辽河流域水环境污染特征及其对鱼类生物多样性的影响二0一三年六月辽河流域水环境污染特征及其对鱼类生物多样性的影响1.引言辽河流域位于东北地区西南部(116°30'E～125°47'E，38°43'N～45°N)，流经河北、内蒙古、吉林和辽宁4省，共16市(地、盟)和65个县(旗)，流域面积为21.96×104km2，南北长约706km，东西宽约490km，是我国七大流域之一。
辽河流域90%以上的流域面积分布在辽宁省境内，主要包括辽河、浑河、太子河和大辽河4水系。
流域涉及沈阳、鞍山、抚顺、本溪、辽阳、铁岭、营口、盘锦、锦州、阜新和朝阳11个省辖市，28个市县。
辽宁省中部城市群是流域主体，由于城市连片、人口稠密和工业集中等特点，造成辽河流域水体严重污染。
近年来，流域水质状况虽有所改进，但仍未能彻底摆脱劣Ⅴ类水质的现状。
据辽河干流藻类、底栖动物、鱼类多样性调查资料表明，其水生生物多样性下降，鱼类数量从上世纪八十年代的90多种减少为现今的10余种，水生态系统结构退化严重，生态功能衰退明显。
2.材料与方法2.1采样方法采用便携式水质参数仪和溶解氧仪对温度、盐度、pH和溶解氧等常规理化参数进行现场测定，同时在各样点采集1L水样，用冷藏保温箱保存后短时间运送到实验室，测定包括总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、COD、、COD Mn、BOD5、石油类、挥发酚、重金属等参数。
选择河段，利用电鱼器采集鱼类样品，共采集1h。
在水深大于1.5m的河段，除电鱼法外，利用3种双层刺网（6cm×6cm、12cm×12cm、20cm×20cm）挂网1h收集鱼类样品。
现场对所有鱼类样本进行种类鉴定，收集个体数和生物量数据。
鉴定后的鱼类放回水体。
2.2水质监测与鱼类采样在辽河流域设置合适采样点，于年枯水期（5月15—25日）、平水期（9月1—12日）和丰水期（6月19—29日）分别开展调查，进行水质监测与鱼类采样。
刘艺芳等:内蒙古东胜煤田矿井水水质特征与水环境评价内蒙古东胜煤田矿井水水质特征与水环境评价刘艺芳1,武 强1,赵昕楠2(1.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;2.煤炭科学研究总院矿用油品研究所,北京 100013)摘要:以中国内蒙古东胜煤田的矿井水为研究对象,以地球化学㊁煤化学㊁矿井地质学㊁水文地质学等学科为理论指导,在现场地质调研的基础上针对性地采集水样,并通过仪器对矿井水的pH 值㊁总硬度㊁SO 42-㊁Cl -及HCO 3-进行测试评价,对水质的化验结果进行了分析㊂结合矿井水评价方法,利用灰色聚类法,以总硬度㊁Cl -㊁SO 42-三项因素作为评价指标,通过建立水质数学模型,进行统计计算,定量化的实现对东胜煤田矿井水环境的评价㊂结果表明:东胜煤田的矿井水水质属于中等-较好型,优良型地下水占39%,Ⅲ型地下水占44%,因此东胜煤田的矿井水为Ⅲ型地下水环境㊂关键词:矿井水;水质;水环境评价;灰色聚类法中图分类号:P641.4;TD849.2 文献标识码:A文章编号:1006-6772(2013)01-0101-06Mine water quality characteristics and water environment evaluation ofInner Mongolia Dongsheng coal fieldLIU Yi⁃fang 1,WU Qiang 1,ZHAO Xin⁃nan 2(1.College of Geoscience and Surveying Engineering ,China University of Mining and Technology (Beijing ),Beijing 100083,China ;2.Mine Oil Research Institute ,China Coal Research Institute ,Beijing 100013,China )Abstract :Taking Inner Mongolia Dongsheng coal field as research object,guided by geochemistry,coal chemistry,mine geology,hydrogeology and so on,collect water samples pertinently,then test its pH value,total hardness,SO 42-,Cl -and HCO 3-concentration.Analyse the assay results of water quality on the basis of field geological inves⁃bining the evaluation methods for mine water with water quality mathematical models,made statistics and calculations with grey clustering method,through the evaluation index of three factors including total hardness,Cl -and SO 42-.The results show that,the mine water quality of Dongsheng coal field is middle⁃better type,good underground water cover 39percent and Ⅲ-type underground water cover 44percent,it is Ⅲ-type underground water environment.Key words :mine water;water quality;water environment evaluation;grey clustering method 收稿日期:2012-12-05 责任编辑:孙淑君 作者简介:刘艺芳(1988 ),女,辽宁沈阳人,助理工程师,硕士研究生,研究方向为区域矿井水环境㊂ 引用格式:刘艺芳,武 强,赵昕楠.内蒙古东胜煤田矿井水水质特征与水环境评价[J].洁净煤技术,2013,19(1):101-106.101‘洁净煤技术“2013年第19卷第1期 煤炭是中国重要的基础能源,中国煤炭以井工开采为主,约占整个煤炭产量的97%,由于含煤地层一般在地下含水层以下,在采煤过程中,为确保煤矿井下安全生产,必须排出大量矿井涌水㊂矿井水按其性质一般可以分为以下几种:洁净的矿井水㊁含悬浮物矿井水㊁高矿化度矿井水㊁酸性矿井水㊁碱性矿井水和特殊污染型矿井水㊂矿井水的直接排放不仅浪费宝贵的水资源,而且也污染了环境[1-3]㊂随着科学的发展和人们环境保护意识的增强,对矿井水的重视程度也日益提高,开始对矿井水质特征进行研究并进行水环境评价,以便将矿井水作为一种水资源加以处理利用㊂矿井水作为一种特殊的水资源能否资源化,当地矿区矿井水是否具备长期使用价值,矿井水是否有恢复和更新能力,矿井水抽取是否会影响生态环境和生存条件变化等问题予以重视㊂在矿井水资源化利用之前,应该对矿井水资源进行评价,以使矿井水资源达到合理开发㊁高效利用㊁优化配置㊁有效保护,最终实现综合治理和利用[4-6]㊂1 矿井水的测定分析东胜-神府煤田是目前中国发现的最大煤田,面积约12860km 2,累计探明储量约为1496亿t,位居世界八大煤田之一,位于内蒙古鄂尔多斯市东部和陕西省北部㊂东胜煤田是东胜-神府煤田的一部分,行政隶属于内蒙古鄂尔多斯市,其含煤面积约占全市总面积的一半以上㊂东胜煤田位于半干旱气候区,降水少㊁蒸发量大,矿区地下水主要来源于大气降水的渗入,因此区内地下水比较贫乏㊂地下水中各类阳离子和阴离子的浓度总和表明了该地区地下水的矿化程度㊂通常地下水系统中HCO 3-㊁Ca 2+㊁Mg 2+浓度较高的为低矿化水;SO 42-较高的为中矿化水;Cl -较高的为高矿化水㊂对东胜煤田主要煤矿工作面采集的矿井水进行试验分析,可得到水质指标pH 值㊁总硬度㊁SO 42-㊁Cl -及HCO 3-的测定结果,见表1㊂表1 东胜煤田水质测定结果水 样pH 值总硬度/(mg㊃L -1)SO 42-/(mg㊃L -1)Cl -/(mg㊃L -1)HCO 3-/(mg㊃L -1)J1神东综采一队81300-2面7.87267.21157.2324.71286.86J2神东补连塔矿综采二队5.974.930.958.007.16J3神东寸草塔一矿22112面8.1159.16227.32216.39588.60J4神东柳塔矿12109面8.3834.51148.7040.00549.79J5神东柳塔矿12109面8.0529.34111.6740.00601.54J6神东寸草塔一矿综采队8.1568.46199.85224.79672.68J7神东补连塔矿12404面7.8573.35182.1396.80706.32J8神东补连塔矿12405面7.8571.39239.44109.20769.71J9神东补连塔矿12404面8.3863.49234.22122.80711.65J10神东寸草塔矿8.30192.29235.19235.19653.01J11神东柳塔矿12109面8.0367.4689.57146.40486.43J12神东补连塔矿12405面8.0267.46223.74109.60681.00J13神东补连塔矿12405面8.3173.41193.2487.20506.42J14神东补连塔矿7.9978.68250.5999.13513.08J15神东柳塔矿12109面8.1574.70218.0699.54453.78J16神东寸草塔矿8.2559.76181.71242.69605.04J17神东补连塔矿12404面8.1880.68327.13123.81433.12J18神东补连塔矿12405面8.1292.63324.26132.04473.102 水质变化规律与水质特征东胜煤田各水质指标变化如图1所示㊂由图1可知,东胜煤田地下水pH 值在8左右波动,属于弱碱型,仅在神东补连塔矿综采二队处取得的水样为弱酸型㊂地下水总硬度多数小于150mg /L,属于低硬度水,极个别检测点的总硬度稍大,如J1神东综采一队813002-2面水样的总硬度为267.21mg /L㊂SO 42-含量较低,一般在200mg /L 左右,极个别大于300mg /L㊂Cl -含量均小于250mg /L,属于中等水平㊂HCO 3-含量一般大于400mg /L,在J8神东补连塔矿12405面取得的水样中,HCO 3-含量达到了769.71mg /L㊂总体来说东胜煤田地下水的各项指标处于中等-较好水平,水质中等-较好㊂201刘艺芳等:内蒙古东胜煤田矿井水水质特征与水环境评价图1 东胜煤田各水质指标变化3 灰色聚类法评价地下水水环境评价水环境的方法主要有综合指数法㊁模糊综合评判法㊁灰色聚类法与神经网络法等㊂灰色聚类法是最常用的方法之一㊂灰色系统理论应用于水环境质量评价是设想将水体质量的几个级别认定为相应的类别,按此类别,对水域中各水质检测点获得的水质特征进行等级分析归纳,并最终得到这些水质检测点处的水体质量的等级,从而达到水环境评价目的[11-14]㊂本文采用此分析法,以总硬度㊁Cl -㊁SO 42-三项因素作为评价指标对东胜煤田地下水水环境进行评价㊂依照GB /T 14848 93对研究区地下水进行水质评价㊂表2为地下水质量分类标准㊂表2 地下水质质量分类标准类别总硬度Cl -SO 42-Ⅰ≤150≤50≤50Ⅱ≤300≤150≤150Ⅲ≤450≤250≤250Ⅳ≤550≤350≤350Ⅴ>550>350>350对东胜煤田18个检测点测得的水质数据进行无量纲化处理,处理后的结果见表3,同时对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ及Ⅴ五个灰类评价标准进行无量纲化处理,同样以第Ⅰ灰类作为标准进行处理,处理后的数据见表4㊂表3 东胜煤田地下水水质指标无量纲化数据d ij 总硬度Cl -SO 42-11.780.493.1420.030.160.0230.394.334.5540.230.802.9750.200.802.2360.464.504.0070.491.943.6480.482.184.7990.422.464.68101.284.704.70110.452.931.79120.452.194.47130.491.743.86140.521.985.01150.501.994.36160.404.853.63170.542.486.54180.622.646.49表4 评价标准无量纲化数据r ijⅠⅡⅢⅣⅤ总硬度1233.6666673.666667Cl -13577SO 42-13577将表4中的数据带入白化函数公式,可得到各个指标对每一灰类的白化函数㊂由白化函数对表3中东胜煤田水质指标的无量纲化数据进行白化,其结果为表6中的f ㊂根据聚类权公式计算表4中各污染物分别对301‘洁净煤技术“2013年第19卷第1期5个地下水质量标准级别灰类的权重(ηjk ),其结果见表5㊂表5 地下水质量标准级别灰类权重ηjk ⅠⅡⅢⅣⅤ总硬度0.0750.1500.2250.2750.275Cl -0.0430.1300.2170.3040.304SO 42-0.0430.1300.2170.3040.304白化函数值与地下水质量标准级别灰类权重的乘积为某一检测点的某一指标对某一灰类的聚类系数,某一检测点各指标的聚类系数之和为聚类向量δik ={δi 1,δi 2, ,δih },按照聚类系数最大归类原则,取聚类向量中聚类系数最大值为对应的该聚类样本的水环境质量等级,各δik 及水环境质量等级见表6㊂表6 东胜煤田地下水水质指标白化函数值㊁f ηjk 及水环境等级指标FfηjkⅠⅡⅢⅣⅤⅠⅡⅢⅣⅤ等级总硬度0.220.780000.020.12000J1Cl -1.00000.04000SO 42-00.930.070000.120.0200δ0.060.240.0200Ⅱ总硬度1.0000000.080000J2Cl -1.0000000.040000SO 42-1.0000000.040000δ0.160000Ⅰ总硬度1.0000000.080000J3Cl -00.340.660000.040.1400SO 42-00.230.770000.030.1700δ0.080.070.3100Ⅲ总硬度1.0000000.080000J4Cl -1.0000000.040000SO 42-0.010.9900000.13000δ0.120.13000Ⅱ总硬度1.0000000.080000J5Cl -1.0000000.040000SO 42-0.380.620000.020.08000δ0.140.08000Ⅰ总硬度1.0000000.080000J6Cl -00.250.750000.030.1600SO 42-00.5000000.07000δ0.080.100.1600Ⅲ总硬度1.000000.080000J7Cl -0.530.47000.020.06000SO 42-0.680.320000.090.0700δ0.100.150.0700ⅡJ8总硬度1.0000000.080000Cl -0.410.590000.020.08000SO 42-00.110.890000.010.1900δ0.100.090.1900Ⅲ总硬度1.0000000.080000J9Cl -0.270.730000.010.09000SO 42-00.160.84000.020.1800δ0.090.120.180Ⅲ401刘艺芳等:内蒙古东胜煤田矿井水水质特征与水环境评价 续表6指标Ffηjk ⅠⅡⅢⅣⅤⅠⅡⅢⅣⅤ等级总硬度0.860.140000.060.02000J10Cl -00.150.850000.020.1900SO 42-00.150.850000.020.1900δ0.060.060.3800Ⅲ总硬度1.000000.080000J11Cl -0.040.9600000.13000SO 42-0.600.400000.030.05000δ0.110.18000Ⅱ总硬度1.000000.080000J12Cl -0.400.600000.020.08000SO 42-0.260.740000.030.1600δ0.100.110.1600Ⅲ总硬度1.0000000.080000J13Cl -0.630.370000.030.05000SO 42-0.570.43000.070.0900δ0.110.120.0900Ⅱ总硬度1.000.080000J14Cl -0.510.490.020.06000SO 42-0.990.01000.2200δ0.100.060.2200Ⅲ总硬度1.000000.080000J15Cl -00.500.500000.070.1100SO 42-000.320.680000.070.210δ0.080.070.180.210Ⅳ总硬度1.000000.080000J16Cl -00.070.930000.010.2000SO 42-00.680.320000.090.0700δ0.080.100.2700Ⅲ总硬度1.0000000.080000J17Cl -00.260.740000.030.1600SO 42-0000.230.770000.070.23δ0.080.030.160.070.23Ⅴ总硬度1.0000000.080000J18Cl -0.180.82000.010.11000SO 42-00.260.740000.060.230δ0.090.110.060.230Ⅳ利用灰色聚类法对东胜煤田18个检测点地下水水环境等级进行分级,可发现该区地下水水环境以Ⅲ型为主,占总检测点的44%,Ⅲ型地下水水环境条件为较好;其次为Ⅱ型地下水,占28%;Ⅰ型和Ⅳ型地下水均为11%;水环境等级最差的Ⅴ型地下水在极个别检测点发现,仅在J17检测点神东补连塔矿12404面的采集到的水样为Ⅴ型地下水如图2所示㊂研究发现在所有的18个检测点中,大部分检测点的水环境较好,符合人体健康基准值,主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水㊂对于水环境稍差的各别地区,符合农业和工业用水要求,主要适用于农业和部分工业用水,此外在适当处理后可作生活饮用水㊂501‘洁净煤技术“2013年第19卷第1期图2 东胜煤田地下水水环境各等级比重4 结 论1)东胜煤田典型矿区的地下水为弱碱性,低硬度水,SO 42-和Cl -含量较低,HCO 3-含量偏高,矿化程度较低㊂总体来说东胜煤田地下水的各项指标处于中等-较好水平,水质中等-较好㊂2)东胜煤田地下水环境等级为Ⅲ型地下水环境㊂其中优良型地下水仅占39%,Ⅲ型地下水却高达44%,基本符合工农业用水要求㊂参考文献:[1]李喜林,王来贵,刘浩.矿井水资源评价 以阜新矿区为例[J].煤田地质与勘探,2012,40(2):49-54.[2]李喜林.阜新矿区矿井水资源评价研究[D].阜新:辽宁工程技术大学,2007.[3]王洪林,陈见行,董合祥.矿井水的主要类型及其防治措施[J].山东煤炭科技,2010(3):193-194.[4]许世华.矿井水的来源及其防治措施[J].矿业安全与环保,2002,29(S0):84-88.[5]孙福元,郑世燕.矿井水质特征研究及在涌水水源判别中的应用[J].煤炭科学技术,1996,24(10):25-28.[6]张顶山,常凤生.沈阳市水资源质量评价[J].东北水利水电,2004,22(11):48-50.[7]刘玲,刘浜葭.阜新矿区矿井水水质模糊综合评价研究[DB /OL].[2007-05-16].中国科技论文在线, /releasepaper /content 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减速器亦于2012年在公司研制成功,顺利通过各项试验检验,具备投入运行的条件㊂此套装备及关键部件的成功研制对提升中国煤机装备制造业在国际上的竞争地位,促进世界煤炭工业的发展具有重要意义㊂(马雪静 供稿)601。
城镇污水处理厂进水水质特征分析城镇污水处理厂进水水质特征分析随着城镇人口的不断增加和经济的快速发展，城镇污水处理成为重要的社会问题。
城镇污水处理厂是解决城市污水问题的重要设施，其进水水质特征分析对于提高处理效率、保护水资源具有重要意义。
本文将对城镇污水处理厂进水水质特征进行详细分析。
首先，我们需要了解城镇污水处理厂进水的来源。
城镇污水主要来自家庭生活、工业生产和商业服务等活动的废水。
这些废水中含有大量的有机物、无机物、悬浮物、营养物等，具有高浓度和复杂组成。
进一步分析城镇污水处理厂进水水质的特征，我们可以发现以下几个方面：1. 有机物污染：城镇污水中含有大量的有机物，如人体废弃物、洗涤剂、食品残渣等。
这些有机物容易分解和发酵，产生有机酸、氨氮、硫化物等有机物污染物。
有机物的高浓度和复杂性使得处理厂在去除过程中面临较大挑战。
2. 悬浮物：城镇污水中普遍存在着悬浮物，如纸张、织物纤维、沙子、泥土等。
悬浮物会影响水体透明度，降低光照透过率，对水生生物的生长和生存环境造成影响。
因此，在处理过程中必须对悬浮物进行有效去除。
3. 营养物：城镇污水中富含氮和磷等营养物，这些物质来源于生活污水与农业、工业废水的混合。
高浓度的营养物会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，形成赤潮等环境问题。
因此，在处理过程中需要降解和去除这些营养物。
4. 重金属：工业废水的排放是城镇污水中重金属污染的重要原因。
重金属如铅、汞、镉等具有较高的毒性和持久性，对水生生物和人体健康造成威胁。
因此，处理厂在处理过程中需要对重金属进行去除。
对于城镇污水处理厂来说，了解进水水质特征是制定科学合理的处理方案的基础。
针对不同的水质特征，可以采取不同的处理工艺和技术。
一般常用的处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。
物理处理主要应用于去除悬浮物和固体颗粒，包括筛网、沉淀池、过滤器等。
化学处理则主要用于去除有机物和营养物，常用的方法有混凝、絮凝、氧化等。
水环境专题(三)【复习目标】1.能够根据等深线判断海底地形，认识海底地形的特点。
2.根据景观图或地图判断海岸类型，分析其利用方式。
3.列举海洋资源的类型，能合理有效利用海洋资源。
4.明确海洋灾害的类型、分布及海洋灾害的防范措施。
5.知道海洋环境问题的产生原因及解决措施。
6.知道海洋权益区的区别，树立海权意识，能合理应对海洋权益争端。
【知识梳理】1.海底地形大陆架：水深200M以内，深度浅，坡度缓，光照、营养物质和海洋生物丰富。
大陆坡：200 M～4 000 M，坡度大。
洋盆：5000M~6000M，深度大，地壳活动相对稳定，地形较为平坦。
洋中脊：新大洋地壳的诞生处。
海沟：旧大洋地壳的消亡处。
2.海岸类型基岩海岸：岬湾相间，岸线曲折，深水逼岸，利于建港、旅游砂质海岸：多宽阔平坦，向海洋微斜，多发展海滨浴场淤泥质海岸：宽阔平坦、岸线平直，多发展滩涂养殖、盐场、旅游生物海岸：包括珊瑚礁海岸、红树林海岸，分布于热带、亚热带沿海。
可保护海岸，躲避风浪。
3．海洋资源类型（1）水资源：直接或间接利用（沿海缺水地区如华北）（2）矿产资源：滨海砂矿（沿海）油气（大陆架）锰结核（洋盆）（3）生物资源：渔场（大陆架、入海口、上升流处）（4）化学资源：盐场盐场形成条件：从地形条件来看，盐场多分布在地形平坦，适于晒盐的泥质海滩上；从气候条件来看，要有利于海水蒸发的天气；我国南方盐场多分布于降水较少的背风坡。
从海水角度考虑，应分布在陆地径流注入量小的海水盐度较高的地区。
（5）动力资源：波浪能、潮汐能（6）空间资源和旅游资源（广泛分布）港口建设条件：基岩海岸；淡水资源丰富；尽可能靠近大型矿区；拥有发达的沿海工业、旅游业和便利的交通4. 海洋灾害包括热带气旋、风暴潮（热带、温带两种）和海啸防御措施：加强预报与监测；加强沿海工程设施建设：防波堤、拦河坝和堤坝、防潮闸等；提高人们的防灾减灾意识与自救能力5.海洋环境问题海洋环境污染：工业废水、农药化肥使用（引发赤潮）、原油泄露、核污染（福岛核泄漏） 海洋生态破坏：过度捕捞、工程建设海平面上升：气候变暖引起极地冰川融化、表层海水受热膨胀措施：控制污染源，禁止污染；治理污染，达标排放；指定海洋环境保护法规；建立海洋自然保护区；加强宣传，提高环保意识。
