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基于改进物元可拓模型的城市黑臭河流全过程整治评价研究

基于改进物元可拓模型的城市黑臭河流全过程整治评价研究

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作者：曹阿娇南京大学

学位级别：硕士

快速城市化背景下大量污水排入河流,而城市基础性水处理设施建设的规模和速度远不及城市化发展速度,导致城市河流河流生态系统受到严重的污染,甚至出现黑臭水体污染现象。城市河流黑臭现象严重威胁河流生态系统的健康,危害城市居民身体... 详细信息

快速城市化背景下大量污水排入河流,而城市基础性水处理设施建设的规模和速度远不及城市化发展速度,导致城市河流河流生态系统受到严重的污染,甚至出现黑臭水体污染现象。城市河流黑臭现象严重威胁河流生态系统的健康,危害城市居民身体健康、影响城市景观甚至制约经济发展。国家相继出台一系列相关政策后,全国范围内掀起黑臭河流整治和研究的热潮。2020年是城市黑臭河流综合整治工作的“大考”之年,但对于城市黑臭河流综合整治的效果进行评价的研究还没有形成完整科学的理论体系,导致相关部门无法准确地判断黑臭河流整治手段和措施的是否有效、整治的方案是否合理而容易造成水污染整治的方向不明确、整治的效果难以得到长期维持等突出问题,建立科学有效的城市黑臭河流综合整治评价体系有助于明晰未来我国城市黑臭河流综合整治的方向和关键。因此,在城市黑臭水体综合整治工作“大考”到来之际形成一套行之有效的评价体系及方法已成为迫切需求。本研究基于城市河流生态系统健康、城市化对河流的影响和海绵城市三大理论构建了城市黑臭河流全过程整治评价研究指标体系,以无锡市重点黑臭整治河流民丰河作为实证对象,从定性和定量两个角度对民丰河全过程整治进行评价。主要结论如下:(1)以大量理论为基础,从控源截污、水质治理、水生境修复、岸带修复和长效机制5个方面进行评价体系指标筛选,在充分考虑民丰河的污染特征及治理措施的情况下,从定性和定量角度筛选出排污口污染物削减率、面源污染物削减率、内源污染物削减率、COD净化率、NH-N净化率、TP净化率、水生植物多样性、河流流速状况、周边水系连通率、陆域绿化覆盖率、景观多样性、河流护岸形式、河道渠化程度、景观舒适度、管理组织方案完备性和信息化建设水平18项指标,以此建立目标层-准则分析层-指标层三层次指标体系,采用最优矩阵传递法对各层次指标进行赋权,根据评价指标的定义及赋值的情况,将城市黑臭河流全过程整治评价等级分为Ⅴ级(十分无效)、Ⅳ级(无效)、Ⅲ级(一般)、Ⅱ级(有效)、Ⅰ级(十分有效),采用改进的物元可拓法构造评价模型。(2)控源截污所占比例最大,表明现阶段黑臭河流整治思路逐渐从传统的“末端治理”向“标本兼治”转变,水质治理和水生境修复所占比例小于控源截污和岸带修复所占比例,表明河流污染治理不仅要关注水体本身,更要追本溯源,从根本上解决问题;长效机制所占比例最小,反映出管理组织方案不完善、河长制落实不到位、监测不全面等问题,但与已有研究相比该比重已有小幅度提高,可见近年来在河长制和信息化管理的大力推进下,长效管理的意识正逐步提高。(3)将改进的物元可拓模型应用于无锡市民丰河全过程整治评价中得到评价等级为Ⅱ级有效,基本反映治理后现状,并采用模糊概率评价法对评价结果进行验证,确保评价指标体系的适用性及可推广性。根据评价结果分析治理措施的不完善之处,主要包括面源治理措施单一且工程量小、河流护岸整治范围小、管理组织方案不够细化具体、监测指标不完善、公众在长效管理过程中参与度低等,并提出针对性措施包括增加面源治理措施,丰富植草沟植物种类,扩大生态护岸范围,落实管护队伍人员及责任,进一步细化河长办公室人员组成和责任,落实考核问责制度,保障专项资金支持,增加实时监控指标,加强宣传以实现公众以河长制信息化管理平台参与到河流管理的过程中等,为民丰河水质进一步改善及保持提供依据,同时也为其他城市河流的综合整治提供参考及借鉴。

关键词：城市化海绵城市黑臭河流全过程整治改进的物元可拓模型最优矩阵传递法

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