(甘肅省武威水文水資源勘測局,甘肅 武威 733000)
石羊河是甘肅河西走廊三大水系之一,位于甘肅省河西走廊東段烏鞘嶺東段,烏鞘嶺以西,祁連山北麓。石羊河全長179.6 km,流域面積4.16萬 km2,流域可分為南部祁連山地、中部走廊平原區(qū)、北部低山丘陵區(qū)及荒漠區(qū)四大地貌單元。多年平均降水量222 mm,多年平均自產水資源量15.6億 m3,與地表水不重復的凈地下水資源量1.0億 m3。六河水系是石羊河的一級支流,為石羊河三大子水系之一,上游主要由古浪河、黃羊河、雜木河、金塔河、西營河、東大河組成,均隸屬于武威盆地,其水量在該盆地內經利用轉化,最終在南盆地邊緣匯成石羊河,進行民勤盆地,全部被消耗利用。
本研究通過對石羊河六河水系下游河段設置監(jiān)測斷面,以2016年1-12月各監(jiān)測斷面的水質監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎,客觀分析了石羊河六河水系下游河段水質現(xiàn)狀。根據(jù)水質分析結果,探討了水體水質的主要污染因子及污染途徑,有針對性地提出了水體的保護措施,為及時掌握石羊河六河水系水體水質提供科學參考,對石羊河流域實施最嚴格的水資源管理制度,有效控制水體污染,加強石羊河六河水系下游水生態(tài)環(huán)境綜合治理提供有力的依據(jù)。
根據(jù)研究需要,石羊河干流六河水系下游河段水質監(jiān)測斷面選擇在有代表性的水域,共設置3個監(jiān)測斷面,分別為四壩橋、蔡旗、紅崖山水庫斷面。
水樣采集與分析測定于2016年1-12月進行,每月初采集一次。監(jiān)測項目為PH、電導率、懸浮物、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、五日生化需氧量、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發(fā)酚、氰化物、砷、六價鉻、、汞、銅、鋅、鉛、鎘、鐵、錳、氟化物、石油類、總磷、總氮、硫化物、陰離子表面活性劑、細菌總數(shù)、糞大腸菌群等。
根據(jù)石羊河六河水系2016年的調查實測數(shù)據(jù)及研究需要,選取溶解氧、氨氮、石油類、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、化學需氧量等7項常見污染物指標進行水質現(xiàn)狀分析評價?,F(xiàn)狀分析采用雙因子指數(shù)評價法,即用水體各監(jiān)測項目的監(jiān)測結果對照該項目的分類標準,確定其水質類別,在所有項目的水質類別中選取水質最差的兩類作為水體的水質類別。評價標準依據(jù)《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)。
根據(jù)《甘肅省地表水功能區(qū)劃》(2012-2030年)石羊河干流一級水功能區(qū)有17個,二級水功能區(qū)有12個。石羊河干流一級區(qū)屬于“石羊河涼州、民勤開發(fā)利用區(qū)”,二級區(qū)屬于“石羊河涼州、民勤農業(yè)用水區(qū)”,起始斷面為武威松濤寺,終止斷面為紅崖山水庫,河長60 km,水質目標為地表水Ⅲ類。石羊河六河水系下游水質指標執(zhí)行《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)中Ⅲ類水質標準。2016年石羊河六河水系下游河段各監(jiān)測斷面水質指標監(jiān)測值及雙因子指數(shù)評價結果如表1所示。
從表1可以看出,石羊河干流六河水系下游各監(jiān)測斷面的水質,除蔡旗斷面5月、8月、9月,紅崖山水庫斷面2月、4月、11月達到Ⅱ類水質標準,蔡旗斷面12月、紅崖山水庫斷面5-10月、12月達到Ⅲ類水質標準,符合Ⅲ類水質要求外,其余各月3個斷面監(jiān)測水質均超出Ⅳ類水質標準,超標項目主要集中在總磷、氨氮、五日生化需氧量、石油類。各監(jiān)測斷面的水質中最差的單項因子為總磷,除四壩橋斷面11、12月,蔡旗斷面5月、7至9月、11、12月,紅崖山水庫斷面2月、3月、4月、11月達標外,3個監(jiān)測斷面水體中總磷的濃度值在其余各次監(jiān)測中均超過Ⅲ類水質標準限值。石羊河干流六河水系下游河段水質除總磷、氨氮、五日生化需氧量、石油類超標外,其他項目基本達到Ⅲ類水質標準。高錳酸鹽指數(shù)在全年的監(jiān)測中均達到Ⅲ類水質標準要求;溶解氧除四壩橋斷面5月超標外,其余均達到Ⅲ類水質標準要求;化學需氧量除四壩橋斷面1至5月、7月、10月、12月超標外,其余均達到Ⅲ類水質標準要求。
表1 2016石羊河六河水系下游各監(jiān)測斷面水質狀況 mg/L
在2016年1至12月的監(jiān)測中,四壩橋斷面總磷的平均濃度值為0.365 mg/L,超標0.825倍;氨氮的平均濃度為2.714 mg/L,超標1.714倍,最大值出現(xiàn)在1月,超標6.03倍;石油類的濃度在0.030~0.129 mg/L,除12月達到Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均超出Ⅲ類水質標準要求,最大值出現(xiàn)在4月;五日生化需氧量的濃度在2.4~11.4 mg/L,除9月、10月到Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均超出Ⅲ類水質標準要求,最大值出現(xiàn)在2月。蔡旗斷面總磷的平均濃度值為0.22 mg/L,超標0.1倍;氨氮的平均濃度為1.207 mg/L,超標0.207倍,最大值出現(xiàn)在1月,超標3.66倍;石油類的濃度在0.009~0.11 mg/L,除1月、2月、4月超過Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均達到Ⅲ類水質標準要求,最大值出現(xiàn)在2月;五日生化需氧量的濃度在0.9~6.8 mg/L,除1至4月超過Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均達到Ⅲ類水質標準要求。紅崖山水庫斷面總磷的平均濃度值為0.111 mg/L,超標1.22倍;氨氮的濃度為0.19~1.6 mg/L,除2月超標外,其余月份均過Ⅲ類水質標準要求外;石油類的濃度在0.024~0.11 mg/L,除1月至3月、10月、12月超過Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均達到Ⅲ類水質標準要求,最大值出現(xiàn)在3月;五日生化需氧量的濃度在1.3~4.2 mg/L,除1月超過Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均達到Ⅲ類水質標準要求。從2016年1-12月監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,豐水期各監(jiān)測項目的濃度值明顯小于平水期和枯水期。
從以上對2016年1-12月對石羊河干流六河水系下游各監(jiān)測斷面水質現(xiàn)狀分析中可知,各監(jiān)測斷面水體中主要污染物是磷素、氨氮、石油類。根據(jù)現(xiàn)場調查,并結合監(jiān)測數(shù)據(jù)體質,各斷面水質超標的原因主要是河流兩側農村化肥過度施用、城鎮(zhèn)和農村社區(qū)生活污水排放、工業(yè)廢水排放、河道內及沿岸畜禽糞便和生活垃圾的亂堆亂放所所致。同時,石羊河干流六河水系上游也存在著河道內采砂行為,導致水體渾濁、影響水體水質。為保護石羊河干流六河水系水體水質,避免沿途河流水體污染物的影響,應從以下方面加強對石羊河干流六河水系河段流域的治理。
1)加強農村環(huán)境保護宣傳教育,提高農民群眾對化肥農藥合理使用的正確認識,推進配方施肥新技術,引導農民群眾根據(jù)土壤條件、農作物種類和供水量將施肥量控制在合理范圍內,減少化肥使用量。2)開展生態(tài)紅線劃定和禁養(yǎng)區(qū)劃定工作,對距離河道較近的畜禽養(yǎng)殖場進行關閉或搬遷;采取建設堆糞場地、化糞池、雨污分流系統(tǒng)等措施,推進規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場污染防治工作,引導養(yǎng)殖戶將畜禽糞尿合理處置,禁止隨意堆放或排入河道。3)加大城市污水處理廠提標改造建設,提高城市生活污水脫磷率;加快農村新型住宅小區(qū)和村鎮(zhèn)污水處理設施建設進度,有條件建設的加快建設,確保污水達標排放,暫時不具備條件的,采取拉運等方式委托有處理能力的污水處理廠處理,杜絕污水直排河道。4)加強環(huán)境監(jiān)管,督促工業(yè)企業(yè)完善廢水處理設施,確保生產廢水穩(wěn)定達標排放。5)加快農村垃圾收集轉運設施建設,按照“戶分類、村收集、鄉(xiāng)轉運、縣處理” 的模式,推進農村垃圾收集、轉運設施建設,并合理布局,建設垃圾轉運填埋場,妥善收集處理農村生產垃圾。6)加強對石羊河干流六河水系河道的采砂管理,嚴厲打擊非法采砂行為,依法取締不合理采砂行為。
(1)石羊河干流六河水系下游各監(jiān)測斷面的水質,除蔡旗斷面5月、8月、9月,紅崖山水庫斷面2月、4月、11月達到Ⅱ類水質標準,蔡旗斷面12月、紅崖山水庫斷面5-10月、12月達到Ⅲ類水質標準,符合Ⅲ類水質要求外,其余各月3個斷面監(jiān)測水質均超出Ⅳ類水質標準,超標項目主要集中在總磷、氨氮、五日生化需氧量、石油類。各監(jiān)測斷面的水質中最差的單項因子為總磷,除四壩橋斷面11、12月,蔡旗斷面5月、7至9月、11、12月,紅崖山水庫斷面2月、3月、4月、11月達標外,3個監(jiān)測斷面其余各次監(jiān)測中均超過Ⅲ類水質標準限值。石羊河干流六河水系下游河段水質除總磷、氨氮、五日生化需氧量、石油類超標外,其他項目基本達到Ⅲ類水質標準。高錳酸鹽指數(shù)在全年的監(jiān)測中均達到Ⅲ類水質標準要求;溶解氧除四壩橋斷面5月超標外,其余均達到Ⅲ類水質標準要求;化學需氧量除四壩橋斷面1至5月、7月、10月、12月超標外,其余均達到Ⅲ類水質標準要求。
(2)在2016年1至12月的監(jiān)測中,四壩橋斷面、蔡旗斷面、紅崖山水庫斷面總磷的平均濃度值為0.365 mg/L、0.22 mg/L、 0.111 mg/L,分別超標0.825倍、0.1倍、1.22倍;四壩橋斷面、蔡旗斷面氨氮的平均濃度為2.714 mg/L、1.207 mg/L,分別超標1.714倍、0.207倍;四壩橋斷面石油類的平均濃度值為0.875 mg/L,超標0.75倍,五日生化需氧量的濃度在2.4~11.4 mg/L,除9月、10月到Ⅲ類水質標準要求外,其余月份均超出Ⅲ類水質標準要求。豐水期各監(jiān)測項目的濃度值明顯大于平水期和枯水期。
(3)農村面源污染和生產生活廢水排放是造成石羊河干流六河水系下游河段水環(huán)境污染的主要因素,必須高度重視,采取有效措施加以治理和解決。加強對流域內化肥、生活污水、工業(yè)廢水、生活垃圾污染的綜合治理及合理處置,控制氮磷流失,保護石羊河六河水系水生態(tài)環(huán)境。
[1]金光炎,等.水質數(shù)理統(tǒng)計、評價、預測與規(guī)劃.北京:中國科學技術出版社.1991.
[2]李青山,等.水功能區(qū)劃分實用手冊.東北師范大學出版社.1999.
[3]國家環(huán)境保護科技標準司.水環(huán)境分析方法標準工作手冊(上下冊).1998.
[4]齊文啟,等.環(huán)境監(jiān)測實用技術.中國環(huán)境科學出版社.2006.6.
[5]中華人民共和國水利部.水環(huán)境檢測規(guī)范SL219-2013.