干旱地区市区性河流黑臭问题研究

摘要

随着城市经济的快速发展，城市规模的日益膨胀，城市污水排放量不断增加，作为重要资源和污水载体的市区性河流已受到严重污染，不少河流黑臭问题十分突出，干旱地区市区河流黑臭尤为严重。市区性河流的黑臭研究主要集中在对南方沿海水网地区河流，而干旱地区市区性河流黑臭的研究与报告较少。因此对干旱地区市区河流黑臭问题研究具有现实的意义。 本文以汾河太原城区南段为研究对象，基于系统工程的思想与方法，对研究河段各支流及控制断面进行了较长期和高频度的水质监测；以实测水质资料为基础，运用单一污染指数法、综合污染指数法给予研究河段的水质评价；应用污染负荷比的方法，分析了河流的主要污染因子，给出了各污染因子的权重、各支流对污染的贡献率。在水质评价分析基础上，确定了影响黑臭的主要环境因子，建立了多元线性回归河流黑臭指数模型；应用matlab程序化技术进行多元线性回归，确定黑臭指数模型参数；根据黑臭度的定量的分级，用实测数据进行了模型的验证，确立了适合太原城区南段的黑臭指数模型。依据黑臭模型对汾河太原城区南段黑臭的时间与空间分布做定量的研究，分析黑臭成因，提出治理方案。 其研究成果主要体现在以下三个方而： (1)在收集研究河段支流及排污口资料的基础上，针对河流自然结构和排污口分布特点设置监测断而，对河流水质进行了长期监测和实验室分析工作。以现状监测为基础，进行河流水质评价，反映了汾河太原城区南段水环境现状，揭示了研究河段水质变化规律。 (2)依据监测结果，应用综合污染指数法和污染负荷比，分析了影响黑臭的主要因子及各因子的权重，进一步指出各支流及排污口对黑臭的贡献率，揭示了污染因子及各支流对黑臭的影响。 (3)通过各监测因素对黑臭影响分析，筛选确定汾河太原城区南段黑臭主要影响因素。按照河臭与多因素相关特点，选择确定多元线性回归模型，借助于MATLAB计算机技术实现多元线性回归分析，确定模型参数，进行模型检验，建立了适合太原城区南段的河流黑臭指数模型。通过模型计算，定量地反映出了汾河太原城区段的黑臭程度，分析了太原城区南段河流黑臭历时变化规律和空间分布。结合实际调查对太原城区南段河流进行了黑臭成因分析，并提出了治理建议。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1引言

1.2河流黑臭综述

1.2.1河流黑臭机理

1.2.2河流黑臭污染的生态危害

1.3国内外河流黑臭问题的研究

1.3.1国外河流黑臭问题的研究

1.3.2国内河流黑臭问题的研究

1.3.3河流黑臭模型的研究

1.4课题研究的目的、意义

1.5课题研究的内容

第2章汾河太原城区段自然环境状况

2.1汾河太原城区南段概况

2.2地形地貌

2.3气象气候

2.4水文、地质

第3章汾河太原城区南段水质现状监测与污染分析

3.1汾河太原城区南段水质现状监测

3.1.1监测断面设置

3.1.2监测项目

3.1.3监测频率

3.1.4采样方法和分析方法

3.1.5监测数据的统计处理方法

3.1.6监测结果

3.2汾河太原城区南段水质评价

3.2.1水质现状评价方法

3.2.1汾河太原城区南段水质评价

3.2.2河流污染主要因子分析

3.2.3各断面污染物对污染的贡献率分析

第4章干旱地区市区性河流黑臭指数模型研究

4.1汾河太原城区南段河流概化

4.2建立黑臭指数模型

4.2.1 MATLAB简介

4.2.2多元线性回归分析法

4.2.3 MATLAB在多元线性回归分析的应用

4.2.4臭度的多元线性回归模型

4.2.5色度多元线性回归模型

4.2.6黑臭加权指数模型

4.3黑臭指数模型的检验

4.3.1黑臭分级

4.3.2模型检验

第5章干旱市区性河流黑臭问题研究

5.1河流黑臭时间分布特征

5.1.1河流发生黑臭的时间

5.1.2黑臭时间分布特性

5.2河流黑臭空间分布特征

5.2.1丰水期河流黑臭空间的特征

5.2.2枯水期河流黑臭空间的特征

5.3干旱地区市区性河流黑臭成因分析

5.4干旱市区性河流黑臭的治理建议

5.4.1削减污染源与废水排放量

5.4.2强化河道清理与整治

5.4.3应用生物与生态修复技术

第6章结论与建议

6.1研究结论

6.2研究建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文