灰色聚类法对太湖地区农村地下水水质的评价

以太湖流域典型水稻种植地区-宜兴、常熟王庄和辛庄9月份农村地下水水质为研究对象,分析了地下水样的硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、总磷、高锰酸钾指数、硫酸盐、氯化物、总硬度等常规项目,确定硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、总磷、高锰酸钾指数为该地区地下水的主要污染因子.运用灰色聚类法对地下水水质现状进行了评价.结果表明:太湖地区农村地下水普遍受到了污染,仅有10%的地下水水质勉强达到Ⅲ类水标准;80%的地下水达到Ⅳ类或劣Ⅳ类水标准;10%的地下水达Ⅴ类水标准,已不适合饮用.地下水中的主要超标项目是铵态氮、亚硝态氮和高锰酸钾指数,其中铵态氮和亚硝态氮超标十分严重.宜兴地区铵态氮和亚硝态氮污染最严重;个别监测点地下水中硝态氮含量较高,超过世界卫生组织规定的生活饮用水硝态氮质量浓度10 mg/L的上限.总硬度、硫酸盐、氯化物、砷和硒的含量较正常,但是发展趋势值得关注.     

莱州湾东岸地下水硝酸盐空间变异特征研究

应用经典统计学和地统计学对莱州湾东岸地下水NO3-质量浓度进行分析,采用Kriging方法对未观测点进行估值,分析研究区不同区域NO-3质量浓度的空间变异特征。同时,利用地理信息系统与Surfer软件分析研究区土地利用类型和NO-3质量浓度之间的关系。结果表明:1)莱州湾东岸地区地下水NO3-质量浓度平均值为118.51mg/L,变异系数为0.80,表现为中等强度变异;2)研究区地下水NO-3质量浓度的变异函数理论模型符合高斯模型,块金值/基台值为41.5%,表现为中等程度的空间相关性;3)不同土地利用类型中,耕地地下水中硝酸盐质量浓度平均值(136.09 mg/L)最高,其次是城镇用地(89.15 mg/L),水产养殖区(30.32 mg/L)最低,其中耕地超标率为81.25%,城镇用地超标率为76.92%,水产养殖区均未超标。农业生产过量使用化肥和城镇生活中的生活生产废水大量排放是造成地下水硝酸盐质量浓度过高的主要原因。而水产养殖区由于受人类生活、生产与耕作影响较少,地下水硝酸盐质量浓度相对较低。     

沈阳市地下水水质综合评价

针对单一评价方法的局限性,以沈阳市4个自来水厂16例监测井为对象,采用单项水质指数法、国标F值法和灰色关联评价法对沈阳市2010年枯水期地下水水质进行综合评价。选择氨氮、硝酸盐、硫酸盐、p H值、总硬度、总铁、锰7项指标作为评价因子。结果表明,3种方法联合使用更能真实地反映水质状况。国标F值法得出,评价结果中Ⅳ类为43.75%,Ⅱ类为37.5%,Ⅴ类为12.5%,Ⅰ类为6.25%,评价结果为水质较差;灰色关联评价法得出,Ⅰ类为62.5%,Ⅱ类为18.75%,Ⅲ类为12.5%,Ⅳ类为6.25%,评价结果为水质较好。由此得出,灰色关联评价法评价结果较差,则水质状况较差;国标F值法的评价结果较好,则水质状况较好;当灰色关联评价法评价结果较好,而国标F值法的评价结果较差时,则水质状况有恶化的趋势。根据单项水质指数法评价结果,能清晰地看出水质指标的超标情况。根据评价结果,沈阳市二水厂4个监测井的水质均较好,一水厂和八水厂有1个监测井水质较差,四水厂有两个监测井水质较差。除氨氮、总铁和锰等指标严重超标外,其他水质指标状况较好。     

损失瓦斯量与煤的破坏类型关系研究

损失瓦斯量是准确获取煤层瓦斯含量的基础数据。通过实验室测定和不同损失量计算模型的对比分析,表明采用 传统的t法和幂函数法获取损失瓦斯量时,Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类煤符合性较好,误差小于20%,I类煤和Ⅴ类煤的损失瓦斯 量误差为25%~31%;煤中孔隙结构的差异是误差产生的原因,I类煤中原生孔隙占多数,Ⅴ类煤的孔隙受构造影响最大, 其它类型煤的孔隙结构介于I类煤和Ⅴ类煤之间;对于I类煤和Ⅴ类煤,采用表征原生孔隙和构造孔隙双孔隙特征的模型 获得的损失瓦斯量误差低于10%。研究结论对煤层瓦斯含量测定具有重要意义。     

基于多元统计的淮河中上游农业区地下水水质控制因素分析

以项城市地下水为主要研究对象,采用主成分分析方法和Q型层次聚类分析方法,辨别地下水化学变化不同来源,以判断地下水化学组成的主要控制因素.采用主成分分析方法,对102个地下水化学组成提取特征值大于1的5个主成分,累计贡献率达到73.10％.主成分1显示,TDS、总硬度、Cl-、Cd和Pb具有良好的正相关关系,表明地下水水质可能受到来方于工业废水的影响:主成分2显示,F-、I-和pH值具有良好的正相关关系,表明地下水水质受到水-岩作用的影响:生成分3显示,K+和P具有很好的相关性,与Cr也具有较好的相关性,表明地下水受化学肥料的影响:主成分4显示,COD、氨氰和Cu具有较好的相关性,表明地下承受到生活污水的影响;主成分5显示,NO3-和NO2-具有正相关性,表明地下水受化学肥料的影响,者与Mn具有负相关性,表明地下水存在部分还原环境.Q型层次聚类分析将项城市102个地下水水样分为4组:1)受工业废水入渗潜在影响的地下水,其TDS、总硬度、NO3-、Cl-、Pb、Cr、Cd和Ba质量浓度较高,pH值较低,主要分布在研究区的北部、中部和东南部,占研究区比例为28 4％;2)受生活污水入渗和农业面源污染潜在影响的地下水,其K+、Cu、P、COD、NH4+和NO2-质量浓度较高,主要分布在研究区的中北部和中南部,占研究区比例为17.6％;3)受水-岩相互作用潜在影响的地下水,其I-、F-和pH值质量浓度较高,地下水埋深最深,分布较分散,占研究区比例为12.7％;4)混合水,其上述离了质量浓度中等,主要分布在研究区的中西部和南部,占研究区比例为41.39％.结果表明,研究区地下水污染与工业废水、生活污水和农业面源污染等有密切关系,且地下水埋深越浅,地下水污染程度越高.     

露天煤矿排土场淋溶水污染区的地下水环境评价

为了研究新邱露天煤矿排土场淋溶水对地下水的污染程度,选取了5个具有代表性的地下水监测点3#、4#、5#、9#和10#.通过对地下水环境背景值与污染起始值的数据分析,确定了总硬度、SO42-、Cl-、溶解性总固体、高锰酸盐指数、NO3--N、Na+7项指标为评价的主要污染因子;将主观权重和信息量权重相结合,选用可靠性及稳定性较好的权重组合作为研究区域评价因子的权重系数;分别采用厌色关联分析方法、灰色聚类方法、灰色局势决策法对研究区域地下水进行了评价,并对3种评价方法结果进行了对比讨论.研究表明:3种评价方法的评价结果基本一致,3#、4#和5#监测点水质属于地下水质量标准Ⅲ级以上水质,未受到污染;9#和10#监测点水质属于水质量标准Ⅴ级水质,表明地下水已受到严重污染.     

水岩耦合作用对软岩巷道变形影响的数值模拟

煤矿软岩巷道支护问题是制约煤矿安全高效生产的技术难题之一,在不同形式的地下水影响下,巷道支护难度急剧增加。为了研究水岩耦合作用对软岩巷道变形的影响规律,基于FLAC3D数值模拟方法对变孔隙水压力作用下软岩巷道围岩位移场和应力场演化规律进行了仿真研究。结果表明,孔隙水压力对软岩巷道的稳定性具有显著影响,且孔隙水压力的演化趋势与应力场演化特征具有同步性。在巷道围岩均布孔隙水压力的条件下,孔隙水压力对两帮的影响范围大于顶底板,圆拱形巷道弧顶正上方1.435~4.21 m范围内应力集中程度可达到原孔隙水压力的3.09~4.03倍,逐渐向外围扩展为扇形面的孔隙压力等值区域,在巷道的下方孔隙水压力呈"W"形分界面。     

河北省水资源演化分析及预测

分析了自20世纪50年代以来河北省水资源环境的演变机制,并在此基础上,采用灰色系统方法预测了河北省水资源环境的发展趋势.分析表明,受全球气候变化影响,河北省年降水量整体呈下降趋势,且人为活动对水资源系统的扰动加剧,水资源开发利用程度极高;河北省地表水和地下水水质恶化,地下水类型发生变化,矿化度和硬度升高,重碳酸型和硫酸盐型地下水面积增加,河北平原浅层地下水水位呈下降趋势.灰色预测表明,未来河北省的降水将稍有减少,地下水开采量将持续增加,进一步破坏河北省脆弱的地下水系统;农业用水将持续下降,而生活用水将持续增加;河北省地表水和地下水水质继续恶化.地下水测井超标率居高不下,地表水超Ⅴ类河长所占比例持续增加,到2010年将达到63.62%,河北平原浅层地下水水位呈下降趋势,预计2010年浅层地下水平均埋深将达到19.92 m.     

云南个旧多金属矿区农田土壤-作物系统重金属污染现状——以乍甸镇为例

对云南个旧市乍甸镇农田土壤和农作物重金属污染现状进行了野外调查及评价。结果表明:农田土壤Pb、Zn、Cu、Cd、As质量比均超出GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准,Hg未检出,该地区农田呈现以As、Cd为主多种重金属复合污染。Pb、Zn、Cu、Cd、As土壤有效态质量比与土壤全量呈极显著正相关(p<0.01)。农作物中Cu、As质量比与土壤有效态Cu、As质量比无显著相关,Zn质量比与土壤有效态Zn呈极显著负相关(p<0.01),Cd、Pb质量比与土壤有效态Cd、Pb呈显著正相关(p<0.05)。89%的农作物As超标,油菜籽(Brassica napusL.)As质量比最高,均值达(23.04±14.33)mg/kg(鲜重,下同)。Pb超标率达72%,油菜籽Pb质量比最高,平均为(5.55±2.53)mg/kg。Zn、Cd超标率均为11.11%,超标最严重的油菜籽Zn质量比为(46.65±13.61)mg/kg,Cd质量比为(0.24±0.10)mg/kg。Cu超标率为5.55%,油菜籽Cu质量比最高,达(16.02±2.75)mg/kg。油菜籽对As、Pb、Zn、Cu、Cd的转移系数(农作物可食部分重金属质量比(鲜重)与土壤重金属质量比的比值)远高于其他作物。农作物对Pb、Zn、Cd、As的转移顺序依次为果实类、叶菜类、根茎类,对Cu的转移顺序为果实类、根茎类、叶菜类。农作物以As、Pb污染为主,总体属重度污染。聚类分析得出:油菜籽、青蒜(Allium ampeloprasumL.)和生菜(Lactuca sativaL.var.ramosaHort.)重金属污染严重,不适合在该地区继续种植和食用。     

地下水中铁、锰的去除及生产工艺用水水站的设计

<正>设计内容概述工艺选择核心根据企业产能要求,需要建立制水能力500m~3/h的生产工艺用水水站一座。采用地下水作为水源,但水源水质指标中铁、锰含量超过GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中的规定值,所以去除地下水中铁、锰为该设计项目工艺选择的核心。主要水质指标检测结果如下:pH测定值为7.26(标准值为     

北运河流域典型河流水体耗氧污染特征分析

以COD和NH+4-N为研究对象,阐述了北运河流域典型河流水体中耗氧污染物的时空变化规律,并结合COD组分特征分析,给出了河流水体主要耗氧因子。结果表明,河流水体中COD平均值为47.73 mg/L,接近地表水Ⅴ类标准,而NH+4-N质量浓度为9.08 mg/L,远超Ⅴ类水标准;流域河流水体中COD空间分布差异性不明显(CV=8.79%),而从上游至下游,NH+4-N质量浓度呈现降低趋势;从2005年至2011年,河流水体中COD和NH+4-N质量浓度分别从251.92 mg/L和11.15 mg/L降至44.77 mg/L和4.12 mg/L。河流水体中COD组分分析共检出31种有机化合物,其中上游包括难降解和易降解有机化合物,涉及生活源和农业源;下游多为难降解有机化合物,主要涉及农业源。NH+4-N已取代COD成为北运河流域河流水体主要耗氧因子。     

基于生态毒性的再生水补给河流氨氮控制目标研究

再生水补给河流是解决城市景观用水缺乏的重要途径,但是再生水中的氨氮,特别是游离氨对水生生物的毒害作用也不容忽视.针对再生水补给河流的典型场景,根据物种敏感度分布法(Species Sensitivity Distribution,SSD),计算得到游离氨的属急性毒性基准最大质量浓度(Criterion Maximum Concentration,CMC)为0.093 mg/L.以保护95％水生生物为目标的河水氨氮控制目标分别为4.37 mg/L(水温T≤12℃)和1.73 mg/L(水温T＞ 12℃).根据再生水补给河流的不同比例(体积比),计算再生水的氨氮控制目标.当河流上游来水分别满足地表水环境质量标准Ⅳ、Ⅴ类水体要求和CMC值,再生水占混合后河水的比例为20％～100％且水温T＞ 12℃时,再生水氨氮控制目标分别为1.7～2.6 mg/L、0.6～1.7 mg/L和1.7 mg/L;当河流上游来水分别满足Ⅳ、Ⅴ类水体要求,再生水占混合后河水的比例为50％～100％且水温T≤12℃时,再生水氨氮控制目标分别为4.4～7.2 mg/L和4.4～6.7 mg/L.当河水全部由再生水组成时,推荐再生水的氨氮控制目标为1.7 mg/L(水温T＞12℃)和4.4mg/L(水温T≤12℃).     

地下水污染指标分类综合评价方法研究

近年来随着污染的加剧,地下水中检出的污染指标种类不断增加。原有的地下水污染评价方法未对天然劣质指标进行突出考虑,对指标性质差异性也未考虑,已不适用。在综合分析了地下水污染评价的各种方法后,考虑天然状态下地下水水质差异巨大,天然劣质指标的参评容易使评价结果出现偏差,对天然劣质指标进行单独考虑。另外,判别组分信息,分别对天然组分与人工组分进行评价,最后采用指标分类的污染综合评价方法对地下水的污染状况进行评价。将其运用到淮河流域某地区地下水污染评价中,结果表明,淮河流域某地区地下水中总硬度、铁、锰、氟化物、苯并(a)芘5项指标为劣质指标。研究区感官性状与一般化学指标以Ⅰ级、Ⅱ级为主,Ⅳ级中污染、Ⅴ级重污染水主要分布在研究区中西部的城区;毒理学指标以3级为主,其次为4、5级。评价结果简单明了,物理意义明确,对比内梅罗污染指数法,评价结果更加符合实际情况。提出的地下水污染指标分类综合评价方法对劣质指标进行了考虑,有效解决了评价结果偏差、夸大污染程度与范围、不同性质指标容易产生歧义的问题,综合体现了地下水污染信息。     

东平湖水源地水环境健康风险初步评价

为了解东平湖水环境中污染物的分布特征、来源及健康风险,于2010年12月(冬季)环湖均匀采集了33个表层水样,分析了其N、P营养盐和Hg、As的质量浓度,并应用健康风险评价模型进行初步评价.结果表明,以《地表水环境质量标准》( GB 3838-2002)Ⅲ类水标准值为评价标准,总P和Hg质量浓度的超标率分别为30.3％和48.4％.湖东区、东南区总P质量浓度较高,可能是由于大汶河的输入和底泥的二次释放;沿湖四周Hg质量浓度高于湖心区,这可能与库区燃煤和垃圾焚烧有关.As通过饮水途径产生的致癌风险平均值为2.18×10-6 a-1,高于美国国家环保局( US EPA)推荐的1.0×10-6a-1的最大可接受风险水平,超标率为77.4％;而非致癌物Hg、NH4+ -N和NO3- -N的健康风险等级为10-12～ 10-9 a-1.研究表明,东平湖水环境中致癌物As的健康风险值远大于非致癌物质,建议对As作进一步的溯源调查.     

木浆清洁漂白废水中毒性物质的研究

为掌握木浆清洁漂白技术的毒性排放负荷及漂白废水的主要有机毒性成分,采用发光细菌急性毒性测试技术和GC/MS分析技术研究木浆清洁漂白废水的毒性及毒性物质.结果表明,木浆 OHMP漂白废水的总排放毒性因子(Toxicity Effluent Factor,TEF)为73.136TU·m3/t浆,其中H段废水TEF为48.356 TU·m3/t浆,占总量的66.1%;0段占总量的33.9%.木浆OHMP漂白总排放毒性当量约为7.314 g HgCl2/t浆.对漂白废水有机成分的分析表明,有机酸类约占H段废水检测总量的40.83%,烷烃类占13.62%.其中,氯代有机物3种(占检测总量的1.61%),分别为四氯化碳、2,2,2-三氯乙酸胺和2,4,6-三氯苯腈.与木浆CEH漂白相比,清洁漂白废水的毒性排放负荷小、有机毒性成份少,可以大力推广.     

内蒙古黄河流域水污染形势分析

本文对黄河内蒙古段干、支流2011年水质总体情况和沿程水质变化进行了分析。利用水质类别判定法和综合污染指数法对23个监测断面进行评价,主要结果如下:黄河内蒙古段监测断面达标率为65.22%,其中,内蒙古黄河流域干流全部达到Ⅲ类水标准,支流水质58.3%断面水质为劣Ⅴ类,呈重度污染,水污染治理的重点应放在支流水质的改善。内蒙古黄河干流入境段、出境段综合污染指数为0.57-0.38之间,水质相对较差;中段综合污染指数在0.29-0.36之间,水质相对较好;入境与出境综合污染指数分别为0.57和0.34,出境水质好于入境水质,黄河在内蒙古段水质有所改善。     

某市装修居室空气中甲醛污染调查及影响因素研究

调查装修后居室空气中甲醛污染现状并探讨其影响因素。选择73套装修居民住宅为研究对象,11套毛坯房为对照,利用化学分光光度法测定室内空气中甲醛含量。新装修居室空气超标率为61.4%,家具中甲醛平均质量浓度(0.760mg/m3)显著高于空气中质量浓度(0.102 mg/m3);随着装修后时间延长,室内空气中甲醛浓度和超标率不断下降,尤其是3个月后非常明显;在装修完工后1周内,复杂装修空气中甲醛超标率达100%,比简单装修高出近20个百分点;甲醛浓度随室内温度、湿度的升高呈上升趋势。新装修居室甲醛污染相当严重,家具是其主要污染源之一,影响室内甲醛含量的因素主要是装修材料的质量、用量、装修时间和室内温度、湿度,保持良好的通风有利于甲醛扩散,可以有效地减轻居室内甲醛污染程度。     

对虾高位池循环水养殖水体悬浮物等环境因子的变化特征

为了弄清对虾高位池循环水养殖过程中水体环境因子的变动规律,有效调控水体环境质量,提高养殖效益和生态效益,以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannarnei)为试验对象,研究了高位池循环水养殖过程中水体溶解氧(DO)、悬浮物(SS)、pH值和叶绿素a(Chl-a)等环境因子的变化特征。设计了3种不同循环处理量组,即20m3/h组(P1组)、40m3/h组(P2组)和60m3/h组(P3组)。结果表明:不同循环处理量组的循环水养殖系统均能有效提高水体中DO质量浓度,相对空白对照组,P1、P2、P3对DO质量浓度的相对增长率分别为8%、15%、18%;各循环处理量组水体pH值均稳定在7.84～7.96;P1、P2对SS处理效果不明显,P3对SS的相对降低率达到34%;P1组Chl-a质量浓度变化不明显,P2、P3组Chl-a质量浓度分别降低13%和28%。综合比较分析:对虾高位池循环水养殖系统能明显提高水体DO质量浓度,维持水体pH值稳定平衡,降低水体SS和Chl-a质量浓度;60m3/h循环处理量组对水质调控效果最好,40 m3/h组次之,20 m3/h组较差。     

重庆园博园龙景湖水体中无机硫分布特征及有机质的影响

龙景湖是一个新建的人工深水湖,夏秋季节由于H2S等产生的黑臭问题严重阻碍了园区的发展。对龙景湖沉积物、孔隙水和上覆水的无机硫、有机质进行了研究。结果表明:上覆水和孔隙水中硫酸盐(SO2-4)质量浓度分别为10.20~76.87 mg/L、7.13~20.45 mg/L,总有机碳(TOC)质量浓度分别为89.00~164.08 mg/L、12.81~116.20 mg/L,上覆水中溶解性硫化物质量浓度为16.32~64.21 mg/L;沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量比为100.90~311.83 mg/kg,铬还原硫化物(CRS)质量比为106.01~471.53 mg/kg,元素硫(ES)质量比为57.87~351.63 mg/kg。上覆水中SO2-4和S2-沿深度方向分别增加和减少,沉积物中3类还原态硫(AVS、CRS、ES)沿深度方向均先增加后减少,且质量比从大到小为CRS、AVS、ES。上覆水中TOC充足,SO2-4(X)与TOC(Y)的质量浓度成反比(Y=-0.637X+147.73),SO2-4是硫酸盐还原过程的控制因素;孔隙水中SO2-4与TOC的质量浓度成正比(Y=3.1385X+14.061),TOC含量和生物有效性为SO2-4还原过程的控制因素。研究表明,原龙景水库、凌云桥等位置SO2-4还原性最强,是湖水夏秋季节产生黑臭问题的潜在位置。     

安徽北部矿区深层地下水重金属含量特征及水质评价

测试了安徽北部矿区4个典型煤矿深层地下水中5种重金属元素的含量,水样采自松散、煤系、太灰和奥灰4个含水层。在对各含水层5种重金属质量浓度特征分析的基础上,通过加附注评分法和Nemerow综合污染指数法对矿区主要含水层深层及区域整体开展了地下水重金属污染评价。结果表明:松散和太灰含水层中水样重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr,而煤系和奥灰含水层中水样重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cr、Cd;整体地下水中重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr;标准差显示煤系水和太灰水可能已受到采煤活动的扰动;松散层和奥灰水质为良好,太灰水质较差,煤系水质极差(F=7.52);整个矿区地下水水质分级为较差,综合污染评价结果为警戒线(NI=1.0),污染水平为尚清洁。