寧景暉,尚思凡,馮 穎,門穎欣,孫伶俐,葛光環(huán),2,寇 坤,2
(1 安康學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院,陜西 安康 725000;2 安康學(xué)院陜西省院士專家工作站,陜西 安康 725000)
月河的發(fā)源地位于漢陰縣,流經(jīng)安康市的漢陰縣和漢濱區(qū),隨后在漢濱區(qū)建民鎮(zhèn)許家臺(tái)匯入漢江[1]。通過對(duì)水質(zhì)進(jìn)行研究鑒定水資源質(zhì)量問題,找出水污染原因并提出科學(xué)的建議,已達(dá)到保護(hù)水資源的目的[2];水污染得到了社會(huì)各方面的重視,其治理工作中所需的科學(xué)技術(shù)不斷完善為水污染治理工作起到了重要的支撐作用[3]??茖W(xué)合理的分析水資源質(zhì)量,降低水污染發(fā)生率,避免出現(xiàn)突發(fā)性水污染現(xiàn)象[4]。
對(duì)于水質(zhì)的研究,我國在20世紀(jì)80年代初才開始研究污染物在含水層中的運(yùn)移[5]。1980年初山東地質(zhì)局等單位在濟(jì)南市郊區(qū)進(jìn)行了地下水質(zhì)模擬試驗(yàn)研究工作,對(duì)地下水污染與水質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)的基本理論及計(jì)算方法進(jìn)行了探討和闡述[6]。葉常明[7]把水質(zhì)模型的發(fā)展分成3個(gè)階段,而謝永明[8]把水質(zhì)模型的發(fā)展分成5個(gè)階段。
比于國內(nèi)的研究,國外的具體措施是創(chuàng)建水質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫,從而對(duì)地下水質(zhì)污染物的動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測[9]。美國目前地下水觀測井達(dá)到了兩萬多個(gè),水質(zhì)測量站建造五千余個(gè),在全國組成了二百五十多個(gè)水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng),對(duì)二十六個(gè)洲的地下水污染狀況進(jìn)行了全面調(diào)查及專門性區(qū)域地下水污染的考察義務(wù)[10]。日、英、法等國也都建立了水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)測地下水資源的污染情況[11]。
根據(jù)2007年-2008年安康市境內(nèi)月河地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果,參照陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《漢江(陜西段)地面水域功能區(qū)劃分方案》(DB61-262-1997)劃定月河屬Ⅲ類水質(zhì),且丁義志[12]指出月河流域主要污染物是氨氮。鄒軍等[13]指出月河流域漢濱段水生態(tài)系統(tǒng)存在的主要問題有:水生態(tài)惡化、生物多樣性下降、水資源時(shí)空分布不均、利用效率低、河道淤積、行洪能力減弱等。丁義振[14]描述了月河漢濱段的治理概況。目前,尚缺乏對(duì)月河沿線的水質(zhì)變化調(diào)查分析研究。
月河發(fā)源地位于秦嶺山脈的鳳凰山區(qū)。中游流經(jīng)漢陰縣中部,基本上都是川道區(qū);下游沿岸地勢較為緩和,資源豐富,優(yōu)越的地勢環(huán)境有助于農(nóng)業(yè)的養(yǎng)殖[15]。歷史上,漢陰縣的澗池鎮(zhèn)和安康市區(qū)之間的月河流域可以用小舟載物,但是到了本世紀(jì)五十年代逐漸廢棄[16]。月河的中下游地形基本上為盆地[17]。本文以月河流域?yàn)檠芯繀^(qū)域,通過分析已有基礎(chǔ)研究資料和調(diào)查水污染狀況,對(duì)有代表性地點(diǎn)的水質(zhì)進(jìn)行取樣監(jiān)測,結(jié)合水質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)月河水質(zhì)變化趨勢進(jìn)行分析,同時(shí)進(jìn)行水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。
采樣點(diǎn)分布于月河的上中下游,采樣點(diǎn)一觀音河水庫表層和采樣二觀音河水庫(0.5 m以下)位于漢陰縣觀音河鎮(zhèn)觀音河村;采樣點(diǎn)三在漢陰縣的楊家壩村;采樣點(diǎn)四位于觀音河與月河交匯處月河的上游;采樣點(diǎn)五位于觀音河與月河交匯處;采樣點(diǎn)六在澗池鎮(zhèn)的上游;采樣點(diǎn)七是澗池鎮(zhèn)下游的一個(gè)排污口;采樣點(diǎn)八在漢陰縣的蒲溪鎮(zhèn);采樣點(diǎn)九位于付家河與月河匯合處,如圖1所示。
圖1 采樣點(diǎn)分布圖
濁度的測試用的是光電式濁度儀測定法;pH使用pH計(jì)測試;實(shí)驗(yàn)中氨氮濃度、磷濃度和亞硝酸鹽濃度分析方法按照國家環(huán)境保護(hù)局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法:氨氮濃度的測試方法用的是納氏試劑比色法;磷濃度測試一般使用鉬酸抗分光光度法;亞硝酸鹽濃度測試通常使用分光光度法。
根據(jù)月河區(qū)域水環(huán)境污染特點(diǎn),選擇對(duì)區(qū)域水體水質(zhì)有較大影響的pH、氨氮、磷作為評(píng)價(jià)因子;評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)(節(jié)選)[18]。表1是本文涉及的主要項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值。
表1 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
(1)首先進(jìn)行各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià),然后劃分指標(biāo)所屬的質(zhì)量等級(jí)。
表2 各等級(jí)分值表
(3)按照下面的公式計(jì)算綜合評(píng)分值:
式中:F為各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分值Fi平均值;Fmax為單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分值Fi的最大值;n為項(xiàng)數(shù)。
(4)根據(jù)F值,按表3的規(guī)定劃分水環(huán)境質(zhì)量級(jí)別,如“優(yōu)良(I類)”、“較好(III類)”等。
表3 F值與水環(huán)境質(zhì)量級(jí)別劃分
2019年7月,對(duì)月河部分流域水質(zhì)進(jìn)行了采樣分析,測定水樣中的濁度、pH值、色度、氨氮濃度、磷酸鹽濃度和亞硝酸鹽濃度指標(biāo),其中月河沿線水樣濁度、色度和pH值變化趨勢如圖2所示。
1-觀音河水庫表層;2-觀音河水庫(0.5 m以下);3-漢陰縣(楊家壩村);4-月河上游;5-觀音河入月河匯合處;6-澗池上游; 7-澗池(排污口下游);8-蒲溪鎮(zhèn);9-付家河,月河匯合處
首先從觀音河水庫表層和半米以下的濁度來看,兩者差距為0.05,基本上是沒有懸浮物的,水底清晰可見,水質(zhì)較好。但是到了漢陰縣的楊家壩村,濁度升高至2.31,是觀音河水庫的1.26倍,這和村民生活用水的不合理排放以及村民垃圾丟入河流有著不可分割的聯(lián)系;然后從月河上游到澗池上游濁度呈現(xiàn)直線上升的趨勢,猛增至8.06,直接原因在于月河流經(jīng)漢陰縣縣城,人口較為密集,亂排亂放的污水體積較大,使月河濁度緩緩上升,進(jìn)而影響水環(huán)境質(zhì)量;再到付家河與月河匯合處,濁度直接達(dá)到了26.6,再度提升至所有采樣點(diǎn)中的最大值,其原因很可能是此處的工地建筑施工產(chǎn)生的廢棄物直接排入水體,對(duì)水體的影響巨大。
由圖2可知,觀音河水庫表層色度為24.4,是因?yàn)樗畮斓母∮沃参飫?dòng)物繁殖引起的,因?yàn)樗畮煳廴据^少,所以水的透明度較大,色度也就較低,但是觀音河與月河匯合處色度達(dá)到了49.1,明顯升高,原因可能是此位置處于漢陰縣縣城,人類活動(dòng)頻繁,附近居民亂丟垃圾使河面出現(xiàn)了懸浮物質(zhì)、腐殖質(zhì),導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生變化;澗池上游色度也明顯升高甚至達(dá)到了75.7,升高的原因一方面由于上游居民活動(dòng)頻繁,另一方面可能是澗池鎮(zhèn)有多處排污口,污水的不達(dá)標(biāo)排放影響了水質(zhì)的色度;付家河與月河匯合處色度達(dá)到了最高值145.9,原因可能是因?yàn)樗w受到了工業(yè)廢水的污染,工業(yè)廢水中含有鐵、銅,還有一些的重金屬,對(duì)水質(zhì)色度影響較大。由沿線pH值趨勢圖可以看出,月河沿線pH值也處于平緩上升狀態(tài)。
月河沿線水樣氮磷濃度變化趨勢如圖3所示。由圖3可知,觀音河水庫表層氨氮濃度為0.293,處于較低的狀態(tài),月河沿線水中的氨氮濃度也一直處于0.3左右,變化規(guī)律無明顯趨勢,進(jìn)入下游,蒲溪鎮(zhèn)氨氮濃度上升至0.325,相對(duì)整個(gè)月河流域而言較高,原因可能是附近工廠含氮廢水的不達(dá)標(biāo)排放,再加上農(nóng)民含氮化學(xué)肥料使用過度,通過雨水的沖刷流入水體使水體受到污染。還有城市中衛(wèi)生間用水處理不合格直接排入下水道流入河流,致使氨氮濃度升高。丁義志[12]指出月河流域主要污染物是氨氮,并分析月河中氨氮的污染呈上升趨勢,河流氨氮的主要來源是縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水及生活垃圾、工業(yè)廢水以及由水土流失和農(nóng)田施肥造成污染有關(guān)。
1-觀音河水庫表層;2-觀音河水庫(0.5 m以下);3-漢陰縣(楊家壩村);4-月河上游;5-觀音河入月河匯合處;6-澗池上游; 7-澗池(排污口下游);8-蒲溪鎮(zhèn);9-付家河,月河匯合處
由圖3可以顯著看出觀音河水庫表層磷濃度較低,為0.053,沿著漢陰縣縣城流域一直到蒲溪鎮(zhèn),磷濃度一直處于穩(wěn)定并且沒有明顯變化的趨勢,但是在付家河與月河交匯處磷濃度增加至0.120,是觀音河水庫磷濃度的二倍,主要原因是該地區(qū)居民對(duì)大量洗調(diào)劑的使用、工業(yè)含磷廢水未處理偷排和居民生活污水的排放。
由圖3可知,觀音河水庫中亞硝酸鹽濃度為0.04,濃度較低,對(duì)水體生物不會(huì)產(chǎn)生危害,從漢陰縣的楊家壩村到澗池上游,亞硝酸鹽濃度呈緩慢上升趨勢,澗池上游濃度增加至0.052,原因可能在于水體養(yǎng)殖過程中留下的大量殘餌以及周邊居民的生活污水排放使水體受到了一定程度的污染;澗池下游到付家河與月河匯合處亞硝酸鹽濃度基本呈穩(wěn)定趨勢。
經(jīng)過計(jì)算月河沿線各個(gè)采樣點(diǎn)的水環(huán)境質(zhì)量如表4所示。
表4 月河沿線水環(huán)境質(zhì)量指數(shù)
由表4得知,漢陰縣(楊家壩村)、月河上游、觀音河與月河匯合處、澗池上游、澗池(排污口下游)以及蒲溪鎮(zhèn)的水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)均為0.850,但是付家河月河匯合處的水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為2.321,指數(shù)較高,由此可見下游水環(huán)境污染最為嚴(yán)重,原因在于下游多處地點(diǎn)有施工建筑工地,其建筑廢棄物對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響,再加上中上游企業(yè)污水未達(dá)標(biāo)排入河流,居民生活污水的亂排亂放對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生了一定程度的污染,嚴(yán)重破環(huán)了月河流域的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。
在現(xiàn)場調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)河道不時(shí)會(huì)出現(xiàn)人工修筑的簡易水壩,其目的是為了用物理方法去除水體污染,加快水流速度,增加水的曝氧率,帶走水中污漬,對(duì)水體凈化起到了一定作用。但在一些斷面效果不甚明顯。例如:在澗池鎮(zhèn),月河會(huì)有一次較大轉(zhuǎn)彎,對(duì)水流速度有一定的遲緩作用,加之在彎道處有數(shù)處排污口,彎道內(nèi)的水流流速遲緩且富營養(yǎng)化嚴(yán)重,當(dāng)?shù)卣膊捎昧嗽谏嫌涡拗喴椎虊蔚姆绞?,想要來加快水流速度,但效果甚微。目前他們給出的處理措施是,鎮(zhèn)政府正在加緊建設(shè)污水處理設(shè)施,對(duì)排入河道的水進(jìn)行處理,改善水質(zhì)的狀況。
月河上游觀音河水庫的總體水質(zhì)較好,其下游的濁度、pH、色度一直處于上升狀態(tài),說明下游的水質(zhì)由于中上游的居民生活用水和工礦企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水亂排亂放所致,受污染的影響較大。點(diǎn)源污染是月河污染的原因之一,即向月河水體集中排放的城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水,主要分布于澗池流域,澗池鎮(zhèn)工廠企業(yè)較多,排出的污水?dāng)y帶著各種污泥垃圾、廢物等,是月河水污染的重要污染源;非點(diǎn)源污染是月河污染的另一個(gè)原因,沿河流域農(nóng)業(yè)耕作措施的不合理不科學(xué),以及對(duì)樹木的濫砍濫伐引起的水土流失使月河濁度上升,對(duì)水質(zhì)的影響極大,還包括生活垃圾、機(jī)動(dòng)車輛以及工廠排放的廢氣、建筑產(chǎn)生的垃圾等隨著降雨徑流匯入河流使月河水體產(chǎn)生污染。
月河保護(hù)歷來受到諸多研究者的關(guān)注,鄒軍等[13]針對(duì)月河流域漢濱段水生態(tài)系統(tǒng)存在的主要問題提出相應(yīng)的水系整治與修復(fù)、水污染治理、生物資源養(yǎng)護(hù)、建設(shè)水質(zhì)、生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)具體措施。根據(jù)月河沿線水質(zhì)調(diào)查的結(jié)果,月河沿線應(yīng)根據(jù)相應(yīng)具體段位的水污染現(xiàn)狀采取切實(shí)可行的水質(zhì)保護(hù)措施,主要有以下幾點(diǎn):
(1)加強(qiáng)觀音河水庫周邊綠化造林力度,重視森林防火工作,鞏固原有森林資源。提高森林的密度,改善月河水源發(fā)源地的生態(tài)環(huán)境以及生物多樣性。
(2)對(duì)漢陰縣楊家壩村以及觀音河入月河交匯處沿岸群眾進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳,采用發(fā)放責(zé)任書等形式,提高村民的環(huán)保意識(shí)。并且規(guī)范沿河公眾生活行為,完善配套措施,管理群眾自覺將生活垃圾扔到指定的地點(diǎn),不要扔到水庫、河流沿岸。對(duì)于亂扔垃圾的行為,應(yīng)當(dāng)給予重罰。
(3)對(duì)澗池鎮(zhèn)水平較低、環(huán)保設(shè)施較差的小型企業(yè)工廠,對(duì)不符合國家最新產(chǎn)業(yè)政策的生產(chǎn)項(xiàng)目全部撤銷,對(duì)符合產(chǎn)業(yè)政策標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)采取堅(jiān)硬的態(tài)度措施嚴(yán)格要求污水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后排入河流,減少對(duì)水資源的污染。
(4)減少付家河與月河交匯處兩岸農(nóng)民對(duì)化肥的使用,減少禽畜養(yǎng)殖污水排放以及農(nóng)村生活污水的排放,加強(qiáng)此處建筑施工的管理。
(5) 對(duì)流域污水處理廠的運(yùn)營、入河排污口、雨污分流管和月河源頭加強(qiáng)整治,不斷加強(qiáng)月河流域水環(huán)境保護(hù)工作,完善人們的保護(hù)水資源意識(shí)。
本文從月河流域水質(zhì)變化的研究出發(fā),結(jié)論表明其水質(zhì)總體處于較好的狀態(tài),但是月河下游的水質(zhì)明顯比上游水質(zhì)差,下游流域的濁度、pH值以及氨氮濃度處于平緩上升狀態(tài),其中付家河與月河匯合處水質(zhì)的色度、濁度以及磷濃度超標(biāo)較為明顯,原因很可能在于此處建筑施工殘留的部分建筑廢渣進(jìn)入河流。