工业废水不规范处理对周边河流水质的污染影响仿真研究.pdf
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1、第 卷第 期 年 月环境科学与管理 收收稿稿日日期期:作作者者简简介介:陈陈利利粉粉()女女 硕硕士士 工工程程师师 主主要要研研究究方方向向:环环境境监监测测 通通信信作作者者:马马建建茹茹文文章章编编号号:()工工业业废废水水不不规规范范处处理理对对周周边边河河流流水水质质的的污污染染影影响响仿仿真真研研究究陈陈利利粉粉 陈陈龙龙 宋宋盈盈 马马建建茹茹 丁丁志志安安(河河南南省省安安阳阳生生态态环环境境监监测测中中心心 河河南南 安安阳阳 )摘摘 要要:研研究究针针对对含含重重金金属属工工业业废废水水的的不不规规范范处处理理对对园园区区周周边边河河流流水水质质产产生生的的污污染染展展开开
2、分分析析 选选取取因因为为不不规规范范排排放放被被惩惩罚罚的的工工业业园园区区为为对对象象 分分析析了了含含重重金金属属工工业业废废水水不不规规范范排排放放对对周周边边河河流流水水体体造造成成的的危危害害 然然后后建建立立水水流流运运动动学学分分析析模模型型和和污污染染物物扩扩散散运运动动方方程程 分分析析河河流流运运动动特特点点和和污污染染物物的的迁迁移移特特点点 最最后后 采采用用主主成成分分分分析析方方法法对对水水质质数数据据展展开开降降维维处处理理 通通过过 评评价价方方法法对对水水质质展展开开模模拟拟分分析析 并并检检测测河河流流中中重重金金属属元元素素的的含含量量 结结果果表表明明
3、:元元素素和和 元元素素对对水水质质的的污污染染程程度度较较高高 在在日日后后的的含含重重金金属属废废水水排排放放和和园园区区水水环环境境治治理理中中 需需要要着着重重解解决决 污污染染和和 污污染染问问题题 关关键键词词:重重金金属属工工业业废废水水 不不规规范范处处理理 工工业业园园区区 污污染染物物扩扩散散 河河流流污污染染中中图图分分类类号号:文文献献标标志志码码:():.:前前言言工工业业废废水水中中含含有有重重金金属属元元素素、酚酚类类物物质质、有有机机污污染染物物、无无机机有有机机污污染染物物等等 相相关关规规定定中中 工工业业废废水水不不允允许许直直排排 通通常常是是要要先先做
4、做好好消消毒毒、灭灭菌菌等等处处理理 再再对对水水中中的的各各项项指指标标进进行行检检测测 通通过过检检测测数数据据判判断断水水质质情情况况 判判断断工工业业废废水水是是否否达达到到排排放放标标准准 但但是是 由由于于生生产产线线的的增增加加 工工业业废废水水量量也也随随之之增增加加 导导致致部部分分工工业业企企业业污污水水处处理理站站不不能能满满足足现现有有需需求求 或或者者在在回回收收处处理理废废水水的的过过程程中中 部部分分工工业业企企业业因因考考虑虑成成本本等等问问题题 未未实实现现规规范范化化处处理理 导导致致最最终终排排放放的的工工业业废废水水未未达达标标 这这些些原原因因都都可可
5、能能会会对对周周边边河河流流水水体体造造成成污污染染 随随着着环环保保理理念念的的加加固固 人人们们对对工工业业废废水水排排放放对对水水体体产产生生的的影影响响的的关关注注度度越越来来越越高高 为为有有效效分分析析含含第 卷第 期 年 月陈利粉等工业废水不规范处理对周边河流水质的污染影响仿真研究 重重金金属属工工业业废废水水的的不不规规范范处处理理对对周周边边河河流流水水质质造造成成的的影影响响 研研究究以以河河南南省省安安阳阳市市周周边边的的工工业业园园区区为为例例 展展开开了了深深入入研研究究 工工业业废废水水不不规规范范处处理理的的特特征征分分析析.不不可可逆逆性性未未经经规规范范处处理
6、理的的工工业业废废水水中中存存在在重重金金属属 重重金金属属以以离离子子的的形形式式汇汇入入地地表表、渗渗入入地地下下水水体体中中 水水体体中中的的 离离子子和和 离离子子与与工工业业污污水水中中的的重重金金属属结结合合产产生生硫硫化化物物、()等等沉沉淀淀物物 并并随随着着水水体体不不断断迁迁移移和和运运动动 .污污染染持持续续性性在在水水体体不不断断的的循循环环和和运运动动过过程程中中 渗渗入入其其中中的的污污染染物物会会发发生生扩扩散散 在在此此过过程程中中 污污染染物物会会运运动动迁迁移移到到生生活活水水源源中中 人人们们长长期期饮饮用用含含有有污污染染物物的的饮饮用用水水会会对对身身
7、体体造造成成伤伤害害 另另外外 以以重重金金属属元元素素为为例例 未未经经规规范范处处理理的的工工业业废废水水在在渗渗入入水水体体的的过过程程中中 在在地地下下岩岩石石和和土土壤壤表表面面会会沉沉积积一一部部分分重重金金属属 虽虽然然水水体体的的流流动动过过程程会会形形成成冲冲刷刷作作用用 但但由由于于地地下下水水的的流流速速较较慢慢 沉沉积积的的重重金金属属很很难难通通过过冲冲刷刷作作用用返返回回地地下下水水 因因此此也也难难以以进进入入地地表表水水体体或或跟跟随随地地下下水水流流迁迁移移 导导致致这这部部分分重重金金属属元元素素难难以以在在短短时时间间内内释释放放出出来来 在在不不断断的的
8、富富集集后后会会产产生生持持续续的的污污染染 不不规规范范处处理理的的工工业业废废水水在在周周边边水水体体中中的的扩扩散散建建模模 如如图图 所所示示不不规规范范处处理理的的工工业业废废水水渗渗入入周周边边河河流流后后的的迁迁移移和和移移动动情情况况 图 未经规范处理的工业废水污染物迁移图根根据据工工业业废废水水污污染染物物在在水水体体中中的的迁迁移移特特点点 构构建建污污染染物物扩扩散散数数学学模模型型 并并以以此此为为依依据据 研研究究工工业业废废水水不不规规范范处处理理对对周周边边河河流流水水质质的的污污染染影影响响()水水流流运运动动学学分分析析模模型型如如式式():()式式()式式(
9、)中中 表表示示体体积积含含水水率率 表表示示时时间间 表表示示空空间间坐坐标标 表表示示非非饱饱和和水水传传导导函函数数 、表表示示各各项项异异张张量量中中存存在在的的分分量量 表表示示地地下下水水渗渗透透的的流流速速()污污染染物物扩扩散散运运动动方方程程如如式式():()()()式式()式式()中中 表表示示第第 个个组组分分的的体体积积通通量量密密度度 表表示示气气态态时时对对应应的的弥弥散散系系数数张张量量 、表表示示液液态态溶溶质质、固固态态溶溶质质和和气气态态溶溶质质对对应应的的零零级级反反应应系系数数 表表示示土土体体的的体体积积密密度度 表表示示液液态态的的溶溶质质浓浓度度
10、表表示示固固态态的的溶溶质质浓浓度度 表表示示空空气气含含量量 表表示示气气态态的的溶溶质质浓浓度度 表表示示液液态态时时对对应应的的弥弥散散系系数数张张量量 、分分别别表表示示液液态态溶溶质质、固固态态溶溶质质和和气气态态溶溶质质在在水水体体迁迁移移和和运运动动过过程程中中的的一一级级反反应应常常数数 污污染染影影响响模模拟拟分分析析研研究究以以河河南南省省安安阳阳市市周周边边的的工工业业园园区区为为研研究究范范围围 安安阳阳市市是是豫豫北北地地区区的的一一座座老老工工业业城城市市 涉涉及及到到的的工工业业产产业业包包括括钢钢铁铁产产业业、煤煤化化工工产产业业、装装备备制制造造业业、医医药药
11、化化工工产产业业、纺纺织织服服装装产产业业等等 其其中中 钢钢铁铁产产业业也也是是安安阳阳市市的的支支柱柱产产业业 主主要要企企业业包包括括安安阳阳钢钢铁铁集集团团、河河南南凤凤宝宝特特钢钢等等 工工业业化化的的发发展展 不不可可避避免免的的会会对对环环境境造造成成负负面面影影响响 为为此此 以以该该地地区区为为例例 文文章章分分析析了了工工业业废废水水不不规规范范处处理理对对安安阳阳市市工工业业园园区区周周边边河河流流水水质质的的污污染染 第 卷第 期 年 月陈利粉等工业废水不规范处理对周边河流水质的污染影响仿真研究 主主成成分分分分析析方方法法可可以以处处理理海海量量数数据据 属属于于一一
12、种种降降维维方方法法 保保留留原原始始数数据据关关系系的的同同时时 可可以以将将较较多多指指标标转转变变为为几几个个综综合合指指标标 从从而而提提高高水水质质评评价价结结果果的的准准确确性性和和客客观观性性 为为此此 文文章章方方法法在在 软软件件中中采采用用主主成成分分分分析析方方法法降降维维处处理理上上述述水水流流数数学学模模型型模模拟拟过过程程中中采采集集的的数数据据 降降维维处处理理水水质质指指标标 遵遵循循特特征征值值高高于于 的的原原则则选选取取主主成成分分因因子子 在在标标准准化化处处理理检检测测数数据据后后 根根据据主主成成分分载载荷荷矩矩阵阵系系数数计计算算各各主主成成分分
13、在在此此基基础础上上获获得得综综合合得得分分 加加拿拿大大水水质质指指数数()方方法法是是一一种种评评价价水水质质的的方方法法 假假设设 表表示示超超标标范范围围 表表示示超超标标频频率率 表表示示超超标标幅幅度度 则则 的的计计算算公公式式如如式式():.式式()、的的技技术术过过程程如如式式():.式式()式式()中中 表表示示超超标标水水质质参参数数的的数数量量 表表示示超超标标数数据据在在总总监监测测数数据据中中的的数数量量 、分分别别表表示示水水质质监监测测项项目目和和数数据据的的总总数数 参参数数 由由各各检检测测项项目目超超标标倍倍数数之之和和与与水水质质监监测测数数据据总总数数
14、计计算算得得到到 结结果果仿仿真真仿仿真真过过程程中中 的的检检测测结结果果在在区区间间 内内取取值值 在在上上述述计计算算的的基基础础上上 划划分分园园区区周周边边河河流流水水质质等等级级 结结果果如如下下:()极极好好级级别别 取取值值范范围围为为()良良好好级级别别 取取值值范范围围为为()中中等等级级别别 取取值值范范围围为为()较较差差级级别别 取取值值范范围围为为()极极差差级级别别 取取值值范范围围为为(根根据据级级别别划划分分结结果果 分分析析安安阳阳市市不不同同产产业业园园区区的的 水水质质等等级级 结结果果见见表表 表表 水水质质等等级级产产业业园园区区主主导导产产业业 取
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