班西雨 杜忠文 王世杰 王建偉 田祖光
摘要:針對保定市城區(qū)水系管理委員會2017年3月公布的黑臭水體河流中的一畝泉河7.23km的黑臭水體段為參考進行了勘查、取樣與COD實驗工作,從2019年4月12日到2019年5月29日進行了為期一個半月的時間。研究結(jié)果表明:保定市一畝泉河河流不同位置COD大小不同、污染原因不同。通過周圍景現(xiàn)的變化、對采樣點附近居民進行的走訪和COD濃度的測定,對一畝泉河的水質(zhì)狀況和污染源進行了全面系統(tǒng)地分析。并為此提出了切實可行、經(jīng)濟有效、便于管理的控制方案。
關(guān)鍵詞:保定市一畝泉河;化學需氧量;污染分析
中圖分類號:X522 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2020)04-0027-03
1 引言
一畝泉河位于保定市區(qū)西側(cè),西北至東南走向。起于七一路3號橋,自勝利橋處與護城河交匯,最終流人府河。一畝泉河千百年來,甘甜的水源源不斷地從地下噴涌而出,經(jīng)過府河一直流人白洋淀,它曾是保定市飲用水水源地。然而,近幾十年保定工業(yè)發(fā)展,對河水進行過渡開采,地表水流量越來越少,污然也越來越嚴重。
自2017年起,一畝泉河已在治理過程中。河體的黑臭現(xiàn)象得到了明顯的改善,部分河段甚至已經(jīng)清澈見底。但仍然有一些河段治理效果有待提高。于是組建調(diào)查小組,深入實地進行了調(diào)查。研究工作以測定河段水質(zhì)為主,以保定市水系辦公布的黑臭段為主并適當擴大范圍,進行了約8km的瞬時水樣采集、實地調(diào)查與COD實驗工作。
2 研究方法
2.1 采樣方法
2.1.1 采樣范圍與具體位置
為更好地掌握水質(zhì)情況。以保定市水系辦公布的7.23km的黑臭段水體為基準在上下游均擴大范圍進行采樣工作,總長約為8km。
如圖1所示,黑色圓點代表采樣點,采樣點所在河段為保定市水系辦2017年公布的一畝泉河黑臭水體段。采樣起點在七一西路3號橋西400m,終點在動物園西北150m附近共計11個采樣點。水流走向為1~11,自西向東。因個別河段的異常峰值和天氣變化導致的COD值不準確,對點3、點5、點8三個點進行了加樣。采樣工作于2019年4月12日至2019年5月29日約為一個半月,其中采樣點:1點與4點、2點與3點、3點加樣與5點、6點與7點、8點與9點、10點與11點、5點加樣與8點加樣,分別為同一天所取樣。故7個取樣點日,所采水樣均于12h內(nèi)完成實驗,故不經(jīng)酸化保存。所有采樣點對應的位置見表1。
2.1.2 加樣工作
于取樣點3的首次采樣工作伴有陣雨,為確保數(shù)據(jù)的準確性,對點5做了加樣。對比總體,取樣點6和8為COD濃度高值和底值的突變點,為確保數(shù)據(jù)的準確性,對其進行了加樣測試。
2.2 測試方法
化學需氧量(COD)的測定采用重鉻酸鹽法,即國標法(GB11914-89)[1]。
3 結(jié)果與討論
3.1 環(huán)境調(diào)查
通過對一畝泉河的全河段調(diào)查,根據(jù)環(huán)境特點將河段分為5段,在此分別概述如下。
(1)第一段為七一西路三號橋西400m到七一西路三號橋處,即點1至點2河段。由于處河流上游,因具有流速快、河道窄、無明顯排污口的特點,水體相對河段其他部位顯清澈且無異味,水質(zhì)較好。
(2)第二段為陽光水岸附近到大唐浴都附近,即點3至點4河段,地處居民區(qū)附近和浴池附近。生活污水和浴池污水有所排放,河道兩岸有明顯的排污口,水體略渾濁。
(3)第三段為樂凱南大街樂凱園附近到百花園廣場附近,即點5到點7河段。附近有一個膠片廠、一個幼兒園、一個公廁,且有居民區(qū),有明顯的污水排放口。水位較低,河流流速差,不利于污染物擴散,底泥積累較多。所以此河段污染較嚴重,造成環(huán)境壓力較大。
(4)第四段為朝陽南大街到動物園西北150m處,即8點到11點河段。河流兩岸分布著居民區(qū),河道兩岸生活垃圾堆放比較嚴重,且生活污水排放問題壓力較大。兩岸植被茂盛且南岸邊有居民種植的菜地(圖2),據(jù)估計約20m2。據(jù)調(diào)查走訪,居民曾給農(nóng)作物噴灑過農(nóng)藥,這會導致藥物殘留部分進入河流,致使河流污染。但較第三段比相對清澈。
3.2 數(shù)據(jù)分析與討論
3.2.1 實驗結(jié)果
各點濃度如表2e因3號點的樣品是下雨之后所取,為確保其數(shù)據(jù)準確性,對其進行了加樣,對比后證明下雨后所取樣品COD值為不準確值,比正常值高。發(fā)現(xiàn)雨水有酸性物質(zhì)偏臟,且采樣時在排污口附近,所以分析總體樣品時應以3號加樣點的值為準。
3.2.2 分析與討論
將3.1所述環(huán)境概況與水體COD濃度隨點位(隨水流方向)變化形式結(jié)合討論(圖3)。
(1)如圖3所示,COD數(shù)值有兩個突變點,點5突高、點8突低。點5、6、7持續(xù)較高,說明一畝泉河在此段污染最嚴重。點1、2為源頭水質(zhì)較清,點3、4處COD濃度稍大,點8、9、10、11的濃度平均較點3、4小,水質(zhì)較清澈。
(2)河流源頭水源充足、流速較快、無污水排放出,水體較清澈,可能為圖中COD值低的原因。
(3)河流中上游COD濃度逐漸增大,可能是因為附近是居民區(qū),河水的左岸有一個浴池,有生活污水排放和生活垃圾的堆積。但相對2017年保定市水系辦監(jiān)測的一畝泉河水體透明度差、水質(zhì)差,已經(jīng)好了很多,說明治理起到了效果,但還需繼續(xù)加強,綜合治理。
(4)河流中游COD濃度突變到70mg/L以上,可能是因為水位較低,河流流速較慢,不利于污染物擴散,河流淤泥沉積河底較多。其次河流兩岸為居民生活區(qū),人口特別密集,經(jīng)過走訪居民,他們表示生活區(qū)的廢水全部排放到此河,且有很多排污口的存在。經(jīng)過實際考證,的確發(fā)現(xiàn)有污水口的存在(圖4),這就必然導致生活污水的排放造成河流被污染。雖然進行治理,但都是通過上游新放的水將原先污水沖掉來治理。這一點也是從當?shù)鼐用衲抢锼?,這將極大影響治理效果,且不是長久之計,也不符合生態(tài)文明建設(shè)的要求,需要政府切實加大在排污口的方面的治理。
(5)河流下游COD濃度突降低到平均40mg/L以下可能是因為河流的主要污染源為水體富營養(yǎng)化,有大量水華。通過在河面噴灑生物制劑,作用于水中過剩的營養(yǎng)有機物污染,降低泥地,凈化水質(zhì),相對于其他污染源易得到改善。但較源頭水質(zhì)還有一些差距。
4 結(jié)論
(1)一畝泉河整體COD變化范圍為30.22~80.76mg/L,共有6個點水體超Ⅴ類水質(zhì)標準。平均COD為濃度49.15mg/L,平均總體也超Ⅴ類水質(zhì)標準,全程總長8km。其中包括6.1km的生活污水排放段,1.6km的富營養(yǎng)化污染段,兩者之間有重合處。
(2)通過觀察周圍景觀對水質(zhì)的影響,COD值高峰出現(xiàn)的原因,得到一畝泉河水質(zhì)污染的主要原因為生活污水的排放,有少部分工業(yè)污水排放和水體富營養(yǎng)化。
(3)和2017年相比,一畝泉河整體上看有所改善,與國家出臺的一系列政策及大力治理有關(guān)。但河體某些位置,還需要加強治理,在技術(shù)上革新的同時,也應大力的宣傳,加強人們保護環(huán)境的意識。
5 結(jié)語
隨著城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的發(fā)展,河水的污染問題越來越嚴重。一畝泉河是保定市一條典型的易污染、難治理的河流。加上其對雄安新區(qū)的影響,足以見得研究其規(guī)劃與治理方法有著十分重要的意義[3]。通過上述的數(shù)據(jù)分析和實地調(diào)查,今后對一畝泉河的治理的重點工作應該放在生活污水排放的治理。減少污染源對河流的污染是最根本的途徑。并且水生植物對河水中的COD有較好的凈化效果,不僅自身對河水有較好的凈化效果,還可以為微生物和其他水生植物提供生長條件,從而達到對水體多方位凈化的效果。最后,可以利用水生昆蟲對水質(zhì)進行觀測分析。例如,水黽的數(shù)量、活躍度等[4]。此外,應該進一步加大河水污染的治理力度,比如重新利用人工增氧技術(shù)、加大底泥清除頻率或采取底泥氧化措施。全面打造水面(納污生態(tài)島)+水體(人工水下森林)+底質(zhì)(生態(tài)清淤),三位一體的水環(huán)境自凈體系[5]。長此以往,一畝泉河的污染治理情況一定會有更顯著的改善。也為中國面臨同種污染問題的相似河流提供參考。
參考文獻:
[1]中國環(huán)境監(jiān)測總站.GB11914-1989水質(zhì)化學需氧量的測定重鉻酸鹽法HJ828-2017[S].北京:中國環(huán)境出版社,2017.
[2]李秀芳,王龍,聶煜東,等.水生植物組合凈化受污染河道研究[J].中國農(nóng)村水利水電,2018(10):8-12,18.
[3]李東浩,劉竿,王鐳,等.保定市黃花溝河流環(huán)境及其水質(zhì)COD變化研究[J].環(huán)境科學與管理,2018,43(2):131-134.
[4]徐希蓮.水生昆蟲與水質(zhì)的生物監(jiān)測[D],北京:中國農(nóng)業(yè)大學,2001.
[5]河北新聞網(wǎng).保定計劃2019年治理好城區(qū)7條黑臭河流[EB/OL].(2017-03-16)[2018-12-2].http://hebei.hebnews.cn/2017-03/16/content_6372491.htm.
收稿日期:2019-12-31
基金項目:保定市科學技術(shù)研究與發(fā)展指導計劃(編號:1911ZN008)
作者簡介:班西雨(1998-),女,保定理工學院地球科學與資源學院學生。
通訊作者:杜忠文(1981-),男,講師,研究方向為化學相關(guān)教學研究。