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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030416049丛书名: 海河流域水循环演变机理与水资源高效利用丛书
编辑推荐
《海河流域水环境演变机制与水污染防控技术》可供环境科学、环境工程、生态学及生态水文等相关领域的水环境管理者、科技工作者、高校师生和相关技术人员参考.
内容简介
《海河流域水环境演变机制与水污染防控技术》基于流域生态系统管理和生命周期理论.系统辨识了海河流域、子流域和生态单元的水环境问题.分析了海河流域常规和典型污染物对鱼类种群、生物膜群落的生态效应.筛选出海河流域生态监测中可优先选取的生物标志物——生物膜群落.以海河流域、子流域和生态单元为案例.阐明了生物膜群落与水环境的交互作用机制.创建了包括问题诊断、生态监测和生态修复在内的流域水污染防治技术体系.
目 录
篇 基础知识
章 钢及钢的分类与编号
节 基本概念
第二节 钢的分类与编号
第二章 电炉炼钢的优缺点及炼钢工和浇注工的基本任务
节 电炉炼钢的优缺点
第二节 电炉炼钢工和浇注工的基本任务
第三章 电炉炼钢的技术经济指标
第二篇 炼钢熔体
第四章 纯铁的结构
节 纯铁的晶体结构
第二节 纯铁的液态结构
第五章 钢液的物理性质
节 钢液的密度
第二节 钢的热导率
第三节 钢的熔点
第四节 钢液的黏度
第五节 钢液的表面张力
第六节 各种元素及铁的蒸气压
第七节 元素在纯铁液中的溶解度
第八节 纯铁液的电阻率
第六章 简介熔渣及其结构模型理论
节 熔渣的主要作用、来源、分类与组成
第二节 熔渣结构模型理论
第三节 渣量对冶炼的影响
第七章 熔渣的化学性质
节 熔渣的碱度及表示方法
第二节 熔渣的氧化能力
第三节 熔渣的还原能力
第四节 氢、氮在熔渣中的溶解
第八章 熔渣的物理性质
节 炉渣的熔点
第二节 熔渣的黏度
第三节 熔渣的密度
第四节 熔渣的透气性
第五节 熔渣的导电能力
第六节 熔渣的表面张力
第九章 熔池中的界面张力
节 界面张力
第二节 润湿与不润湿现象
第三节 内聚功、黏附功及铺展系数
第四节 熔池中的各种界面张力
第十章 熔体中组元的扩散
第三篇 钢中氢和氮及非金属夹杂物
第十一章 钢中氢和氮
节 钢中氢和氮的来源及存在形式
第二节 氢、氮在钢中的作用
第三节 氢、氮在钢中的溶解及其影响因素
第四节 电炉钢生产过程中氢和氮含量的变化
第五节 钢锭中氢和氮的偏析及其影响因素
第十二章 钢中非金属夹杂物
节 钢中夹杂物的来源及分类
第二节 钢中常见夹杂物的特征与存在形态
第三节 夹杂物对钢性能的影响
第四节 夹杂物含量在电炉钢生产过程中的变化
第四篇 电炉钢的冶炼
第十三章 电炉钢生产用的原材料
节 钢铁料
第二节 造渣材料、氧化剂、配碳剂与增碳剂
第三节 脱氧剂与合金材料
第四节 耐火材料
第五节 电极
第六节 黏结剂
第七节 其他用料
第十四章 炉体的砌筑
节 炉底炉坡的砌筑
第二节 炉壁的砌筑
第三节 炉盖的砌筑
第四节 出钢槽的砌筑
第十五章 炉体的维护
节 影响炉衬寿命的主要因素
第二节 烤炉
第三节 扒补炉
第四节 炉体的正常维护
第十六章 冶炼方法的分类、配料、装料与送电
节 冶炼方法的分类
第二节 配料
第三节 装料
第四节 炉料入炉与送电
第十七章 熔化期
节 炉料的熔化过程
第二节 熔化期的物化反应
第三节 脱磷
第四节 熔化期操作
第十八章 氧化期
节 氧化方法
第二节 脱碳
第三节 钢中气体和非金属夹杂物的去除
第四节 铁、硅、锰、铬等元素的氧化
第五节 氧化期的脱硫
第六节 冶炼温度制度的制定和钢液的升温
第七节 锰制度与清洁沸腾
第八节 全扒渣与增碳
第九节 氧化期操作
第十九章 还原精炼与出钢
节 脱氧
第二节 还原期的脱硫
第三节 钢液温度的调整与测量
第四节 钢液成分的调整
第五节 出钢
第二十章 电炉钢的快速冶炼
节 单渣法快速冶炼
第二节 双渣法快速冶炼
第二十一章 超高功率电炉与直流电弧炉
节 超高功率电炉
第二节 直流电弧炉
第二十二章 偏心炉底出钢
节 炉体结构
第二节 偏心炉底出钢的操作及其优点
第二十三章 真空冶金技术
节 真空及真空度概念
第二节 真空下钢液的物化行为
第三节 真空下的耐火材料及其相关反应
第二十四章 炉外精炼
节 钢液的合成渣洗处理
第二节 钢包吹氩精炼
第三节 钢液的真空脱气处理
第四节 LF炉钢液的加热精炼
第五节 钢液的真空吹氩精炼（VD）
第六节 钢液的氩氧吹炼（AOD）
第七节 钢液的真空吹氧脱碳精炼（VOD）
第八节 SL钢包喷粉精炼
第五篇 电炉钢的浇注
第二十五章 钢的凝固理论
节 钢的结晶条件和能量起伏
第二节 钢液结晶的一般规律
第三节 晶核的形成与长大
第四节 钢液凝固和冷却的放热
第五节 钢的凝固收缩
第六节 钢的凝固偏析
第二十六章 钢锭的浇注
节 镇静钢钢锭的结构组织
第二节 钢锭的偏析
第三节 铸锭设备
第四节 镇静钢钢锭的浇注工艺
第五节 保护浇注
第六节 发热剂与保温剂
第七节 钢锭的冷却与热处理
第八节 钢锭的表面精整
第九节 铸锭事故与挽救
第二十七章 连续铸钢
节 连铸的特点
第二节 连铸原理与设备类型
第三节 连铸的主体设备
第四节 连铸凝固理论
第五节 连铸工艺
第二十八章 压力浇注和真空浇注
节 压力浇注
第二节 真空浇注
第六篇 钢的缺陷
第二十九章 钢锭和连铸坯的表面缺陷
总序
序
前言
第1章 海河流域常规污染特征及演变趋势分析
1.1 流域水体污染特征
1.1.1 不同水质类型河长年度分布
1.1.2 河系主要超标污染物类型
1.1.3 不同水期河系污染分析
1.2 分水系、河系水体污染特征
1.2.1 分水系水体污染特征
1.2.2 分河系水体污染特征
1.3 分省河系水质变化趋势
1.4 主要水库水质变化趋势
1.4.1 海河流域主要水库简介
1.4.2 主要水库水质变化趋势分析
1.4.3 主要水库营养程度分析
1.5 流域供排水量变化特征
1.5.1 总供、用水量概念
1.5.2 总供用水、排水统计
1.6 流域重点水功能区水质变化趋势分析
1.6.1 水功能区及海河水功能区
1.6.2 重点水功能区水质变化趋势分析
1.7 小结
第2章 海河流域特征污染物及其时空分布规律
2.1 海河流域特征
2.2 海河流域特征污染物筛选及提出
2.2.1 重金属
2.2.2 持久性有机污染物（POPs）
2.3 海河流域特征污染物的时空变化规律
2.3.1 海河流域典型生态单元重金属环境质量等级
2.3.2 海河流域典型POPs时空分布
2.4 海河流域河口营养水平及特征污染物的时空分布规律
2.4.1 营养物质时空变化
2.4.2 重金属污染时空变化规律
2.4.3 多环芳烃污染的时空变化规律
2.5 典型水系污染物的时空变化规律
2.5.1 滦河重金属污染时空变化规律
2.5.2 滦河多环芳烃污染的时空变化规律
2.6 典型河段污染物的空间分异规律
2.6.1 滏阳河常规污染物
2.6.2 滏阳河水系重金属污染空间分布规律
2.6.3 滏阳河多环芳烃与农药类污染空间分布规律
2.6.4 滏阳河水系环境激素类污染物空间分布规律
2.7 小结
第3章 鱼类种群对复合污染的生态效应
3.1 环境模拟设计
3.1.1 方案设计
3.1.2 实验装置
3.1.3 样品采集
3.1.4 鱼类及暴露浓度筛选
3.2 指标测定方法
3.2.1 水体污染指标测定方法
3.2.2 鱼类暴露指标测定方法
3.3 污染物测试结果
3.4 锦鲤对复合污染的响应
3.4.1 体长与体重变化
3.4.2 抗氧化系统对污染的响应
3.4.3 神经系统对污染的响应
3.4.4 污染代谢指标对污染的响应
3.5 稀有□鲫对复合污染的响应
3.5.1 抗氧化系统对污染物的响应
3.5.2 神经系统对污染物的响应
3.5.3 代谢指标对污染物的响应
3.5.4 对污染物的生态响应
3.6 稀有绚鲫酶活性指标对水质状况的响应机制
3.6.1 酶活性指标对不同污染因子的响应
3.6.2 酶活性生物指标指数的建立
3.6.3 基于酶活性生物指数的评价
3.7 小结
第4章 人工生物膜群落对人为干扰的响应
4.1 子流域生物膜群落年内变化
4.2 人工生物膜群落特征空间变化
4.2.1 流域上下游的变化
4.2.2 不同生态单元间的变化
4.3 人工生物膜群落对于复合污染的响应
4.3.1 白洋淀流域水质参数
4.3.2 对复合污染的响应
4.4 生物膜群落对流域土地利用与景观格局的响应
4.4.1 对白洋淀湿地土地利用的响应
4.4.2 对景观格局的响应
4.5 人工生物膜群落对人为干扰的响应机制
4.5.1 干扰强度的量化
4.5.2 人工生物膜群落对人为干扰的响应
4.5.3 基于人工生物膜的生物完整性指数计算
4.6 小结
第5章 天然生物膜群落对复合污染的响应
5.1 天然生物膜群落时空变化
5.2 天然生物膜群落对环境因子的响应
5.3 天然生物膜群落对复合污染的响应
5.3.1 细砂基质生物膜对污染物的响应
5.3.2 粉砂基质生物膜对污染物的响应
5.4 天然生物膜完整性指数的建立
5.4.1 各采样点综合污染评价
5.4.2 生物膜完整性指数的建立
5.5 基于天然生物膜完整性指数的健康评价
5.6 小结
第6章 水生态快速监测技术
6.1 生物膜培养基质的筛选
6.1.1 采样与实验方法
6.1.2 不同基质的比较筛选结果
6.2 不同生态单元生物膜基质应用的原位验证
6.2.1 验证性原位实验采样方案
6.2.2 不同生态单元原位验证结果
6.3 生物膜快速水生态监测方法的建立
6.3.1 以活性碳纤维为基质的生物膜法的体系优化
6.3.2 生物膜法技术体系建立及应用
6.4 生物膜法应用的灵敏性和可信度验证
6.4.1 实验方法
6.4.2 不同生态单元两种方法的比较
6.5 小结
第7章 海河流域水生态调控技术
7.1 基于生态系统模型的水生态风险评价
7.1.1 AQUATOX模型
7.1.2 CASM模型
7.1.3 归趋与效应整合模型
7.1.4 运用AQUATOX模型评价白洋淀生态系统风险
7.2 生态基流保障技术
7.2.1 技术简介
7.2.2 关键技术参数计算
7.2.3 技术应用
7.3 闸门调控技术
7.3.1 技术简介
7.3.2 关键技术参数确定
7.3.3 技术应用
7.4 联合调度技术
7.4.1 技术简介
7.4.2 关键技术参数
7.4.3 技术应用
7.5 小结
第8章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 展望
参考文献 节 钢锭的表面缺陷
第二节 连铸坯的表面缺陷
第三十章 钢的低倍和高倍缺陷
节 钢的低倍缺陷
第二节 钢的高倍缺陷
第三十一章 钢的力学性能不合
节 钢的力学性能指标
第二节 影响钢力学性能的主要因素
第三节 在冶炼过程中防止钢力学性能不合格的一般措施
参考文献
章 钢及钢的分类与编号
节 基本概念
第二节 钢的分类与编号
第二章 电炉炼钢的优缺点及炼钢工和浇注工的基本任务
节 电炉炼钢的优缺点
第二节 电炉炼钢工和浇注工的基本任务
第三章 电炉炼钢的技术经济指标
第二篇 炼钢熔体
第四章 纯铁的结构
节 纯铁的晶体结构
第二节 纯铁的液态结构
第五章 钢液的物理性质
节 钢液的密度
第二节 钢的热导率
第三节 钢的熔点
第四节 钢液的黏度
第五节 钢液的表面张力
第六节 各种元素及铁的蒸气压
第七节 元素在纯铁液中的溶解度
第八节 纯铁液的电阻率
第六章 简介熔渣及其结构模型理论
节 熔渣的主要作用、来源、分类与组成
第二节 熔渣结构模型理论
第三节 渣量对冶炼的影响
第七章 熔渣的化学性质
节 熔渣的碱度及表示方法
第二节 熔渣的氧化能力
第三节 熔渣的还原能力
第四节 氢、氮在熔渣中的溶解
第八章 熔渣的物理性质
节 炉渣的熔点
第二节 熔渣的黏度
第三节 熔渣的密度
第四节 熔渣的透气性
第五节 熔渣的导电能力
第六节 熔渣的表面张力
第九章 熔池中的界面张力
节 界面张力
第二节 润湿与不润湿现象
第三节 内聚功、黏附功及铺展系数
第四节 熔池中的各种界面张力
第十章 熔体中组元的扩散
第三篇 钢中氢和氮及非金属夹杂物
第十一章 钢中氢和氮
节 钢中氢和氮的来源及存在形式
第二节 氢、氮在钢中的作用
第三节 氢、氮在钢中的溶解及其影响因素
第四节 电炉钢生产过程中氢和氮含量的变化
第五节 钢锭中氢和氮的偏析及其影响因素
第十二章 钢中非金属夹杂物
节 钢中夹杂物的来源及分类
第二节 钢中常见夹杂物的特征与存在形态
第三节 夹杂物对钢性能的影响
第四节 夹杂物含量在电炉钢生产过程中的变化
第四篇 电炉钢的冶炼
第十三章 电炉钢生产用的原材料
节 钢铁料
第二节 造渣材料、氧化剂、配碳剂与增碳剂
第三节 脱氧剂与合金材料
第四节 耐火材料
第五节 电极
第六节 黏结剂
第七节 其他用料
第十四章 炉体的砌筑
节 炉底炉坡的砌筑
第二节 炉壁的砌筑
第三节 炉盖的砌筑
第四节 出钢槽的砌筑
第十五章 炉体的维护
节 影响炉衬寿命的主要因素
第二节 烤炉
第三节 扒补炉
第四节 炉体的正常维护
第十六章 冶炼方法的分类、配料、装料与送电
节 冶炼方法的分类
第二节 配料
第三节 装料
第四节 炉料入炉与送电
第十七章 熔化期
节 炉料的熔化过程
第二节 熔化期的物化反应
第三节 脱磷
第四节 熔化期操作
第十八章 氧化期
节 氧化方法
第二节 脱碳
第三节 钢中气体和非金属夹杂物的去除
第四节 铁、硅、锰、铬等元素的氧化
第五节 氧化期的脱硫
第六节 冶炼温度制度的制定和钢液的升温
第七节 锰制度与清洁沸腾
第八节 全扒渣与增碳
第九节 氧化期操作
第十九章 还原精炼与出钢
节 脱氧
第二节 还原期的脱硫
第三节 钢液温度的调整与测量
第四节 钢液成分的调整
第五节 出钢
第二十章 电炉钢的快速冶炼
节 单渣法快速冶炼
第二节 双渣法快速冶炼
第二十一章 超高功率电炉与直流电弧炉
节 超高功率电炉
第二节 直流电弧炉
第二十二章 偏心炉底出钢
节 炉体结构
第二节 偏心炉底出钢的操作及其优点
第二十三章 真空冶金技术
节 真空及真空度概念
第二节 真空下钢液的物化行为
第三节 真空下的耐火材料及其相关反应
第二十四章 炉外精炼
节 钢液的合成渣洗处理
第二节 钢包吹氩精炼
第三节 钢液的真空脱气处理
第四节 LF炉钢液的加热精炼
第五节 钢液的真空吹氩精炼（VD）
第六节 钢液的氩氧吹炼（AOD）
第七节 钢液的真空吹氧脱碳精炼（VOD）
第八节 SL钢包喷粉精炼
第五篇 电炉钢的浇注
第二十五章 钢的凝固理论
节 钢的结晶条件和能量起伏
第二节 钢液结晶的一般规律
第三节 晶核的形成与长大
第四节 钢液凝固和冷却的放热
第五节 钢的凝固收缩
第六节 钢的凝固偏析
第二十六章 钢锭的浇注
节 镇静钢钢锭的结构组织
第二节 钢锭的偏析
第三节 铸锭设备
第四节 镇静钢钢锭的浇注工艺
第五节 保护浇注
第六节 发热剂与保温剂
第七节 钢锭的冷却与热处理
第八节 钢锭的表面精整
第九节 铸锭事故与挽救
第二十七章 连续铸钢
节 连铸的特点
第二节 连铸原理与设备类型
第三节 连铸的主体设备
第四节 连铸凝固理论
第五节 连铸工艺
第二十八章 压力浇注和真空浇注
节 压力浇注
第二节 真空浇注
第六篇 钢的缺陷
第二十九章 钢锭和连铸坯的表面缺陷
总序
序
前言
第1章 海河流域常规污染特征及演变趋势分析
1.1 流域水体污染特征
1.1.1 不同水质类型河长年度分布
1.1.2 河系主要超标污染物类型
1.1.3 不同水期河系污染分析
1.2 分水系、河系水体污染特征
1.2.1 分水系水体污染特征
1.2.2 分河系水体污染特征
1.3 分省河系水质变化趋势
1.4 主要水库水质变化趋势
1.4.1 海河流域主要水库简介
1.4.2 主要水库水质变化趋势分析
1.4.3 主要水库营养程度分析
1.5 流域供排水量变化特征
1.5.1 总供、用水量概念
1.5.2 总供用水、排水统计
1.6 流域重点水功能区水质变化趋势分析
1.6.1 水功能区及海河水功能区
1.6.2 重点水功能区水质变化趋势分析
1.7 小结
第2章 海河流域特征污染物及其时空分布规律
2.1 海河流域特征
2.2 海河流域特征污染物筛选及提出
2.2.1 重金属
2.2.2 持久性有机污染物（POPs）
2.3 海河流域特征污染物的时空变化规律
2.3.1 海河流域典型生态单元重金属环境质量等级
2.3.2 海河流域典型POPs时空分布
2.4 海河流域河口营养水平及特征污染物的时空分布规律
2.4.1 营养物质时空变化
2.4.2 重金属污染时空变化规律
2.4.3 多环芳烃污染的时空变化规律
2.5 典型水系污染物的时空变化规律
2.5.1 滦河重金属污染时空变化规律
2.5.2 滦河多环芳烃污染的时空变化规律
2.6 典型河段污染物的空间分异规律
2.6.1 滏阳河常规污染物
2.6.2 滏阳河水系重金属污染空间分布规律
2.6.3 滏阳河多环芳烃与农药类污染空间分布规律
2.6.4 滏阳河水系环境激素类污染物空间分布规律
2.7 小结
第3章 鱼类种群对复合污染的生态效应
3.1 环境模拟设计
3.1.1 方案设计
3.1.2 实验装置
3.1.3 样品采集
3.1.4 鱼类及暴露浓度筛选
3.2 指标测定方法
3.2.1 水体污染指标测定方法
3.2.2 鱼类暴露指标测定方法
3.3 污染物测试结果
3.4 锦鲤对复合污染的响应
3.4.1 体长与体重变化
3.4.2 抗氧化系统对污染的响应
3.4.3 神经系统对污染的响应
3.4.4 污染代谢指标对污染的响应
3.5 稀有□鲫对复合污染的响应
3.5.1 抗氧化系统对污染物的响应
3.5.2 神经系统对污染物的响应
3.5.3 代谢指标对污染物的响应
3.5.4 对污染物的生态响应
3.6 稀有绚鲫酶活性指标对水质状况的响应机制
3.6.1 酶活性指标对不同污染因子的响应
3.6.2 酶活性生物指标指数的建立
3.6.3 基于酶活性生物指数的评价
3.7 小结
第4章 人工生物膜群落对人为干扰的响应
4.1 子流域生物膜群落年内变化
4.2 人工生物膜群落特征空间变化
4.2.1 流域上下游的变化
4.2.2 不同生态单元间的变化
4.3 人工生物膜群落对于复合污染的响应
4.3.1 白洋淀流域水质参数
4.3.2 对复合污染的响应
4.4 生物膜群落对流域土地利用与景观格局的响应
4.4.1 对白洋淀湿地土地利用的响应
4.4.2 对景观格局的响应
4.5 人工生物膜群落对人为干扰的响应机制
4.5.1 干扰强度的量化
4.5.2 人工生物膜群落对人为干扰的响应
4.5.3 基于人工生物膜的生物完整性指数计算
4.6 小结
第5章 天然生物膜群落对复合污染的响应
5.1 天然生物膜群落时空变化
5.2 天然生物膜群落对环境因子的响应
5.3 天然生物膜群落对复合污染的响应
5.3.1 细砂基质生物膜对污染物的响应
5.3.2 粉砂基质生物膜对污染物的响应
5.4 天然生物膜完整性指数的建立
5.4.1 各采样点综合污染评价
5.4.2 生物膜完整性指数的建立
5.5 基于天然生物膜完整性指数的健康评价
5.6 小结
第6章 水生态快速监测技术
6.1 生物膜培养基质的筛选
6.1.1 采样与实验方法
6.1.2 不同基质的比较筛选结果
6.2 不同生态单元生物膜基质应用的原位验证
6.2.1 验证性原位实验采样方案
6.2.2 不同生态单元原位验证结果
6.3 生物膜快速水生态监测方法的建立
6.3.1 以活性碳纤维为基质的生物膜法的体系优化
6.3.2 生物膜法技术体系建立及应用
6.4 生物膜法应用的灵敏性和可信度验证
6.4.1 实验方法
6.4.2 不同生态单元两种方法的比较
6.5 小结
第7章 海河流域水生态调控技术
7.1 基于生态系统模型的水生态风险评价
7.1.1 AQUATOX模型
7.1.2 CASM模型
7.1.3 归趋与效应整合模型
7.1.4 运用AQUATOX模型评价白洋淀生态系统风险
7.2 生态基流保障技术
7.2.1 技术简介
7.2.2 关键技术参数计算
7.2.3 技术应用
7.3 闸门调控技术
7.3.1 技术简介
7.3.2 关键技术参数确定
7.3.3 技术应用
7.4 联合调度技术
7.4.1 技术简介
7.4.2 关键技术参数
7.4.3 技术应用
7.5 小结
第8章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 展望
参考文献 节 钢锭的表面缺陷
第二节 连铸坯的表面缺陷
第三十章 钢的低倍和高倍缺陷
节 钢的低倍缺陷
第二节 钢的高倍缺陷
第三十一章 钢的力学性能不合
节 钢的力学性能指标
第二节 影响钢力学性能的主要因素
第三节 在冶炼过程中防止钢力学性能不合格的一般措施
参考文献
前 言
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第1章
海河流域常规污染特征及演变趋势分析
海河流域包括海河北系、海河南系、滦河和徒骇马颊河四大水系.并可继续划分为七大河系、十条骨干河流.海河水系 (海河北系、海河南系 )是主要水系.由北部的北三河 (蓟运河、潮白河、北运河)、永定河和南部的大清河、子牙河、漳卫河组成.滦河水系包括滦河及冀东沿海诸河.徒骇马颊河水系位于流域南部.为单独入海的平原河道.
海河流域地表水的污染主要来源于工业废水和生活污水.凡流经城镇和工矿企业集中地区的河流.均受到不同程度的污染.主要原因是本流域污水排放量大.河流的径流量小.水体自净能力差.在本研究中.海河流域各水系水体的常规污染特征评价标准主要采用 .地面水环境质量标准 .(GB3838—2002)和 .地下水质量标准 .(GB /T14848—93)进行.2002年以后主要依据 .地面水环境质量标准 .(GB3838—2002).此前则主要按照 .地面水环境质量标准 .(GB3838—88)和 .生活饮用水卫生标准.水体水质评价指标主要包括水温、pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、总磷(TP)、总氮(TN)、铜(Cu)、锌(Zn)、氟化物(F)、砷(As)、汞(Hg)、Cs (Cd)、Cr (Cr6＋)、铅(Pb)、氰化物、挥发酚、石油类、硫化物和大肠菌群22个项目.集中式生活用水、地表水源地补充评价硫酸盐、氯化物、硝酸盐、Fe、Mn5项.评价方法主要采用单因子评价法.
本章主要基于海河流域水资源保护局发布的 .海河流域水资源公报.、 .海河流域水资源质量年报.、 .海河流域重点水功能区水质状况通报.、 .海河流域省界水体水环境质量状况通报 .以及水利部发布的 .中国水资源质量公报 .等相关数据、报告.探讨海河流域1998~2012年各水系、河系、水库水体的常规污染特征及演变趋势.
1.1 流域水体污染特征
海河流域水体主要由河流、湖泊和水库组成.其中以河流占据主导地位.通常.湖泊水库整体上水质相对较好.而流经城市的河流以城市污水或污水处理厂出水为主要水源.污染相对严重.为此.本节主要以海河流域众多河流为研究对象.探讨其污染特征.进而分析海河流域水体的逐年污染特征以及演变趋势.
1.1.1 不同水质类型河长年度分布
为综合评估海河流域不同河系的水质污染程度.本节计算了河海流域七大河系中不同
水质类型河长.分析了不同类型水质河长的分布特征及年度演变特征.见表1￣1.
表1￣1 海河流域各水质类型河长比例的年度分布特征
年份 评价河长 /km Ⅰ、 Ⅱ类比例 /％ Ⅲ比例 /％ Ⅳ比例 /％ Ⅴ类比例 /％ 劣Ⅴ类比例 /％
1998 9951 11 14 10 65
1999 7151 21 22 10 47
2000 11278 13 .7 19 .8 8.9 57 .6
2001 10076 16 23 15 46
2002 7151 21 22 10 47
2003 7918 15 24 7 54
2004 11670 .3 18 .9 21 .7 7.7 51 .7
2005 11808 .1 22 .6 17 .6 6.1 53 .7
2006 11640 .6 14 .6 16 .3 14 .9 54 .6
2007 11819 .3 15 .8 11 .8 15 .3 57 .1
2008 12996 .2 22 13 .2 12 .9 51 .9
2009 12789 .9 35 .3 13 .2 51 .5
2010 12679 .8 37 .2 14 .6 48 .2
2011 14088 .6 36 .2 12 .8 51
由表1￣1可知.1998 ~2011年.评价河长呈增加趋势.这可能与社会对污染的重视以及经济、监测水平的提高有关.以 .地面水环境质量标准. (GB3838—88)以及 .地面水环境质量标准. (GB3838—2002) Ⅲ类水为划分依据.水质劣于 Ⅲ类水为受污染河水.由表1￣1可以看出.1998~2011年.受污染河长所占总河长的比例分别为75％、57％、66 .5％、61％、57％、61％、59 .4％、59 .8％、69 .5％、72 .4％、74 .4％、64 .7％、62 .8％、63 .8％.海河流域近60％以上的河段已经污染.形势十分严峻.
图1￣1给出了不同水质类型河长的逐年分布特征.由图可知.1998 ~2011年海河流域劣Ⅴ类水一直占据主导地位.其次为 Ⅰ类、 Ⅱ类、 Ⅲ类水.小为 Ⅳ类水、Ⅴ类水.仅10％ ~20％的河长水质属于 Ⅳ类水、Ⅴ类水.图1￣1中也给出了1998 ~2011年不同水质类型河长的演变趋势.由图可知.尽管全流域水体水质状况具有一定的波动性.但整体上 Ⅳ类水、Ⅴ类水比例呈现轻微上升趋势.而劣 Ⅴ类水以及 Ⅰ类水、 Ⅱ类水、 Ⅲ类水河长总数则呈现轻微下降趋势.随流域内经济社会的快速发展.污染物排放总量水平势必显著增加.而整体上的重污染河长轻微减少则说明海河流域内相关污染防治措施的实施在河系水污染防治上具有一定的成效.当然.未污染河长的微下降趋势也在一定程度上说明海河流域污染防治工作任重道远.未来海河流域污染防治仍需投入较大的人力、物力.
图1￣1 海河流域全年期各类水质河长占总河长的比例
1.1.2 河系主要超标污染物类型
研究中对检测项目的超标特征进行了分析.结果见表1￣2.除DO、BOD5和挥发酚在个别年份(2006年、2011年、2012年)达标外.其他项目年年超标.整体而言.海河流域污染物主要是有机污染物.有机污染严重.2011~2012年.海河流域污染超标项目均是5项.水质状况略有好转.
表1￣2 海河流域河系水体污染物超标项目
年份 DO 氨氮 CODMn COD 氟化物 挥发酚 BOD5
2006 √ √ √ √ √ √
2007 √ √ √ √ √ √ √
2008 √ √ √ √ √ √ √
2009 √ √ √ √ √ √ √
2010 √ √ √ √ √ √
2011 √ √ √ √ √
2012 √ √ √ √ √
1.1.3 不同水期河系污染分析
整体而言.海河流域具有河川径流的际变化大、年内分配集中两个特征.海河流域属
大陆性季风气候区.平均年降水量为548mm.降水量年内分配不均匀.多年平均汛期降水量(6~9月)占全年的75％ ~85％.海河流域多年平均径流量为264亿m3 (按1956 ~1984年资料统计).1956年为542亿m3.1981年小为112亿m3.值与小值之比约为4.83.
降水量年际变化很大.1964年降水量为798mm.而1965年仅358mm.径流年内分配一般是6 ~9月径流量占全年的70％ ~80％.个别河流达到90％.部分有春汛、泉水补给.调节性能好的河流.6~9月径流则仅占全年径流的50％ ~60％.海河流域的暴雨特点是时间短、强度大且集中在7月下旬至8月上旬.洪水与暴雨相应.30d洪量一般占汛期(6 ~9月)洪量的50％ ~90％.而5 ~7d洪量可占30d洪量的60％ ~90％.洪峰多是尖瘦形.如1963年8月2~8日.河北省内丘县獐獏降雨量达2050mm.滏阳河支流诋河西台峪站集水面积124km2.1963年实例洪峰流量3900cm3 /s.洪峰模数达31 .4m3 /(s.km2).
2002年是我国环境法律以及监测标准健全的一个节点.2002年以后 (含2002年)的监测范围与2001年以前有所不同.本节对比分析了2002年新地表水评价标准公布后的不同时期各类型水质河长比例的分布特征.从图1￣2可以看出.海河流域河系在不同水期有不同的污染特征.整体上.不同类型水质的分布特征与图1￣1中年均变化特征保持一致.均是劣 Ⅴ类为主体.因流域内人口密度大.工农业发达.水资源开发利用量逐年增加.再加上流域降水量不足.废污水排放量大.仍有60％以上的评价河长污染 (劣于 Ⅲ类).2007年度海河流域水资源质量在全国10个水资源一级区中差.
图1￣2 不同水期不同类型水质河长的分布特征
对比汛期 (丰水期 )与非汛期 (平水期及枯水期 )不同类型水质河长比例年度分布可知.流域内降雨稀释冲刷不能改变整个流域不同类型水质河长分布特征.但是.降雨的作用也不容忽视.如图1￣2所示.丰水期劣 Ⅲ类水质河长比例整体上高于平水期和枯水期.而优于 Ⅲ类 (Ⅰ类水、 Ⅱ类水、 Ⅲ类)水河长在丰水期整体上也低于非汛期.当然.降雨也影响了 Ⅳ类水、Ⅴ类水河长比例 (劣于 Ⅲ类与劣 Ⅴ类的差值).丰水期这两类水的河长比例低于非汛期.主要原因是该类水体污染加重为劣 Ⅴ类水质.这在一定程度上说明.海河流域降水年度分布不均.降雨冲刷增加了流域内非点源污染物入河量.致使 Ⅴ类水质河长比例增加显著.为此.海河流域非点源污染的影响也较为显著.在点源污染需加大控制力度基础上.非点源污染防治也应重视起来.
1.2 分水系、河系水体污染特征
1.2.1 分水系水体污染特征
如前所述.海河流域包括海河北系、海河南系、滦河和徒骇马颊河四大水系.各水系之间的污染特征存在显著差异 (图1￣3).由北向南水系水质逐渐变差.在徒骇马颊河水系中.评价年份中几近100％河段处于劣 Ⅲ类.流域北部水质相对较好.海河北系及滦河和冀东沿海诸河水质相对较好.有约40％ ~60％评价河长水质达到、优于地面水 Ⅲ类.
图1￣3 海河流域分水系不同类型水质河长分布特征
在年度变化上.徒骇马颊河水系、滦河水系水质尽管有一定波动.但整体上变化基本保持在同一水平.海河北系、海河南系水质在2004年以后呈现明显的污染加重趋势.劣 Ⅲ类和劣 Ⅴ类水质河段长度显著增加.而优于 Ⅲ类 (Ⅰ类水、 Ⅱ类水、 Ⅲ类)水河长则有较为显著的减少趋势.
以2007年为例.滦河水系全年评价河长2686 .7km. Ⅰ ~ Ⅲ类水河长1129 .8km.约占评价河长的42 .1％. Ⅳ~Ⅴ类水河长723 .2km.约占26 .9％.劣Ⅴ类水河长833 .7km.约占31 .0％.海河北系主要河流中蓟运河、潮白河、北运河和永定河.全年评价河长2782 .2km. Ⅰ ~ Ⅲ类水河长960 .0km.约占评价河长的34 .5％. Ⅳ ~ Ⅴ类水河长357 .6km.约占12 .9％.劣Ⅴ类水河长1464 .6km.约占52 .6％.海河南系主要河流中大清河、子牙河、漳卫南运河及海河干流等全年评价河长5045 .1km. Ⅰ ~ Ⅲ类水河长1183 .0km.约占评价河长的23 .4％. Ⅳ~Ⅴ类水河长475 .0km.约占9.4％.劣Ⅴ类水河长3387 .1km.约占67 .1％.徒骇马颊河河系全年评价河长1342 .0km.水质均劣于 Ⅲ类. Ⅳ ~Ⅴ类水河长255 .5km.约占19 .0％.劣Ⅴ类水河长1086 .5km.约占81 .0％.
1.2.2 分河系水体污染特征
(1)滦河河系污染趋势分析
滦河河系呈羽状.两岸支流都比较发育.集水面积大于1000km2.自上到下有小滦河、兴州河、伊逊河、蚁蚂吐河、武烈河、老牛河、柳河、瀑河、潵河、青龙河10条支流.滦河河槽上窄下宽.糙率上大下小.加之河流在平原区的流程较短.径流、泥沙入海出路都较通顺.但是.由于干流上修建的潘家口、大黑汀两座大型水库.以及其下游的引滦入津、引滦入唐工程.青龙河上修建的桃林口水库拦截.中、小水年大部分水沙已不经原滦河干流下游入海.致使大黑汀水库以下的河道及河口情况发生了很大变化.
滦河下游干流两侧有若干条单独入海的河流.统称为冀东沿海诸河.滦河干流以东有17条.其中洋河、石河较大.这些河大都发源于山区.流经浅山丘陵之间.平原区很窄.源短流急.具有山溪性河道的特性.滦河干流以西有15条.其中陡河、沙河、沂河、小青河较大.这些河大部
海河流域常规污染特征及演变趋势分析
海河流域包括海河北系、海河南系、滦河和徒骇马颊河四大水系.并可继续划分为七大河系、十条骨干河流.海河水系 (海河北系、海河南系 )是主要水系.由北部的北三河 (蓟运河、潮白河、北运河)、永定河和南部的大清河、子牙河、漳卫河组成.滦河水系包括滦河及冀东沿海诸河.徒骇马颊河水系位于流域南部.为单独入海的平原河道.
海河流域地表水的污染主要来源于工业废水和生活污水.凡流经城镇和工矿企业集中地区的河流.均受到不同程度的污染.主要原因是本流域污水排放量大.河流的径流量小.水体自净能力差.在本研究中.海河流域各水系水体的常规污染特征评价标准主要采用 .地面水环境质量标准 .(GB3838—2002)和 .地下水质量标准 .(GB /T14848—93)进行.2002年以后主要依据 .地面水环境质量标准 .(GB3838—2002).此前则主要按照 .地面水环境质量标准 .(GB3838—88)和 .生活饮用水卫生标准.水体水质评价指标主要包括水温、pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、总磷(TP)、总氮(TN)、铜(Cu)、锌(Zn)、氟化物(F)、砷(As)、汞(Hg)、Cs (Cd)、Cr (Cr6＋)、铅(Pb)、氰化物、挥发酚、石油类、硫化物和大肠菌群22个项目.集中式生活用水、地表水源地补充评价硫酸盐、氯化物、硝酸盐、Fe、Mn5项.评价方法主要采用单因子评价法.
本章主要基于海河流域水资源保护局发布的 .海河流域水资源公报.、 .海河流域水资源质量年报.、 .海河流域重点水功能区水质状况通报.、 .海河流域省界水体水环境质量状况通报 .以及水利部发布的 .中国水资源质量公报 .等相关数据、报告.探讨海河流域1998~2012年各水系、河系、水库水体的常规污染特征及演变趋势.
1.1 流域水体污染特征
海河流域水体主要由河流、湖泊和水库组成.其中以河流占据主导地位.通常.湖泊水库整体上水质相对较好.而流经城市的河流以城市污水或污水处理厂出水为主要水源.污染相对严重.为此.本节主要以海河流域众多河流为研究对象.探讨其污染特征.进而分析海河流域水体的逐年污染特征以及演变趋势.
1.1.1 不同水质类型河长年度分布
为综合评估海河流域不同河系的水质污染程度.本节计算了河海流域七大河系中不同
水质类型河长.分析了不同类型水质河长的分布特征及年度演变特征.见表1￣1.
表1￣1 海河流域各水质类型河长比例的年度分布特征
年份 评价河长 /km Ⅰ、 Ⅱ类比例 /％ Ⅲ比例 /％ Ⅳ比例 /％ Ⅴ类比例 /％ 劣Ⅴ类比例 /％
1998 9951 11 14 10 65
1999 7151 21 22 10 47
2000 11278 13 .7 19 .8 8.9 57 .6
2001 10076 16 23 15 46
2002 7151 21 22 10 47
2003 7918 15 24 7 54
2004 11670 .3 18 .9 21 .7 7.7 51 .7
2005 11808 .1 22 .6 17 .6 6.1 53 .7
2006 11640 .6 14 .6 16 .3 14 .9 54 .6
2007 11819 .3 15 .8 11 .8 15 .3 57 .1
2008 12996 .2 22 13 .2 12 .9 51 .9
2009 12789 .9 35 .3 13 .2 51 .5
2010 12679 .8 37 .2 14 .6 48 .2
2011 14088 .6 36 .2 12 .8 51
由表1￣1可知.1998 ~2011年.评价河长呈增加趋势.这可能与社会对污染的重视以及经济、监测水平的提高有关.以 .地面水环境质量标准. (GB3838—88)以及 .地面水环境质量标准. (GB3838—2002) Ⅲ类水为划分依据.水质劣于 Ⅲ类水为受污染河水.由表1￣1可以看出.1998~2011年.受污染河长所占总河长的比例分别为75％、57％、66 .5％、61％、57％、61％、59 .4％、59 .8％、69 .5％、72 .4％、74 .4％、64 .7％、62 .8％、63 .8％.海河流域近60％以上的河段已经污染.形势十分严峻.
图1￣1给出了不同水质类型河长的逐年分布特征.由图可知.1998 ~2011年海河流域劣Ⅴ类水一直占据主导地位.其次为 Ⅰ类、 Ⅱ类、 Ⅲ类水.小为 Ⅳ类水、Ⅴ类水.仅10％ ~20％的河长水质属于 Ⅳ类水、Ⅴ类水.图1￣1中也给出了1998 ~2011年不同水质类型河长的演变趋势.由图可知.尽管全流域水体水质状况具有一定的波动性.但整体上 Ⅳ类水、Ⅴ类水比例呈现轻微上升趋势.而劣 Ⅴ类水以及 Ⅰ类水、 Ⅱ类水、 Ⅲ类水河长总数则呈现轻微下降趋势.随流域内经济社会的快速发展.污染物排放总量水平势必显著增加.而整体上的重污染河长轻微减少则说明海河流域内相关污染防治措施的实施在河系水污染防治上具有一定的成效.当然.未污染河长的微下降趋势也在一定程度上说明海河流域污染防治工作任重道远.未来海河流域污染防治仍需投入较大的人力、物力.
图1￣1 海河流域全年期各类水质河长占总河长的比例
1.1.2 河系主要超标污染物类型
研究中对检测项目的超标特征进行了分析.结果见表1￣2.除DO、BOD5和挥发酚在个别年份(2006年、2011年、2012年)达标外.其他项目年年超标.整体而言.海河流域污染物主要是有机污染物.有机污染严重.2011~2012年.海河流域污染超标项目均是5项.水质状况略有好转.
表1￣2 海河流域河系水体污染物超标项目
年份 DO 氨氮 CODMn COD 氟化物 挥发酚 BOD5
2006 √ √ √ √ √ √
2007 √ √ √ √ √ √ √
2008 √ √ √ √ √ √ √
2009 √ √ √ √ √ √ √
2010 √ √ √ √ √ √
2011 √ √ √ √ √
2012 √ √ √ √ √
1.1.3 不同水期河系污染分析
整体而言.海河流域具有河川径流的际变化大、年内分配集中两个特征.海河流域属
大陆性季风气候区.平均年降水量为548mm.降水量年内分配不均匀.多年平均汛期降水量(6~9月)占全年的75％ ~85％.海河流域多年平均径流量为264亿m3 (按1956 ~1984年资料统计).1956年为542亿m3.1981年小为112亿m3.值与小值之比约为4.83.
降水量年际变化很大.1964年降水量为798mm.而1965年仅358mm.径流年内分配一般是6 ~9月径流量占全年的70％ ~80％.个别河流达到90％.部分有春汛、泉水补给.调节性能好的河流.6~9月径流则仅占全年径流的50％ ~60％.海河流域的暴雨特点是时间短、强度大且集中在7月下旬至8月上旬.洪水与暴雨相应.30d洪量一般占汛期(6 ~9月)洪量的50％ ~90％.而5 ~7d洪量可占30d洪量的60％ ~90％.洪峰多是尖瘦形.如1963年8月2~8日.河北省内丘县獐獏降雨量达2050mm.滏阳河支流诋河西台峪站集水面积124km2.1963年实例洪峰流量3900cm3 /s.洪峰模数达31 .4m3 /(s.km2).
2002年是我国环境法律以及监测标准健全的一个节点.2002年以后 (含2002年)的监测范围与2001年以前有所不同.本节对比分析了2002年新地表水评价标准公布后的不同时期各类型水质河长比例的分布特征.从图1￣2可以看出.海河流域河系在不同水期有不同的污染特征.整体上.不同类型水质的分布特征与图1￣1中年均变化特征保持一致.均是劣 Ⅴ类为主体.因流域内人口密度大.工农业发达.水资源开发利用量逐年增加.再加上流域降水量不足.废污水排放量大.仍有60％以上的评价河长污染 (劣于 Ⅲ类).2007年度海河流域水资源质量在全国10个水资源一级区中差.
图1￣2 不同水期不同类型水质河长的分布特征
对比汛期 (丰水期 )与非汛期 (平水期及枯水期 )不同类型水质河长比例年度分布可知.流域内降雨稀释冲刷不能改变整个流域不同类型水质河长分布特征.但是.降雨的作用也不容忽视.如图1￣2所示.丰水期劣 Ⅲ类水质河长比例整体上高于平水期和枯水期.而优于 Ⅲ类 (Ⅰ类水、 Ⅱ类水、 Ⅲ类)水河长在丰水期整体上也低于非汛期.当然.降雨也影响了 Ⅳ类水、Ⅴ类水河长比例 (劣于 Ⅲ类与劣 Ⅴ类的差值).丰水期这两类水的河长比例低于非汛期.主要原因是该类水体污染加重为劣 Ⅴ类水质.这在一定程度上说明.海河流域降水年度分布不均.降雨冲刷增加了流域内非点源污染物入河量.致使 Ⅴ类水质河长比例增加显著.为此.海河流域非点源污染的影响也较为显著.在点源污染需加大控制力度基础上.非点源污染防治也应重视起来.
1.2 分水系、河系水体污染特征
1.2.1 分水系水体污染特征
如前所述.海河流域包括海河北系、海河南系、滦河和徒骇马颊河四大水系.各水系之间的污染特征存在显著差异 (图1￣3).由北向南水系水质逐渐变差.在徒骇马颊河水系中.评价年份中几近100％河段处于劣 Ⅲ类.流域北部水质相对较好.海河北系及滦河和冀东沿海诸河水质相对较好.有约40％ ~60％评价河长水质达到、优于地面水 Ⅲ类.
图1￣3 海河流域分水系不同类型水质河长分布特征
在年度变化上.徒骇马颊河水系、滦河水系水质尽管有一定波动.但整体上变化基本保持在同一水平.海河北系、海河南系水质在2004年以后呈现明显的污染加重趋势.劣 Ⅲ类和劣 Ⅴ类水质河段长度显著增加.而优于 Ⅲ类 (Ⅰ类水、 Ⅱ类水、 Ⅲ类)水河长则有较为显著的减少趋势.
以2007年为例.滦河水系全年评价河长2686 .7km. Ⅰ ~ Ⅲ类水河长1129 .8km.约占评价河长的42 .1％. Ⅳ~Ⅴ类水河长723 .2km.约占26 .9％.劣Ⅴ类水河长833 .7km.约占31 .0％.海河北系主要河流中蓟运河、潮白河、北运河和永定河.全年评价河长2782 .2km. Ⅰ ~ Ⅲ类水河长960 .0km.约占评价河长的34 .5％. Ⅳ ~ Ⅴ类水河长357 .6km.约占12 .9％.劣Ⅴ类水河长1464 .6km.约占52 .6％.海河南系主要河流中大清河、子牙河、漳卫南运河及海河干流等全年评价河长5045 .1km. Ⅰ ~ Ⅲ类水河长1183 .0km.约占评价河长的23 .4％. Ⅳ~Ⅴ类水河长475 .0km.约占9.4％.劣Ⅴ类水河长3387 .1km.约占67 .1％.徒骇马颊河河系全年评价河长1342 .0km.水质均劣于 Ⅲ类. Ⅳ ~Ⅴ类水河长255 .5km.约占19 .0％.劣Ⅴ类水河长1086 .5km.约占81 .0％.
1.2.2 分河系水体污染特征
(1)滦河河系污染趋势分析
滦河河系呈羽状.两岸支流都比较发育.集水面积大于1000km2.自上到下有小滦河、兴州河、伊逊河、蚁蚂吐河、武烈河、老牛河、柳河、瀑河、潵河、青龙河10条支流.滦河河槽上窄下宽.糙率上大下小.加之河流在平原区的流程较短.径流、泥沙入海出路都较通顺.但是.由于干流上修建的潘家口、大黑汀两座大型水库.以及其下游的引滦入津、引滦入唐工程.青龙河上修建的桃林口水库拦截.中、小水年大部分水沙已不经原滦河干流下游入海.致使大黑汀水库以下的河道及河口情况发生了很大变化.
滦河下游干流两侧有若干条单独入海的河流.统称为冀东沿海诸河.滦河干流以东有17条.其中洋河、石河较大.这些河大都发源于山区.流经浅山丘陵之间.平原区很窄.源短流急.具有山溪性河道的特性.滦河干流以西有15条.其中陡河、沙河、沂河、小青河较大.这些河大部
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