论文总字数：83982字
摘 要
太滆运河是太湖十五条主要入湖河流之一，寻找运河的主要污染源并对其进行治理，对减轻太湖的污染有重要意义。
本文对太滆运河过去两年(2013-2014)的水质数据应用综合水质标识指数法进行水质评价，而后对运河中存在的主要污染物应用SPSS.19进行方差分析和相关分析，总结其时空分布特征，初步归纳污染物的可能来源。最后结合Google earth，支浜水质及东南大学对太滆运河污染源的调查，得出污染物来源，制定污染物削减对策。
结果发现，太滆运河参与评价的六个断面中有四个属于Ⅴ类水，造成水质评价较低的主要因素为氮污染，其中总氮为《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》总氮Ⅴ类限值的2~3倍，而氨氮基本保持在Ⅴ类水平。总磷、高锰酸盐指数和溶解氧在整个太滆运河污染程度相对较轻，为Ⅲ类到Ⅳ类。
通过方差分析发现，氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数的分布均与时间有关（plt;0.001），除硝氮外其余五项参数的分布均与地点无关，硝氮在太滆运河的直扁担河入河口和凤沟河入河口与其他地点表现出了显著性差异（plt;0.001）。总氮和氨氮（r=0.768，plt;0.001）、总氮和硝氮（r=0.799，plt;0.001）极大显著相关，说明总氮主要由氨氮和硝氮组成。总磷和氨氮、高锰酸盐指数两两强相关（TP与高锰酸盐指数r=0.602，plt;0.001；TP与NH3-N r=0.609，plt;0.001；NH3-N与高锰酸盐指数r=0.580，plt;0.001），且均与地点无关，说明这三者来自分布广泛的面源污染。
最后得出结论：1）太滆运河的硝氮主要来自于工业点源，沿岸的农业面源也有一定贡献。2）总磷污染主要来自于农业径流。3）氨氮、有机物主要来自于广泛分布的农业面源污染。上述污染物治理可从技术、经济、管理三方面入手。
关键词：太滆运河；水质；方差分析；相关分析；源解析
Water Quality Analysis and Pollution Reduction of Taige Canal in Taihu Basin
Abstract
Taige canal is one of the fifteen big rivers which flow into Taihu Lake. Therefore, looking for the sources of pollution in Taige canal and managing to reduce them has a positive influence on Taihu.
This article focuses on the water quality data of Taige canal obtained during the past two years (2013-2014). Comprehensive water quality identification index was used to assess the water quality status. After that, analyses of variance and correlation of the key pollutants identified by CWQII were carried out by SPSS.19. Besides, Google earth, water quality data of tributaries of Taige canal and research on the pollution factors helped to determine the final sources of pollutants.
As the result of CWQII, water from two thirds of the six cross-sections of Taige canal belongs to class V. Pollution of nitrogen is the main reason why Taige canal has a relatively low water quality assessment. Its TN is two to three times larger than the limit concentration of TN in class V in Environmental Quality Standards for Surface Water (GB3838-2002) and NH3-N is just in class V. TP, CODMn and DO of Taige belong to class III or IV, whose contamination is not as serious as nitrogen.
As it turns out by ANOVA, the concentrations of NH3-N, NO2--N, NO3--N, TN, TP and CODMn of Taige canal are relavant to time but independent of sites except for NO3--N. NO3--N shows significant difference between sites especially at Zhibiandan river and Fenggou river (plt;0.001). The strong and significant correlation between TN and NH3-N (r=0.768, plt;0.001), TN and NO3--N (r=0.799, plt;0.001) indicates that TN mainly consists of NH3-N and NO3--N. The similar relationship between TP, CODMn and NH3-N (TP and CODMn r=0.602, plt;0.001; TP and NH3-N r=0.609, plt;0.001; NH3-N and CODMn r=0.580，plt;0.001) implies that they come from the same diffuse sources.
In conclusion, it can be inferred that 1)NO3--N in Taige canal primarily originates from point source pollution of industry and non-point sources in rural area also make certain contribution. 2)TP in surface water is caused by agriculture runoff. 3)NH3-N and organic matter is produced by agricultural diffuse sources. Measures towards technology, economy and management could help to mitigate pollution in Taige canal.
KEY WORDS: Taige canal; water quality; ANOVA; correlation analysis; Source apportionment
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 选题背景和意义 1
1.2 国内外水体污染源解析研究进展 1
1.2.1 污染物扩散模型 2
1.2.2 污染区域受体模型 2
1.3 主要研究内容及技术路线 3
1.3.1 研究内容 3
1.3.2 技术路线 3
第二章 太滆运河流域概况 5
2.1 自然地理 5
2.2 社会经济 5
2.3 生态环境 5
2.4 太滆运河污染源调查 5
2.4.1 工业点源污染现状 6
2.4.2 农田面源污染现状 6
2.4.3 其它污染现状 7
2.4.3.1畜禽养殖现状 7
2.4.3.2生活污水及生活垃圾污染现状 8
2.4.3.3船舶、码头及其它污染现状 9
2.4.4 亟待解决的问题 10
第三章 太滆运河流域水质特征评价 12
3.1 水质采样与调查 12
3.2 水环境质量评价 13
3.2.1 水质评价方法 13
3.2.2 水质评价过程 13
3.2.2.1 综合水质标识指数的组成及计算 13
3.2.2.2 水质级别的判定 15
3.2.3 水质评价结果 15
第四章 污染源解析方法及步骤 20
4.1 方法概述 20
4.1.1 描述统计 20
4.1.2 方差分析 20
4.1.3 相关分析 21
4.2 数据处理 21
4.2.1 SPSS操作 21
第五章 污染源解析数据处理结果 28
5.1 主要水质参数时空变化曲线 28
5.2 正态性和方差齐性检验 32
1）时间组检验结果 32
2）地点组检验结果 33
3）方差分析方法小结 38
5.3 方差分析结果及讨论 39
5.3.1 氮的方差分析 39
5.3.1.1 NH3-N浓度的影响因素探究 39
5.3.1.2 NO2--N浓度的影响因素探究 42
5.3.1.3 NO3--N浓度的影响因素探究 56
5.3.1.4 TN浓度的影响因素探究 70
5.3.2 总磷的方差分析 73
5.3.3 高锰酸盐指数的方差分析 74
5.4 相关分析结果 75
5.5 污染源分析 79
5.6 治理方案 83
第六章 结论与展望 85
6.1 结论 85
6.2 展望 85
谢 辞 86
参考文献…………………………………………………………………………………………..87
第一章 绪论
1.1 选题背景和意义
入湖河流不仅为湖泊提供了水量来源，同时也影响着湖泊的水质。太湖入湖河流已成为外污染源污染物进入太湖的主要通道。调查发现，15条主要入湖河流污染负荷占了入湖河流污染物总量的80％以上，尤其氨氮、总氮超标率居高不下，污染十分严重。其中，太滆运河、武进港、漕桥河、社渎港具有明显的氮污染特征，是治污重点区域[[1]]。治湖先治河，了解上述河流污染物的变化规律，减少其对太湖的污染物输出，对改善太湖水环境具有重要意义。
太滆运河是主要入太湖河流之一，在沟通太湖和滆湖方面起到了极为重要的作用。江苏省《太滆运河水环境综合整治规划》明确提出近、远期两个目标：一、到2012年，太滆运河总氮、氨氮、总磷等指标明显改善，基本满足《地表水环境质量标准》Ⅳ类水功能要求；二、到2020年，太滆运河水质基本达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类水功能要求[[2]]。然而通过文献查阅得知，太滆运河综合水质依旧为Ⅴ类[[3]]，污染调查及治理工作任重道远。
太滆运河共有30余条支浜汇入，沿岸流域面积十分广阔，存在着众多的工厂及养殖场、大片农田和数万居民，河流污染情况既严重又复杂。要治理太滆运河，就必须摸清运河周边污染源的存在情况，搞清楚一些主要点源污染的位置及具体污染情况；对太滆运河进行水质采样与分析，明确河水中的主要污染物及其分布规律；结合运河两岸土地利用情况，找到主要的污染源并采取相应的治理对策。
1.2 国内外水体污染源解析研究进展
对河流、湖泊等水体的水质进行长期监测，通过水质数据发现水体存在的问题，研究水质时空变化规律及原因，预测不同管理方案下水质变化趋势，是国内外流域水资源管理的主要方法。
目前，国内外水环境污染源解析模型主要有正向扩散模型和受体模型[[4]]。正向扩散模型是以污染源为对象，通过输入污染源排放数据及相关参数，预测污染物在水体中的时空变化。对污染源解析来说，就是从各个渠道获取或计算得出不同污染源的污染量资料，推算每个污染源在总污染中的贡献，从而找到主要的污染源并加以控制。受体模型是以污染区域为对象，不需要或需要较少的污染源资料，通过对已污染区域水质数据的分析，依据数学原理和不同类型的污染规律，将水质进行分组，反向追溯每组水质所代表的污染来源。前者的研究及其应用很多，从基础的水质一维扩散模型，到以计算机为平台的各种流域水质模拟软件，而对后者的研究正逐渐从环境空气中颗粒物来源解析转移向对水中各种污染组分来源的分析[4]，其中应用多元统计分析方法对水中的化学物质进行源解析是热点。
1.2.1 污染物扩散模型
1）一维扩散模型
污染物扩散模型中最基础的是一维扩散模型。假设一条河流为均匀流，截面面积保持不变，根据质量守恒定律，可以对河流中的污染物列出如下方程：
剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：83982字
相关图片展示：
该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找;
