劉衛(wèi)國(guó) 王立志
(1. 臨沂市城市排水維護(hù)管理處,山東臨沂 276005;2. 山東省水土保持與環(huán)境保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,臨沂大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,山東臨沂 276005)
陷泥河發(fā)源于臨沂市蘭山區(qū)瑯琊王路上游、涑河9 號(hào)壩南側(cè)蓄水閘處,流經(jīng)蘭山、羅莊兩區(qū),穿邳蒼分洪道入郯城武河,全長(zhǎng)約28.5 km,流域面積193.2 km2[1],是臨沂城區(qū)的主要排水通道,承擔(dān)著城區(qū)三分之一的排水任務(wù)[2-3]。
臨沂市武河濕地位于臨沂市中心南部,濕地為1958 年建成的邳蒼分洪道的一部分,上游通過(guò)江風(fēng)口分洪閘與沂河相連,自1974 年分洪以來(lái),再未啟動(dòng)分洪閘分洪[4-5]。陷泥河是臨沂市的一條排污河道,流經(jīng)平原地區(qū),流程短,匯水面積小,再加上經(jīng)過(guò)綜合治理后,河全線實(shí)現(xiàn)漿砌石護(hù)坡,輸入武河濕地的水量較為穩(wěn)定,受季節(jié)變化不明顯[6],因此對(duì)陷泥河污染物的識(shí)別具有重要的意義。
陷泥河全長(zhǎng)約28.5 km,河流最大落差20 m,河流源頭海拔70 m,出水口海拔51 m,河流水流較為平緩,平均流速為0.05~0.10 m/s[7]。陷泥河流經(jīng)市區(qū)長(zhǎng)度為11.5 km,占河流總長(zhǎng)度的40.35%,市區(qū)內(nèi)河流最大落差為8 m,河流流速相對(duì)較為平緩。流經(jīng)郊區(qū)長(zhǎng)度為17.0 km,占河流總長(zhǎng)度的50.65%,市區(qū)內(nèi)河流最大落差為13 m[8]。
陷泥河出水口測(cè)量地點(diǎn)為桃源村橋,采用超聲波水深探測(cè)儀進(jìn)行水深探測(cè),出水口河口寬36 m,最大水深2.4 m,流速枯水期平均為0.05 m/s,豐水期平均為0.10 m/s。河流出水口橫斷面面積為14.1 m2。河流流量枯水期平均為0.705 m3/s,豐水期平均為1.41 m3/s,水流相對(duì)較為平緩[9-10]。
武河濕地水源補(bǔ)給幾乎全部來(lái)源于陷泥河,因此本研究針對(duì)陷泥河進(jìn)行連續(xù)跟蹤采樣,來(lái)研究污染源的結(jié)構(gòu)及濕地對(duì)污染水體的凈化作用。
本次研究共在陷泥河設(shè)置采集點(diǎn)5 個(gè),其中,1~3 號(hào)采樣點(diǎn)為市區(qū),4~5 號(hào)采樣點(diǎn)為郊區(qū)。
表1 采樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置及位置描述
根據(jù)采樣點(diǎn)的布設(shè)進(jìn)行樣品采集,采集樣品主要為水樣,同時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)需要輔助采集部分植物樣品。在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別采集樣品,采樣間隔為1 個(gè)月,研究時(shí)間歷時(shí)為12 個(gè)月,以滿足全年數(shù)據(jù)需求,探討植物一個(gè)生活周期對(duì)污水氮磷的去除效果。水體氮磷各指標(biāo)采用意大利希思迪(Systea)實(shí)驗(yàn)室連續(xù)流動(dòng)分析儀分析。
4.1.1 pH 值分析
陷泥河各采樣點(diǎn)pH 值周年變化見圖1。圖1 表明,陷泥河pH 值波動(dòng)在7.00~9.00 之間,水體呈堿性。陷泥河各采樣點(diǎn)pH 值隨時(shí)間的變化大致呈冬春季偏低、夏秋季偏高的趨勢(shì)。
圖1 陷泥河各采樣點(diǎn)pH 值周年變化
圖1 表明,采樣點(diǎn)1 和2 號(hào)點(diǎn)位pH 值變化相對(duì)較大,變化范圍在7.00~9.00 之間;3~5 號(hào)點(diǎn)位變化幅度相對(duì)較小,在8.00~9.00 之間。1 和2 號(hào)點(diǎn)位位于市區(qū)中心位置,可能和排污的不規(guī)律性及居民用水的季節(jié)性排污等因素有關(guān),導(dǎo)致了其變化相對(duì)較為劇烈。
1~5 號(hào)采樣點(diǎn)pH 值的變化整體呈升高趨勢(shì),因此陷泥河pH 值隨著水流的方向呈升高趨勢(shì)。從3 號(hào)點(diǎn)位開始,pH 值明顯升高,表明水流到郊區(qū)之后pH值呈升高趨勢(shì)變化。
4.1.2 DO 值分析
陷泥河各采樣點(diǎn)DO 值周年變化見圖2。圖2 表明,陷泥河DO 值波動(dòng)在3.00~11.00 mg/L 之間,水體DO 變化相對(duì)劇烈。陷泥河各采樣點(diǎn)DO 隨時(shí)間的變化大致呈秋冬季偏高、春夏季偏低的趨勢(shì)。
圖2 陷泥河各采樣點(diǎn)DO 值周年變化
圖2 表明,采樣點(diǎn)1~3 號(hào)點(diǎn)位DO 值變化相對(duì)較小,變化范圍在3.00~6.00 mg/L 之間;4~5 號(hào)點(diǎn)位變化幅度相對(duì)較大,在6.00~11.00 mg/L 之間??赡芎团盼鄣牟灰?guī)律性及居民用水的季節(jié)性排污等因素有關(guān),1~3 號(hào)點(diǎn)位位于市區(qū)中心位置,常年受到生活污水的污染,水體DO 含量整體偏低。4~5 號(hào)點(diǎn)位由于位于流出市區(qū)的位置,外加水動(dòng)條件的改變,所以水體的DO 含量相對(duì)較高。
1~5 號(hào)采樣點(diǎn)DO 值的變化整體呈升高趨勢(shì),因此陷泥河DO 值隨著水流的方向呈升高趨勢(shì)。從4號(hào)點(diǎn)位開始,DO 值明顯升高,表明水流到郊區(qū)之后DO 值呈升高趨勢(shì)變化。
4.1.3 ORP 值分析
陷泥河各采樣點(diǎn)ORP 值周年變化見圖3。圖3表明,陷泥河ORP 值波動(dòng)在20.00~160.00 mV 之間,水體ORP 變化相對(duì)劇烈。陷泥河各采樣點(diǎn)ORP 隨時(shí)間的變化大致呈夏秋季偏高、冬春季偏低的趨勢(shì)。
圖3 陷泥河各采樣點(diǎn)ORP 值周年變化
圖3 表明,采樣點(diǎn)1~3 號(hào)點(diǎn)位ORP 值變化相對(duì)較小,變化范圍在20.00~80.00 mV 之間;4~5 號(hào)點(diǎn)位變化幅度相對(duì)較大,在75.00~160.00 mV 之間??赡芎团盼鄣牟灰?guī)律性及居民用水的季節(jié)性排污等因素有關(guān),1~3 號(hào)點(diǎn)位位于市區(qū)中心位置,常年受到生活污水的污染,水體ORP 值整體偏低。4~5 號(hào)點(diǎn)位由于位于流出市區(qū)的位置,外加水動(dòng)條件的改變,所以水體的ORP 值相對(duì)較高。
1~5 號(hào)采樣點(diǎn)ORP 值的變化整體呈升高趨勢(shì),因此陷泥河ORP 值隨著水流的方向呈升高趨勢(shì),從4 號(hào)點(diǎn)位開始,ORP 值明顯升高,表明水流到郊區(qū)之后ORP 值呈升高趨勢(shì)變化。
4.2.1 磷素分析
陷泥河各采樣點(diǎn)TP 周年變化見圖4。
圖4 陷泥河各采樣點(diǎn)TP 周年變化
從時(shí)間變化上看,陷泥河1~5 號(hào)采樣點(diǎn)TP 呈冬春季偏高、夏秋季偏低的趨勢(shì)。冬春季節(jié)是陷泥河的枯水期,水流較為緩慢,在1~3 號(hào)采樣點(diǎn)個(gè)別地區(qū)甚至出現(xiàn)了斷流現(xiàn)象,城市排污無(wú)法得到及時(shí)的稀釋,所以水體中TP 的含量偏高;夏秋季節(jié)是陷泥河的豐水期,由于水體流動(dòng)較大,水體中的污染物得到有效的稀釋,因此水體中TP 的含量偏低。
水體TP 含量表明,總體來(lái)看,陷泥河水體污染較為嚴(yán)重,1~3 號(hào)市區(qū)采樣點(diǎn)水體中TP 含量高達(dá)近1.65 mg/L,因此屬于嚴(yán)重污染水體,這和市區(qū)居民生活用水排污有直接的關(guān)系。
圖4 表明,1~5 號(hào)采樣點(diǎn)TP 含量變化呈倒“S”狀變化趨勢(shì)。2 號(hào)采樣點(diǎn)位于臨沂一路和陷泥河交匯處,水體受生活污水污染較為嚴(yán)重,因此水體TP含量在2 號(hào)采樣點(diǎn)相對(duì)較高,在5 號(hào)采樣點(diǎn)水體TP含量也相對(duì)較高。水體在流出市區(qū)后,4 號(hào)采樣點(diǎn)TP含量降低,而在5 號(hào)采樣點(diǎn)卻又出現(xiàn)升高現(xiàn)象,經(jīng)調(diào)查這與4~5 號(hào)采樣點(diǎn)之間沿途有企業(yè)偷排污水有關(guān),并非自然原因?qū)е隆?/p>
4.2.2 氮素分析
陷泥河各采樣點(diǎn)TN 周年變化見圖5。
圖5 陷泥河各采樣點(diǎn)TN 周年變化
從時(shí)間變化上看,陷泥河1~5 號(hào)采樣點(diǎn)TN 呈冬春季偏高、夏秋季偏低的趨勢(shì)。冬春季節(jié)是陷泥河的枯水期,水流較為緩慢,在1~3 號(hào)采樣點(diǎn)個(gè)別地區(qū)甚至出現(xiàn)了斷流現(xiàn)象,城市排污無(wú)法得到及時(shí)的稀釋,所以水體中TN 的含量偏高;夏秋季節(jié)是陷泥河的豐水期,由于水體流動(dòng)較大,水體中的污染物得到有效的稀釋,因此水體中TN 的含量偏低。
水體TN 含量表明,總體來(lái)看,陷泥河水體污染較為嚴(yán)重,1~3 號(hào)市區(qū)采樣點(diǎn)水體中TN 含量高達(dá)近50.00 mg/L,因此屬于嚴(yán)重污染水體,這和市區(qū)居民生活用水排污有直接的關(guān)系。
圖5 表明,1~5 號(hào)采樣點(diǎn)TN 含量變化呈倒“U”狀變化趨勢(shì)。2 號(hào)采樣點(diǎn)位于臨沂一路和陷泥河交匯處,水體受生活污水污染較為嚴(yán)重,因此水體TN含量在2 號(hào)采樣點(diǎn)相對(duì)較高。3 號(hào)點(diǎn)位與2 號(hào)點(diǎn)位距離相對(duì)較近,同時(shí)在2 和3 號(hào)采樣點(diǎn)之間也有部分生活污水排入,這應(yīng)該也是導(dǎo)致3 號(hào)點(diǎn)位TN 含量偏高的一個(gè)主要原因。5 號(hào)采樣點(diǎn)水體TN 含量相對(duì)較低。
對(duì)污染源調(diào)查表明,水體氮磷含量整體偏高。TP含量表明,陷泥河水體污染較為嚴(yán)重,市區(qū)采樣點(diǎn)水體中TP 含量高達(dá)近1.65 mg/L。磷形態(tài)組分比例表明,陷泥河磷污染物形態(tài)中以溶解態(tài)磷為主。水體TN 含量表明,陷泥河水體污染較為嚴(yán)重,市區(qū)采樣點(diǎn)水體中TN 含量高達(dá)近50.00 mg/L,因此屬于嚴(yán)重污染水體。
環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)2020年11期