邢柏鋒
( 水利部水文局,北京100053)
水文水資源系統(tǒng)不僅受雨雪、地理位置等自然因素影響,與人類社會發(fā)展也密切相關(guān)。我國雖然國土面積龐大,但水資源卻相對短缺,尤其是淡水資源僅占全球淡水資源的6%;同時我國淡水資源還存在時空分布的差異,這都導(dǎo)致我國面臨著嚴(yán)重的水資源污染問題。國內(nèi)水質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,長江、黃河、淮河等七大江河水系普遍受到不同程度的污染,其中40.9%屬于劣V 類水質(zhì)。
因此,保護(hù)水環(huán)境,治理水資源已經(jīng)到了刻不容緩的地步。水質(zhì)是評價水資源狀況的主要指標(biāo),進(jìn)行水資源監(jiān)測與水質(zhì)評估,不僅有利于準(zhǔn)確的尋找水污染的誘因,也有利于借鑒國內(nèi)外相關(guān)水資源污染控制和治理技術(shù),為有針對性地提出水污染控制策略,實現(xiàn)水資源保護(hù)奠定基礎(chǔ)。
水質(zhì)檢測就是按照國家或地方關(guān)于污染防治和保護(hù)環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),對污染源排放情況和環(huán)境狀況進(jìn)行定性、定量的測試,并為科研、決策、立法、處理污染事故和環(huán)境監(jiān)督管理提供依據(jù)。我國水資源可以分為淡水資源和海洋等咸水資源兩大類,淡水資源中主要包括江河、湖泊、水庫以及地下水等。水質(zhì)檢測對象也就是這些水資源。
海洋是水資源的重要組成部分。雖然海洋并不是淡水水源,但是海洋的氣候調(diào)節(jié)能力以及豐富的海洋水產(chǎn)等資源對人類生活具有明顯的影響。對海洋水質(zhì)的調(diào)查研究也是水資源保護(hù)的重要組成部分之一。大量的研究表明,無機(jī)氮是海洋水資源的主要污染物。比如,田慧娟[1]等人從鹽度、溶解無機(jī)氮、溶解氧、年度和季節(jié)性等參數(shù)出發(fā),研究了1992—2005年連云港近海海域水質(zhì)情況,除了發(fā)現(xiàn)近海海水具有明顯的季節(jié)變化特征外,還發(fā)現(xiàn)海水明顯受到無機(jī)氮的污染。
雖然工業(yè)化及城市化發(fā)展進(jìn)程的深入,全球河流普遍出現(xiàn)水質(zhì)惡化、形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、水文條件變化等問題,對河流水質(zhì)檢測已經(jīng)引起國際社會的廣泛關(guān)注和重視。早在1989年,美國環(huán)保署就制定了快速生物檢測協(xié)議;澳大利亞也在1992年開展了國家河流健康計劃,用水檢測和評價河流水質(zhì)狀況。我國在江河水質(zhì)檢測和水資源保護(hù)方面也投入了大量的研究。比如,周世嘉[2]等針對渾河撫順段水質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查研究,結(jié)果表明,水污染狀況從上游到下游呈逐步加重的趨勢,其中有機(jī)物和COD 污染最為嚴(yán)重,而該段水體主要污染源來自于城市污水和工業(yè)廢水的任意排放。
湖泊是重要的淡水資源之一,同時還具有水產(chǎn)、灌溉、調(diào)蓄、旅游及維持生態(tài)平衡等多項功能,不僅涉及到自然環(huán)境,與社會發(fā)展也有密切聯(lián)系。對湖泊進(jìn)行水質(zhì)檢測,不僅有助于準(zhǔn)確掌握水體情況,對分析湖泊富營養(yǎng)化等問題也是一個有益的補(bǔ)充。楊曉剛[3]等針對外沙湖水域特征,布置60個采樣點,分別檢測水溫、pH 值、電導(dǎo)率、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量等28 項水質(zhì)檢測項目,結(jié)果表明外沙湖水質(zhì)為劣V 類,主要污染物為氨氮、總氮、總磷、化學(xué)需氧量和5 d 生化需氧量。
水庫是人工興建的大型蓄水設(shè)施,一般具有蓄水、發(fā)電、灌溉、供水等功能;另外,水庫也是主要的飲水用水源。對水庫水質(zhì)變化規(guī)律的研究,是保護(hù)水源的基礎(chǔ),也是制定合理科學(xué)的水庫污染物排放控制方案的重要途徑。關(guān)于水庫水質(zhì)及水資源保護(hù)的研究也比較多,比如,薛瑞[4]等對遼寧白石水庫進(jìn)行水質(zhì)狀況監(jiān)測研究,監(jiān)測結(jié)果表明,白石水庫水污染指標(biāo)超標(biāo),其中有機(jī)污染相當(dāng)嚴(yán)重;同時對白石水庫水污染原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
對江河湖海水質(zhì)研究可以主要得出如下的結(jié)論: 大部分河流污染物總量較大,其中城市污水占主要部分;河流沿線非點源污染較多,在雨季化肥農(nóng)藥流入河流,影響水質(zhì); 部分湖泊由于入庫河流徑流量較小,或入庫河流徑流量變化較大,嚴(yán)重破壞河流固有生態(tài)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)對水體的凈化作用,導(dǎo)致水體自凈能力減弱,污染問題嚴(yán)重。因此,水資源環(huán)境惡化的主要原因就在于城市污水和工業(yè)污水排放。為此,我國水資源管理應(yīng)該從如下兩個方面入手:①保護(hù)環(huán)境,涵養(yǎng)水源??茖W(xué)調(diào)配水庫、湖泊等的泄流量,充分利用水源自凈能力,植樹造林,封山育林,退耕還林還草,改善流域生態(tài)功能,減少水土流失;②完善政策,針對合理的水資源保護(hù)法律法規(guī)并依法管理,建設(shè)城市污水處理廠,降低污染物排放量,深化工業(yè)污染源綜合治理,控制河流沿線非點源污染。
生活飲用水的安全與否,直接關(guān)系到人們的身體健康,為加強(qiáng)水質(zhì)檢測,我國制定了《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢測方法》。生活飲用水的水污染主要來自于兩個方面:水源污染和消毒及輸送二次污染等。科研人員從污染源出發(fā),在檢測技術(shù)、檢測內(nèi)容、水污染原因以及水中病毒與污染關(guān)系等方面進(jìn)行了大量且卓有成效的研究工作。比如,丁克穎[5]等人對上海市某區(qū)供水飲用水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)查研究,結(jié)果表明水源中有機(jī)物污染比較嚴(yán)重,豐水期水質(zhì)合格率要高于枯水期。由于飲水水源中有機(jī)物污染較嚴(yán)重,且有機(jī)物會減弱加氯消毒的常規(guī)水處理方法的作用,并建議水廠優(yōu)化水處理工藝,增加化學(xué)預(yù)處理工藝;張力群[6]等則針對杭州地區(qū)2010年度生活飲用水的多項指標(biāo)進(jìn)行檢測分析,結(jié)果表明,杭州地區(qū)生活飲用水水質(zhì)總體尚好,超標(biāo)項目主要集中在渾濁度以及鐵、鋅、錳等金屬元素指標(biāo)上,并提出了及時更換老化水管,加強(qiáng)水管管理和維修等防護(hù)措施。
地表水的水質(zhì)狀況一般由COD、BOD、氨氮等指標(biāo)參數(shù)表征,對這些指標(biāo)的檢測方法,一般都是采用化學(xué)方法。雖然化學(xué)方法具有測量準(zhǔn)確的優(yōu)點,但是也有耗時長、化學(xué)試劑多、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差等缺點,且容易引起二次污染。因此,近年來出現(xiàn)了紫外吸收水質(zhì)檢測技術(shù)等先進(jìn)的地表水檢測方法。比如,趙友全[7]等人詳細(xì)闡述了紫外水質(zhì)檢測原理,并針對實際水樣進(jìn)行檢測分析,結(jié)果表明,紫外水質(zhì)檢測方法可以快速便捷的測量COD 參數(shù)。
常見的飲用水檢測技術(shù)有氣相色譜法、原子熒光光譜法、高效液相色譜法、等離子色譜法等。其中等離子色譜水質(zhì)檢測技術(shù)具有檢測結(jié)果精確、簡便快捷等優(yōu)點,逐漸成為主流的水質(zhì)檢測技術(shù),它可以完成無機(jī)離子測定,比如鈣離子、鉀離子、鎂離子、鋰離子、硝酸根離子、硝酸根離子等陰陽離子; 也可以完成對水質(zhì)消毒副產(chǎn)物的監(jiān)測,比如檢測二氯乙酸、三氯乙酸、氯酸鹽和亞氯酸鹽等由于飲用水氯消毒所產(chǎn)生的副產(chǎn)物。同時,它還可以用于高氯酸根檢測。
本文通過總結(jié)江河湖海等水資源水質(zhì)監(jiān)測研究狀況,指出淡水資源的水污染源主要是有機(jī)物污染,對于湖泊、水庫而言,有機(jī)物污染容易導(dǎo)致水質(zhì)的富營養(yǎng)化,惡化水體生態(tài)環(huán)境;對于飲用水而言,有機(jī)物污染會減弱常規(guī)水處理作用。而有機(jī)物污染主要來源于生活污水,為此提出了修建城市污水處理廠、加強(qiáng)城市污水和工業(yè)污水排放檢測等措施。
[1]田慧娟,楊華,劉吉堂,等. 連云港近海海域水質(zhì)的季節(jié)和年際變化[J].海洋湖沼通報,2009(04) :139 -144.
[2]周世嘉,馬溪平,徐成斌,等. 渾河撫順段水質(zhì)有機(jī)污染調(diào)查及評價[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2009(09) :59 -60.
[3]楊曉剛,高志斌,楊朝云. 武漢外沙湖環(huán)境整治水質(zhì)及底質(zhì)監(jiān)測分析[J]. 人民長江,2009(20) :93 -95,103.
[4]薛瑞,趙麗娜. 白石水庫水質(zhì)污染狀況與防治對策[J]. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2004(03) :3 -5.
[5]丁克穎,應(yīng)圣潔,張佳維,等. 上海閔行區(qū)城市供水水質(zhì)健康風(fēng)險評價[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2010(06) :349 -352.
[6]張力群,金銓,楊忠喬,等.2010年度杭州市中心城區(qū)生活飲用水水質(zhì)監(jiān)測分析[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2012(05):1 120-1 121.
[7]趙友全,李玉春,郭翼,等. 基于光譜分析的紫外水質(zhì)檢測技術(shù)[J]. 光譜學(xué)與光譜分析,2012(05) :1 301 -1 305.
[8]王少璇,馮民權(quán),武朝新. 汾河流域( 運城段) 非點源污染負(fù)荷研究[J]. 黑龍江大學(xué)工程學(xué)報,2011,2(02) :49 -53.