本文關(guān)鍵詞：備用飲用水源主要污染因子解析及水質(zhì)安全評(píng)價(jià)

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【摘要】：飲用水源水質(zhì)安全評(píng)價(jià)是城市化發(fā)展中亟需解決的水質(zhì)安全管理技術(shù)之一,其中備用飲用水源地環(huán)境管理技術(shù)是近年來(lái)突發(fā)污染事件出現(xiàn)后所產(chǎn)生的新需求。本研究以水質(zhì)安全為目標(biāo),綜述了世界范圍內(nèi)飲用水安全管理政策、水污染因子解析技術(shù)和水質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法,以杭州市備用水源地的水質(zhì)管理為案例,重點(diǎn)研究飲用水備用水源地的水質(zhì)污染解析方法和水質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法,運(yùn)用污染分擔(dān)率法和主成分分析法進(jìn)行主要污染因子源解析,進(jìn)而通過水質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)、水質(zhì)急性毒性風(fēng)險(xiǎn)和水質(zhì)生物敏感性評(píng)價(jià)方法,從理化指標(biāo)評(píng)價(jià)與生物指標(biāo)評(píng)價(jià)兩個(gè)層面構(gòu)建了備用水源地水質(zhì)安全綜合評(píng)價(jià)體系,比較了杭州市5個(gè)典型備用水源的水質(zhì)安全水平。主要研究結(jié)論如下：(1)備用水源地的污染源解析技術(shù)宜采用污染分擔(dān)率與主成分分析法聯(lián)用技術(shù)。通過對(duì)杭州5個(gè)備用水源的4年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的污染分擔(dān)率計(jì)算,進(jìn)行109項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)污染分擔(dān)率比選,篩選出分擔(dān)率之和大于90%的16項(xiàng)主要污染因子(總氮、總磷、五日生化需氧量、溶解氧、石油類、化學(xué)需氧量、氨氮、pH、氟化物、高錳酸鹽指數(shù)、鐵、錳、糞大腸菌群、揮發(fā)酚、陰離子合成洗滌劑和汞),再經(jīng)主成分分析驗(yàn)證第一主成分中的強(qiáng)相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明5個(gè)備用飲用水源地的首要污染因子均為總氮,其污染分擔(dān)率為15.61%-38.48%,明顯高于其他污染因子(0.46%-18.73%),備用水源地中氨氮、總氮、總磷為主要污染因子,其因子載荷率均大于0.75。(2)備用飲用水源污染因子濃度時(shí)空變化態(tài)勢(shì)可應(yīng)用SPSS軟件解譯。運(yùn)用SPSS 18中.Spearman相關(guān)性分析和因子分析分別對(duì)水質(zhì)與水期、流域相關(guān)性和流域主要污染因子進(jìn)行分析。水質(zhì)的水期變化通過月份-水質(zhì)參數(shù)相關(guān)矩陣得到,而水質(zhì)空間變化通過分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)-水質(zhì)參數(shù)相關(guān)矩陣得到。結(jié)果表明：枯水期總氮濃度高于豐水期,其中喜庵港濃度為最高,珊瑚沙水質(zhì)較好；DO濃度在平水期和豐水期分別5.78±2.36 mg/L.5.26±1.55 mg/L,水期變化規(guī)律不顯著；TP、氨氮和高錳酸鹽指數(shù)在豐水期濃度分別為0.23±O.10 mg/L.2.62±1.27 mg/L和6.21±1.04mg/L,均高于枯水期濃度。(3)集成水質(zhì)綜合指數(shù)和急性毒性檢測(cè)與物種敏感性方法評(píng)價(jià)備用飲用水源地水質(zhì)安全。應(yīng)用水質(zhì)綜合指數(shù)CCME-WQI計(jì)算,隸屬于苕溪水系的喜庵港水質(zhì)理化參數(shù)綜合指數(shù)為最低,其得分為52.4-78.8,其中2012、2013水質(zhì)安全等級(jí)處于“較低”水平；其余4個(gè)備用水源地水質(zhì)理化參數(shù)綜合指數(shù)為70.5-91.9,其安全等級(jí)達(dá)到“一般”至“較高”水平。通過發(fā)光細(xì)菌法,計(jì)算主要污染因子硝氮、氨氮急性毒性閾值,結(jié)果表明水體硝氮、氨氮對(duì)發(fā)光細(xì)菌EC50值分別為35.45 g L-1、3.28 g L-1,5個(gè)備用水源地的硝氮、氨氮水平下均無(wú)急性毒性風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)首要污染因子總氮,篩選139種敏感性物種,通過物種敏感性分布法(SSD)評(píng)估其對(duì)備用水源地造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),結(jié)果表明,研究期內(nèi)三白潭、貼沙河、珊瑚沙與喜庵港4個(gè)備用水源地的可能受影響物種比例(PAF)均高于5%,具有水生生態(tài)破壞風(fēng)險(xiǎn)；其中以喜庵港水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為最高,其PAF最高達(dá)15.77%,可見備用水源地氮管理在水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控中的重要性。研究結(jié)果將為杭州市制定備用飲用水源污染防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：備用水源地 水質(zhì)安全 主成分分析 急性毒性 生物敏感性
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X824;X52
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-14
• 第一章 緒論14-29
• 1.1 研究背景14-26
• 1.1.1 飲用水源管理研究進(jìn)展14-20
• 1.1.2 水源主要污染因子解析研究進(jìn)展20-23
• 1.1.3 水質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法研究與實(shí)踐23-26
• 1.2 擬解決的科學(xué)問題26
• 1.3 研究思路26-29
• 1.3.1 研究目標(biāo)26-27
• 1.3.2 研究思路27
• 1.3.3 技術(shù)路線27-29
• 第二章 數(shù)據(jù)采集與評(píng)價(jià)方法29-46
• 2.1 研究區(qū)域選擇與概況29-36
• 2.1.1 杭州自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水文環(huán)境概況29-32
• 2.1.2 杭州市飲用水源基本概況32-33
• 2.1.3 杭州市飲用水供需水量平衡狀況33-36
• 2.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源及監(jiān)測(cè)方法36-38
• 2.2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)36-37
• 2.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻次37
• 2.2.3 分析方法37-38
• 2.2.4 質(zhì)量保證及質(zhì)量控制38
• 2.3 污染因子分析方法38-41
• 2.3.1 實(shí)地調(diào)查法38-39
• 2.3.2 污染分擔(dān)率法39
• 2.3.3 主成分分析法39-41
• 2.4 水質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法41-46
• 2.4.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)41-42
• 2.4.2 CCME WQI水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)法42-43
• 2.4.3 生物急性毒性評(píng)價(jià)法43-44
• 2.4.4 生物敏感性評(píng)價(jià)法44-46
• 第三章 杭州備用飲用水源主要污染因子解析及安全評(píng)價(jià)46-73
• 3.1 杭州備用飲用水源主要污染因子解析46-62
• 3.1.1 主要污染因子46-52
• 3.1.2 污染成因解析52-59
• 3.1.3 污染態(tài)勢(shì)分析59-62
• 3.2 杭州市備用飲用水源水質(zhì)安全評(píng)價(jià)62-71
• 3.2.1 CCME-WQI水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)62-64
• 3.2.2 杭州備用飲用水源水質(zhì)急性毒性風(fēng)險(xiǎn)64-67
• 3.2.3 杭州市備用飲用水源水質(zhì)生物敏感性評(píng)價(jià)67-71
• 3.3 杭州市備用飲用水源管理對(duì)策與建議71-73
• 3.3.1 強(qiáng)化備用飲用水源行政管理與監(jiān)管力度71
• 3.3.2 建立完善水環(huán)境區(qū)域補(bǔ)償機(jī)制71
• 3.3.3 采取有效措施改善備用飲用水源氮污染及水質(zhì)生態(tài)環(huán)境71-73
• 第四章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望73-76
• 4.1 主要結(jié)論73-74
• 4.2 創(chuàng)新點(diǎn)74
• 4.3 研究展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-84
• 作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間的科研經(jīng)歷84

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