王 兵,趙哲光,顏夢宇,周利霞,董召光
(北京沃爾德防災綠化技術有限公司,北京 100048)
我國幅員遼闊,從南往北依次跨越熱帶、亞熱帶、暖溫帶和寒溫帶4個氣候帶,地勢西高東低,地貌形態(tài)復雜多樣,且我國位于太平洋東側,受季風影響較強,因此造就了我國河流千變萬化的河流形態(tài)[1]。多樣的河流生態(tài)環(huán)境,能夠為不同生物的生存和繁衍提供棲息地環(huán)境,是維護生物多樣性的重要保障[2]。然而,隨著我國城市建設的高速發(fā)展,對水資源的需求日益增加,不合理的利用水資源造成河流水質污染的程度不斷增加,這嚴重威脅著當?shù)氐纳鐣洕匀坏目沙掷m(xù)發(fā)展。
以京郊多條河流為研究對象,通過實地調查取樣,從pH值、溶解氧、氨氮含量、磷酸鹽[3]等4個方面對多條河流的水質狀況進行研究,了解北京市郊區(qū)河流水質的現(xiàn)狀。
北京的氣候為典型的北溫帶半濕潤大陸性季風氣候,夏季高溫多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促。全年無霜期180 d~200 d,西部山區(qū)較短。2007年平均降雨量483.9 mm,為華北地區(qū)降雨最多的地區(qū)之一。降水季節(jié)分配很不均勻,全年降水的80%集中在夏季6月、7月、8月三個月,7月、8月有大雨。
北京天然河道自西向東貫穿五大水系:拒馬河水系、永定河水系、北運河水系、潮白河水系和薊運河水系。多由西北部山地發(fā)源,向東南蜿蜒流經平原地區(qū),最后分別在海河匯入渤海(薊運河除外)。本次調查河段包括永定河、白河、湯河、安達木河、懷九河和拒馬河6條河流的部分河段。
(1)pH 值
pH值是重要的水質指標之一,一般天然水體的pH值在6.5~8.5之間。
(2)溶解氧
溶解在水中的氧稱為溶解氧(Dissolved Oxygen,DO),是水質重要指標之一[4]。如果水中有機物含量較多,其耗氧速度超過氧的補給速度,則水中DO量將不斷減少,當水體受到有機物的污染時,水中溶解氧量甚至可接近于0,這時有機物在缺氧條件下分解就出現(xiàn)腐敗發(fā)酵現(xiàn)象,使水質嚴重惡化。
(3)氨氮
氨氮對于水生浮游藻類,幾乎所有的藻類都能直接迅速而且優(yōu)先利用它們,會助長藍藻類微生物超量繁殖,使得水體出現(xiàn)水華、赤潮等污染,氨氮對魚類及其他水生動物有強的毒性,即使?jié)舛群艿?,也會抑制生長,損害鰓組織,加重魚病,氨氮被認為是水體老化的重要因素,故亦是水質重要指標之一[5]。
(4)磷酸鹽
磷酸鹽增加水體中藻類生長所需的重要元素磷,因而引起藻類瘋長;導致水體中細菌大量繁殖。瘋長的藻類死亡之后成為水體中細菌的營養(yǎng),于是細菌迅速增殖,致使魚類死亡。大量增殖的細菌會消耗水中的氧氣,水體缺氧會引起魚類死亡,故磷酸鹽亦為水質重要指標之一[6]。
將調查河段每隔100 m劃定一個檢測點,測量一次水質情況,測量指標包括pH值、氨氮、溶解氧、磷酸鹽等,操作方法按照試劑盒中的使用說明操作,主要是比色法[7]。
調查結果見表1,從數(shù)據(jù)上看調查6條河流部分河段水樣的pH平均值在6.6~7.1之間,少數(shù)河段達到9.0,說明調查河流水質在pH值方面基本正常。
表1 北京地區(qū)典型河流的pH值狀況
調查結果見表2,根據(jù)地表水環(huán)境質量分級標準[8],劃分為I~III類水質河段和IV~V類水質河段。
表2 北京地區(qū)典型河流的溶解氧含量狀況
從表2中可以看出,從溶解氧方面來看,永定河的水質狀況最差,其次是湯河、懷九河、拒馬河,安達木河的水質狀況最好。分析原因認為永定河水量較大,流經區(qū)域較多,受到污染的可能性較大,因此水質相對較差,而安達木河位于山區(qū)上游,受人為影響較少,因此水質較好。
調查結果見表3,根據(jù)地表水環(huán)境質量分級標準,劃分為I~III類水質河段和IV~V類水質河段。
表3 北京地區(qū)典型河流的氨氮含量狀況
從氨氮方面來看,調查河段只有永定河氨氮含量水質達到IV~V類,其他5條河流氨氮含量均達到地表水I~III類水質要求,說明除永定河外,在氨氮含量方面京郊河流水質相對較好。分析出現(xiàn)這種情況的原因,京郊周邊重點污染企業(yè)相對較少,給水體造成污染的程度較輕,但永定河由于開發(fā)時間較早,大量的生活、生產污染水質,導致其氨氮含量較高。
調查結果見表4,根據(jù)地表水環(huán)境質量分級標準,劃分為I~III類水質河段和IV~V類水質河段。
表4 北京地區(qū)典型河流的磷酸鹽含量狀況
從磷酸鹽含量方面來看,調查河段只有永定河磷酸鹽含量水質達到IV~V類,其他5條河流磷酸鹽含量均達到地表水I~III類水質要求,說明除永定河外,在磷酸鹽含量方面京郊河流水質相對較好。
根據(jù)調查河段的數(shù)據(jù)結果,將6條河流的水質狀況按照就低不就高的原則進行等級劃分,分為I~III類和IV~V類兩個等級,6條河流分別等級劃分為圖1,整個北京市郊區(qū)河流調查河段等級劃分為圖2。
圖1 研究河段6條河流水質等級劃分
圖2 北京郊區(qū)調查河流總體水質等級劃分
通過圖1可以看出,調查6條河流中,永定河IV~V類水質占到調研河段的65%,其他5條河流均低于20%,從中可以看出永定河的水質狀況較差,因此應加強北京市永定河水系的生態(tài)治理;從圖2可以看出,目前北京市郊區(qū)河流的水質狀況較好,I~III類水質占到86%,分析原因認為,近年來隨著生態(tài)環(huán)保意識的增加,各部門加強對河流的生態(tài)治理,采取有效的防治點源面源污染的措施,使得北京市郊區(qū)河流水質能夠保持相對健康。
為了解北京市郊區(qū)河流污染的主要原因,本次調查研究的過程中對調查河流的污染源進行了跟蹤調查,污染源主要包括生活垃圾污染、生活污水污染、養(yǎng)殖污水污染和工業(yè)污染,具體見表5。
表5 北京地區(qū)典型河流污染源調查表
從表5中可以看出,永定河的污染源較多,工業(yè)污染3處,養(yǎng)殖污染7處,相對于其他調查河流明顯較高,工業(yè)污染源的氨氮含量、磷酸鹽等方面的指標要遠遠高于生活垃圾和生活污水的指標,同時永定河流域養(yǎng)殖場較多,養(yǎng)殖污水直接排放到河道造成水體污染,尤其是氨氮含量方面,數(shù)據(jù)顯示養(yǎng)殖場排放污水氨氮含量1.0 mg/L,因此養(yǎng)殖污水和工業(yè)污水是永定河流域水質較差的主要原因;另外,從污染源方面來看,目前北京市郊區(qū)各河流均存在生活垃圾和生活污水污染河道的情況,應該引起有關部門的重視,加強生活垃圾和生活污水的治理;此外,調查發(fā)現(xiàn)工業(yè)污水和養(yǎng)殖污水是目前北京市郊區(qū)河流污染的主要原因,應該對污染企業(yè)和養(yǎng)殖場進行集中治理,督促配建污水處理設施,嚴禁未處理污水直排河道。
(1)從pH值來看,目前北京市郊區(qū)水質pH值在正常范圍內;從溶解氧方面來看,目前京郊河流普遍存在一定的問題,其中永定河最為嚴重,而安達木河情況最優(yōu);從氨氮含量方面來看,除永定河外其他5條調查河流水質滿足I~III類水質的要求,永定河調查河段水質較差,有60%為IV~V類水質;從磷酸鹽含量來看,除永定河外其他5條調查河流水質滿足I~III類水質的要求,永定河調查河段水質較差,有65%為IV~V類水質。
(2)目前北京市郊區(qū)河流的水質狀況較好,I~III類水質占到86%,近年來隨著生態(tài)環(huán)保意識的增加,各部門加強了對河流的生態(tài)治理,采取了有效的防治點源面源污染的措施,使得北京市郊區(qū)河流水質能夠保持相對健康。
(3)永定河的污染源較多,工業(yè)污染3處,養(yǎng)殖污染7處,相對于其他調查河流明顯較高,養(yǎng)殖污水和工業(yè)污水是永定河流域水質較差的主要原因。
(4)目前北京市郊區(qū)各河流均存在生活垃圾和生活污水污染河道的情況,應該引起有關部門的重視,加強生活垃圾和生活污水的治理。