三峡大学地表水环境质量评价

1、三峡大学地表水环境质量评价摘要：在调查了三峡大学校园自然环境，及水环境污染源，根据提供的文思湖，莲心湖和求索溪水质监测的数据，采用单因子指数评价、水质综合污染指数法及富营养化评价对两湖一溪进行环境质量评价分析，并提出切实有效地治理、改善与保护水体的方法与建议.关键词: 水质监测;水污染评价;单因子指数评价; 水质综合污染指数法; 富营养化评价一. 引言三峡大学坐落在世界水电之都、中国旅游名城、三峡工程所在地湖北省宜昌市，是经教育部批准，于2000年6月29日由原武汉水利电力大学（宜昌）和原湖北三峡学院合并组建而成的。她是湖北省属高校中学科门类齐全、水电特色鲜明、面向全国招生

2、、湖北省重点建设的一所综合性大学。莲心湖、求索溪和文思湖属于学校景观水体，由于水量不足、污水排放，水草丛生，周边空气状况也恶化。分析其水质，并对其污染状况做出正确评价，为控制水污染、改善水质提供合理的方案。莲心湖、文思湖两湖由求索溪连接着。两湖面积差不多均在三千多平米，其容量由于水较浑浊无法判断其具体深度，故难以确定。两湖水流速度很小，特别是文思湖，其湖面常常都是静止的，当然由于求索溪的水的流入，在湖底的水会很慢的流动。但是即使是在雨天，作为学校排水河道求索溪其水流速度也仅在1m/s左右,每到夏季的多雨期，求索溪里的水会因不能及时的排出而漫出河道与大学路齐高。缓慢的流速给水体的污染留下了较大的

3、隐患。在上游的莲心湖周边有学生的宿舍楼群，还有周边的居民种植的少量田地，学生的部分生活垃圾和周边居民的农田废水均会排入莲心湖里，通过求索溪这一排水道流向文思湖，加上求索溪沿岸的三峡大学居民的活动产成的生活污水的无组织排放，更加成为了造成了两湖一溪的水质遭受严重的污染原因之一，其中作为水域的最后部分文思湖，成为居民部分生活污水，大量的雨水及垃圾的收纳体，极易造成水体中悬浮物增多、浊度增大,有机物、一般细菌和大肠杆菌的含量增高,从而导致水中藻类大量繁殖,水体变黑变臭,严重影响了周围的自然环境和居民的生活环境。为了切实有效地治理、改善与保护学校水体的环境质量,必须对水环境质量进行客观、准确的评价，对

4、此采用单因子指数评价、综合污染指数法，综合污染指数法是对整体水质做出的定量描述, 在总体上是可以基本反映水体污染性质与程度的,而且便于同一水体在时间上、空间上的基本污染状况和变化的比较。三峡大学详细地图如下：二 水质评价（一）莲心湖水质评价1莲心湖水环境介绍根据莲心湖水量的大小以及污染源和水体现状调查,由于该水体的污染主要是生活污水的排入,因此选TN、TP、CODCr、pH、浊度、电导率、叶绿素a这7项生活污水中的主要污染物作为评价因子,进行莲心湖水质评价。由于莲心湖为一般景观水体,因此采用地表水环境质量标准(GB38382002)规定的类水质作为评价标准。考虑到各种评价方法的局限性, 莲心湖

5、水污染评价采用单因子指数评价为主要的评价方法,富营养化评价作为必要的补充,这样可以较客观地评价莲心湖水质现状。表 莲心湖水质检测结果 监测 指标监测点TN（mg/L）TP(mg/L)CODCr(mg/L)pH浊度（NTU）电导率（us/cm）叶绿素a(mg/m3)12.590.6510.377.0796351.1428.690.9819.477.18318252.9537.760.7351.628.7429760382.1846.860.74113.198.6742759303.5355.580.92100.408.5624759146.6667.170.7596.008.4922754177

6、.4775.120.8051.098.4120751137.7485.851.0752.778.5329760188.7797.081.1681.667.562284023.27107.381.1264.957.412884337.92117.401.1157.777.362383420.07(注：监测时间为2007年11月2111月30日)2单因子指数评价莲心湖水质评价首先采用单因子指数法对每个监测点和每个评价因子进行单独的评价。单因子指数法是根据评价标准对单项指标进行分析评价,取其中最大类别为该断面或水体的总体水质类别。单因子指数是最简单的环境质量指数,定义为评价因子的实际检测值与其对应的

7、评价标准值的比值,其公式为Ii = i / Si式中: Ii为i种污染物单因子指数; i为i种污染物实测值(mg/ L); Si为i种污染物评价标准值(mg/L)。pH与其他水质参数的性质不同需采用不同的指数单元。其公式为： IpH,j=(7.0-pHj)(7.0-pHsd) , pH7.0； IpH,j=(pHj-7.0)(pHsu-7.0) , pH7.0。式中;IpH,jj点的pH标准指数单元；pHjj点的pH监测值；pHsd评价标准中规定的pH下限；pHsu评价标准中规定的pH上限。3多项水质参数综合评价利用向量模法可以突出污染最重的水质参数的影响。公式如下：Ij=

8、（1/m）I2ij1/2Ijj点的综合评价指数；Iij污染物（水质参数）i在j点的水质指数；m 水质参数的个数。莲心湖各监测点水质指数见表1。表1 莲心湖各监测点水质指数Ii监测点各评价因子单因子指数Ii 综合水质参数评价TNTPCODCrpH11.303.250.260.041.7624.354.900.490.093.2933.883.651.290.872.7743.433.702.830.842.9252.794.602.510.782.9963.593.752.400.752.8872.564.001.280.712.4882.935.351.320.773.1493.54

9、5.802.040.283.55103.695.601.620.213.45113.705.551.440.183.41单项水质参数的标准型指数单元Ii大于“1”，表明该水质参数超过了规定的水质标准。根据表1 可以看出:三峡大学东苑排放的生活污水中评价因子几乎所有指标均未达到类水质标准,只有pH指标达到类水质标准。由此可见，莲心湖中主要污染物为氮和磷，并且污染物的排入量远远超过了水体自净能力，导致污染物大量积累，水质不断恶化；而且莲心湖水体的好氧有机物含量相当大,已引起水体发臭、湖内无鱼类存在,同时磷严重超标,引起藻类、水葫芦等浮游生物急剧增殖,造成水体富营养化污染。再从综合水质参数

10、评价可见, 莲心湖水质总体污染严重。4富营养化评价从莲心湖湖岸边观察,湖面上长满水葫芦和各种微型藻类,因此需进行富营养化评价作为水质评价的补充。表2国内湖泊(水库) 富营养化评价方法及分级技术规定Chla(mg/L)评分值营养状态1.6030贫营养1050中营养2560轻度富营养6070中度富营养1000100重度富营养莲心湖水体TN的平均浓度为6.50mg/L ,TP的平均浓度为0.91mg/L ,Chla的平均浓度为129.25 mg/ m3 (由表所求得) ,对照中国环境监测总站推荐的湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定(见表2),可见文思湖TN、TP为中度富营养,叶绿素

11、a为重度富营养,富营养化总体程度相当严重。导致莲心湖水体富营养化的主要因子是叶绿素a,它破坏了湖泊的生态系统与生物资源,使湖泊稳定有序的物质能量循环过程遭到破坏。（二）求索溪水质评价1求索溪水环境状况介绍求索溪的源头就是莲心湖，还有溪边的实验室、教学楼和护理学院等排出的污水，导致水体污染物严重超标，我们经常在雨后看到溪中的水不是混黄色的就是油黑色的，其水质只会比莲心湖的水质更差。更糟的是，溪底漏水现象甚是严重，一般情况下就只有溪流的前一小段有水，其他溪段要么只有干土，要么就长满杂草，像芦苇就非常多。在夏天水量稍微多一些的时候，还会有一大片的水葫芦生长得异常兴旺。每到秋冬季节，一年内生长的大量植

12、物都变成溪中土壤的肥料，让土壤更加过于肥沃，无水时就长满草，有水时则长满水葫芦或者浮萍等，求索溪各监测点水质单因子指数。根据求索溪水量的大小以及污染源和水体现状调查,由于该水体的污染主要是生活污水的排入,因此选DO、BOD5、CODCr、TP、TN、NH3-N这6项生活污水中的主要污染物作为评价因子,进行求索溪水质评价。由于求索溪为一般景观水体,因此采用地表水环境质量标准( GB 38382002)规定的V类水质作为评价标准。考虑到各种评价方法的局限性,求索溪水污染评价采用单因子指数评价为评价方法,较客观地评价求索溪水质现状。表 求索溪水质监测结果（单位：mg/L） （注：监测日期分别为200

13、6年11月12日和2007年3月22日、24日、25日、26日、27日) 2单因子指数评价 溶解氧（DO）与其他水质参数的性质不同需采用不同的指数单元。其公式为：项目监测点DOBOD5CODCrTPTNNH3-N14.8020.20112.681.6815.399.7022.5915.87149.050.716.866.1433.939.73110.771.8414.289.2644.3416.23108.931.9012.669.5354.5312.05116.001.0011.417.4962.5215.80204.572.1226.2117.6474.1313.02146.421.961

14、5.556.3684.5214.68170.772.0212.648.00波动范围 2.52 9.73 108.93 0.71 6.86 6.14 4.80 20.20 204.57 2.12 26.21 17.64 IDOj=(|DOf-DOj|)/（DOf-DOs） , DOjDOs； IDOj=10-9DOj/DOs , DOjDOs。 DOf=468/(31.6+T) 式中：IDOjj点的溶解氧浓度标准型指数单元；DOf饱和溶解氧的浓度,mg/L；T水温，（此次水温取16）；DOjj点的溶解氧浓度, mg/L；DOs溶解氧的评价标准浓度, mg/L。3多项水质参数综合评价（计算方法同莲

15、心湖）求索溪各监测点水质指数见表3。表3 求索溪各监测点水质指数Ii  监测点各评价因子单因子指数Ii综合水质参数评价DOBOD5CODCrTPTNNH3-N10.642.022.824.207.704.854.3420.921.593.731.783.433.072.6330.750.972.774.607.144.634.1440.701.622.724.756.334.774.0050.681.212.902.505.713.753.2560.931.585.115.3013.118.827.1670.731.303.664.907.783.184.2980

16、.681.474.275.056.324.004.13单项水质参数的标准型指数单元Ii大于“1”，表明该水质参数超过了规定的水质标准。从综合水质参数评价也可看出污染物整体超标。根据表3 可以看出:三峡大学排放的生活污水和实验室、教学楼排出的污水中评价因子几乎所有指标均未达到类水质标准,只有一个指标溶解氧达到类水质标准。由此可见，求索溪中主要污染物为氮和磷，并且污染物的排入量超过了水体自净能力，导致污染物积累，水质恶化；而且求索溪水体的好氧有机物含量较大,已引起水体发臭、湖内无鱼类存在,同时氮、磷严重超标,引起藻类、水葫芦等浮游生物急剧增殖,造成水体富营养化污染。由此可见, 求索溪水质

17、总体污染严重。（三）文思湖水质评价1文思湖水环境介绍根据文思湖水量的大小以及污染源和水体现状调查,由于该水体的污染主要是生活污水的排入,因此选DO、BOD5、CODCr、TP、TN、NH3-N这6项生活污水中的主要污染物作为评价因子,进行文思湖水质评价。由于文思湖为一般景观水体,因此采用地表水环境质量标准( GB 38382002)规定的类水质作为评价标准。考虑到各种评价方法的局限性,文思湖水污染评价采用单因子指数评价为主要的评价方法,富营养化评价作为必要的补充,这样可以较客观地评价文思湖水质现状。表 文思湖水质监测结果项目监测点DOmg/LBOD5mg/LCODCrmg/LTPmg/LTNm

18、g/LNH3-Nmg/LChla混合mg/m312.1920.00224.001.8023.2021.0018.9221.9729.00220.001.7823.4017.8031.7325.00216.001.8426.8018.8041.5324.00232.001.9026.0020.4051.3423.00216.001.0022.8019.2021.8861.5327.00184.002.1224.8018.0071.1823.00248.001.9622.0016.2081.6419.00212.002.0220.6015.60平均值1.6423.75219.001.8023.70

19、18.3820.40 (注：此表数据是2006年12月，2007年3月监测数据的统计值。)2单因子指数评价文思湖水质评价首先采用单因子指数法对每个监测点和每个评价因子进行单独的评价。 溶解氧（DO）与其他水质参数的性质不同需采用不同的指数单元。其公式见上文式3多项水质参数综合评价（计算方法同莲心湖）文思湖各监测点水质单因子指数见表4。表4 文思湖各监测点水质单因子指数Ii  监测点各评价因子单因子指数I综合水质参数评价DOBOD5CODCrTPTNNH3-N10.982.005.609.0011.6010.507.7721.142.905.508.9011.708.907.4832.222.505.409.2013.