富营养化的危害性

3.6城市地表水质量风险评估

3.6.1水质重金属评价法

第四章材料与方法

4.1样品采集方法

4.1.1研究区域概况及区域划分

4.1.2水样来源及保存方法

4.2水样重金属含量测定方法

4.3水样营养元素含量测定方法

4.3.1水样中硝态氮的测定

4.3.2水样中铵态氮的测定

4.3.3水样中正磷酸盐的测定

4.3.4水样中COD的测定(快速烘箱法)[48]

4.4格网方法在扬州市地表水研究中的应用

4.5地理信息系统(GIS)技术在扬州城市地表水非点源污染研究中的应用

第五章结果与讨论

5.1扬州市地表水质量因子比较研究

5.1.1扬州市地表水质量因子比较

5.1.2从代表性水域分析扬州市水质状况

5.1.3扬州城区与国内其他城市地表水质量比较

5.2扬州城市地表水质量因子时空格局比较分析

5.2.1硝态氮与氨态氮空间分布对比

5.2.2水体重金属Cu与Zn空间分布对比

5.2.3一月份与八月份水体氨态氮比较

5.2.4一月份与八月份水体重金属Cu比较

5.2.5一月份与八月份水体重金属Zn比较

5.3扬州市地表水质量现状风险评价

5.3.1水体重金属地累积指数Igeo评价结果

5.3.2以多元生态风险指数评价

5.3.3 Igeo与RI评价结果比较

5.4扬州市地表水体非点源污染治理对策

5.4.1控制雨水径流污染

5.4.2政府政策调控

第六章结论

参考文献

致谢

附录