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        某河段地表水監(jiān)測污染物變化及相關(guān)性分析

        2021-07-24 06:30:22老河口市環(huán)境監(jiān)測站杜紅梅
        區(qū)域治理 2021年10期
        關(guān)鍵詞:高錳酸鹽河段氨氮

        老河口市環(huán)境監(jiān)測站 杜紅梅

        隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,以及經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,生活污水、工業(yè)污水排放量持續(xù)加大,河流中磷、氮等富集會加劇水體富營養(yǎng)化,加劇水質(zhì)惡化,并最終會嚴(yán)重威脅到河流水資源正常水質(zhì),以及河流生態(tài)健康。據(jù)統(tǒng)計,2019年全國污水排放量達(dá)554.65億立方米,同比較2018年增長了6.4%,其中,有22個省市的污水排放量超過了10億立方米,10個省市污水排放量超過20億立方米。廣東以80.8535億立方米污水排放量位居首位,湖北以26.01億立方米,位居全國各省市污水排放量第六。地表水中的總磷,是水樣消解后各種形態(tài)磷轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿猁}后測定的結(jié)果。地表水中磷含量大量會造成水體污穢異臭,成為湖泊、海灣赤潮發(fā)生的主要因素。高錳酸鹽指數(shù)堿性或酸性介質(zhì)中,以高錳酸鉀為氧化劑,處理水樣時消耗的氧化劑,因此,高錳酸鹽指數(shù)反映水體中有機(jī)、無機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo),用高錳酸鉀氧化水樣中部分有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì),計算出水樣消耗氧量。氨氮是水中以游離氨及銨離子存在氮,它是水體中主要耗氧污染物。水體中氨氮營養(yǎng)素含量超標(biāo)會加劇水體富營養(yǎng)化,耗氧污染物會毒害水體中的生物。因此,通過分析某河段地表水樣監(jiān)測中的總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮及化學(xué)需氧量污染程度及其變化情況以及相關(guān)性,具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義,為做好該河段流域污染治理提供第一手參考資料。

        某河段全長49千米,河床寬約16米,常年水量充沛,最高洪峰達(dá)1000立方米/秒,落差少,地勢平緩。某河段流域內(nèi)農(nóng)用地占據(jù)主導(dǎo),兩岸農(nóng)業(yè)種植面積大,水產(chǎn)養(yǎng)殖以及周圍畜禽養(yǎng)殖多,經(jīng)現(xiàn)場走訪調(diào)研,該河段無工業(yè)污染源,主要為生活污染源及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污水。本文分析該河段的總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮及化學(xué)需氧量等相關(guān)污染狀況,并進(jìn)一步分析這些污染物含量及其污染相關(guān)性,為河段污水防治提供科學(xué)指導(dǎo)。

        一、分析方法及相關(guān)數(shù)據(jù)來源

        (一)分析方法

        總磷測定選用分光光度法;氨氮分析法選用納氏比色法;高錳酸鹽指數(shù)分析則按照《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測定》(GB/T11892-1989);化學(xué)需氧量分析法選用高錳酸鉀法。

        (二)數(shù)據(jù)來源

        選取了2019年某河段國控考核斷面的歷次監(jiān)測數(shù)據(jù)作為本次研究分析的數(shù)據(jù),樣品選取時間范圍為2019年1月-12月,涵蓋四個季節(jié)。其中,春季為3-5月;夏季為6-8月,秋季為9-11月,12月、1-2月為冬季。監(jiān)測點(diǎn)位實(shí)行月監(jiān)測制,一個月監(jiān)測一次,基于此,進(jìn)行深入分析。

        二、分析結(jié)果及討論

        2019年,從該河段國控斷面監(jiān)測結(jié)果來看,地表水中的主要污染物總磷、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量及氨氮的年均濃度含量分別為0.32mg/L、5.88mg/L、26mg/L、0.57mg/L,從監(jiān)測的水質(zhì)來看,均達(dá)到了地表水Ⅴ類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。主要污染物的具體變化趨勢:

        (一)總磷

        2019年,某河段的地表水污染物中,主要超標(biāo)項(xiàng)目是總磷。與2018年同期污染物監(jiān)測結(jié)果相比來看,該河段的總磷年均含量濃度由0.34mg/L降低到了0.32mg/L,河段流域水質(zhì)從劣Ⅴ類變?yōu)棰躅愃|(zhì),流域水質(zhì)總體表現(xiàn)出持續(xù)向好發(fā)展趨勢。從時段監(jiān)測的結(jié)果來看,該斷面的總磷濃度中,1月、4月、5月總磷濃度為Ⅳ類水質(zhì),其他月份的該段流域的水質(zhì)為Ⅴ類水質(zhì)。從全年地表水污染物監(jiān)測結(jié)果來看,該流域地表水質(zhì)中總磷濃度含量呈現(xiàn)出逐年下降態(tài)勢。通過原因分析,與近年來該流域周邊畜禽養(yǎng)殖相繼取締,大力推廣綠色農(nóng)業(yè),完善城市周邊污水管網(wǎng)建設(shè)等有點(diǎn),由于相關(guān)舉措較為科學(xué)、得當(dāng),河段周邊流域水體污染得到持續(xù)改善。

        (二)氨氮

        從河段斷面氨氮監(jiān)測情況來看,2月、4月、8月和10月河段流域斷面監(jiān)測的氨氮濃度升高,其中,4月份,氨氮濃度值達(dá)到最高值,為0.55mg/L,此后,地表水氨氮含量持續(xù)降低,與總磷含量濃度變化的趨勢總體較為一致。根據(jù)2019年該段流域水質(zhì)調(diào)查的情況來看,導(dǎo)致河段流域氨氮污染物含量升高的主要因素是河段周邊農(nóng)作物的大范圍播種,過量使用磷肥、氮肥等因素相關(guān)。8月份,由于季節(jié)性降雨量較大,等等因素,地表水中氨氮含量達(dá)到最低值,為0.22mg/L。

        (三)高錳酸鹽指數(shù)

        從水樣的監(jiān)測結(jié)果來看,該河段流域高錳酸鹽指數(shù)4月達(dá)到峰值,其他時段均滿足Ⅴ類水質(zhì)。

        (四)化學(xué)需氧量

        河段流域化學(xué)需氧量濃度在3月開始逐步上升,4月底基本達(dá)到了高峰,在7月、8月豐水期,該流域的化學(xué)需氧量開始逐步下降,到10月份,該河段枯水期時,水樣中污染物化學(xué)需氧量濃度逐步升高。

        某河段流域來水總量較小,且高程小,河流河晏多,總體來看,水體的自凈能力較差,部分污染物在特殊時間階段超標(biāo),生態(tài)修復(fù)能力較弱。通過進(jìn)一步的詳細(xì)了解和分析發(fā)現(xiàn),河段流域在4月份,水樣中的主要污染物濃度持續(xù)上升并達(dá)到峰值。這與該河段流域周邊大量耕地,4月份春耕農(nóng)忙季節(jié)過量使用氮肥、磷肥因素有著密切關(guān)聯(lián)。

        (五)主要污染因子相關(guān)性分析

        通過將2019年某河段流域的斷面水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,將主要污染物TP、CODMn、COD、NH3-N等進(jìn)行相關(guān)性分析(見表1),除了總磷和氨氮具有顯著相關(guān)外,其他,諸如CODMn、COD等污染物因子間未表現(xiàn)出明顯相關(guān)性。究其原因分析,與該河段流域主要污染為農(nóng)業(yè)面源污染、生活污染源,在農(nóng)耕時節(jié),農(nóng)藥、氮肥、磷肥等過量使用,以及周邊畜禽養(yǎng)殖使用飼料產(chǎn)生的廢水排放,所導(dǎo)致的地表水中總磷、總氮等貢獻(xiàn)值較大,從而表現(xiàn)出總磷、氨氮污染因子相關(guān)性呈現(xiàn)顯著特點(diǎn)。

        表1 某河段流域主要污染因子相關(guān)性分析

        三、結(jié)論及建議

        (1)地表水水質(zhì)影響因素。地表水水質(zhì)差異受到的外界影響因素較多。其中,地表河流徑流流量、空間分布,以及生態(tài)環(huán)境用水、污染物種類及排放量大小都有著密切的關(guān)聯(lián)性。作為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作者,要重點(diǎn)關(guān)注日常生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作,尤其是要做好地表水影響較大的生活源廢水排放監(jiān)測,以及農(nóng)村生活廢水和農(nóng)業(yè)面源污染情況,分析廢水污染物排放量及其與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的比較對比分析,從而掌握其規(guī)律特征,為降低地表水水質(zhì)污染提供參考。

        (2)地表水水質(zhì)污染物。從地表水水質(zhì)污染物來看,該河段流域污染物主要來自居民生活污水,以及農(nóng)業(yè)面源污染。其中,城鎮(zhèn)生活污水中的主要污染物有總氮、總磷、氮氧化物和氨氮。從目前實(shí)際水樣取樣監(jiān)測分析結(jié)果來看,主要污染物指標(biāo)正是來自生活源廢水,符合其指標(biāo)特征。因此,做好該河段流域周邊生活源廢水的收集、處理,有助于從源頭降低地表水中總磷、總氮及氨氮污染物含量,改善地表水水質(zhì)。

        (3)污染物變化趨勢。2019年以來,該河段流域氨氮、總磷污染物濃度值較上一年度相比有了較大幅度下降。這與該流域周邊相關(guān)環(huán)保措施密切相關(guān),尤其是在“十三五”時期,注重農(nóng)村生態(tài)環(huán)境整治,農(nóng)藥化肥施用量的持續(xù)減少,這些都從源頭降低了地表水的氨氮及總磷的含量。隨著相關(guān)措施持續(xù)推進(jìn),尤其是農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)的完善,以及畜禽糞污綜合處理的加快,農(nóng)村飲用水水源地保護(hù),以及持續(xù)推動河道水質(zhì)整治,這些措施的推進(jìn),對改善地表水水質(zhì)都具有積極意義。下一步,還需要持續(xù)做好水質(zhì)監(jiān)測,嚴(yán)格做好農(nóng)村生活源及農(nóng)業(yè)面源污染防治。

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