于豐閣
(遼寧省丹東生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,遼寧 丹東 118000)
近年來,我國特別重視水污染事件預(yù)警,全國主要河流均加大自動監(jiān)測和手工監(jiān)測的力度,并定期公布地表水水質(zhì)及排名。地表水污染事件具有突發(fā)性、不確定性和危害緊急性,對飲用水水源危害較大。現(xiàn)階段比較重視已知污染源的應(yīng)急監(jiān)測,而對預(yù)警監(jiān)測的研究較少。隨著各地監(jiān)測能力的提升和便攜式設(shè)備功能的擴大,分析自動監(jiān)測數(shù)據(jù)和手工監(jiān)測數(shù)據(jù),可以起到預(yù)警監(jiān)測的目的。本文以鴨綠江西水道監(jiān)測數(shù)據(jù)為例,研究超標監(jiān)測數(shù)據(jù)在污染源溯源監(jiān)測中的應(yīng)用。
鴨綠江西水道是鴨綠江入海口前的我國主航道,是我國境內(nèi)的石佛溝、趙氏溝的納污水體,其流域內(nèi)分布大量的水產(chǎn)加工企業(yè)和農(nóng)田,納污情況不明。使用地表水溯源“干流-支流-排污口”程序,對西水道進行三階段污染源溯源監(jiān)測,以期了解西水道的水質(zhì)現(xiàn)狀和周邊排污情況。第一階段主要監(jiān)測西水道的基本情況,主要對柳林河入西水道口、石佛溝入西水道口、趙氏溝入西水道口、西水道入??跀嗝孢M行污染源溯源監(jiān)測;第二階段是根據(jù)第一階段監(jiān)測結(jié)果,在污染區(qū)域內(nèi)追溯污染面源或點源,重點追溯石佛溝和趙氏溝的一級、二級支流以及排污口;第三階段是追溯排污企業(yè)或排污口,同時對超標或重點指標進行分析。通過監(jiān)測指標內(nèi)部聯(lián)系,為生態(tài)環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法明確排污企業(yè)類型和方向。
監(jiān)測指標有25 項?,F(xiàn)場監(jiān)測5 項指標,包括pH、水溫、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率和鹽度,實驗室分析20 項指標,包括高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、化學需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、總磷(TP)、總氮(TN)、銅、鉛、鋅、鎘、汞、六價鉻、砷、硒、氰化物、硫化氫、氟化物、陰離子表面活性劑、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
第一階段,各斷面監(jiān)測結(jié)果如表1所示。由監(jiān)測結(jié)果可知,鴨綠江西水道主要污染物為CODCr、TP、氨氮、TN 和無機氮等,主要污染貢獻支流為石佛溝和趙氏溝。第二階段,石佛溝各斷面監(jiān)測結(jié)果如表2所示,趙氏溝各斷面監(jiān)測結(jié)果如表3所示。
表1 第一階段各斷面監(jiān)測結(jié)果
表2 第二階段石佛溝監(jiān)測結(jié)果
表3 第二階段趙氏溝監(jiān)測結(jié)果
前兩階段監(jiān)測結(jié)果顯示,石佛溝東港南路南側(cè)約680 m 處雨污排口和趙氏溝安康大閘排污口超標嚴重。第三階段,對安康大閘和東港南路南側(cè)約680 m處雨污排口開展監(jiān)測,結(jié)果分別如表4 和表5所示。東港南路南側(cè)約680 m 雨污排口斷面水質(zhì)類別為劣Ⅴ類,水質(zhì)狀況為重度污染。主要污染指標為BOD5(42.3 mg/L)、氨氮(26.2 mg/L)、CODMn(26.8 mg/L)、TP(24.8 mg/L)和CODCr(6.4 mg/L)。另外,值得關(guān)注的是TN 和無機氮,雖然《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)沒有標準限值開展評價,但是東港南路南側(cè)約680 m 處雨污排口斷面總氮濃度高達35.4 mg/L,無機氮濃度高達14.01 mg/L。安康大閘斷面水質(zhì)類別為劣Ⅴ類,水質(zhì)狀況為重度污染。主要污染指標為砷1.8 mg/L(35.0 mg/L)、氨氮(19.0 mg/L)和TP(16.7 mg/L)。另外,值得關(guān)注的是TN 和硝酸鹽氮,雖然《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)沒有標準限值開展評價,但是安康大閘斷面TN濃度高達24.8 mg/L,硝酸鹽氮濃度為1.07 mg/L。
分別對趙氏溝安康大閘排污口和石佛溝河東港南路南側(cè)約680 m 處雨污排口監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,通過溯源確定排污企業(yè)及類型,給生態(tài)環(huán)境執(zhí)法錨定方向。
2.2.1 BOD5和CODMn
地表水一般受到生活污水影響,BOD5/CODMn>1,而地表水受到工業(yè)污染時,一般來說,BOD5/CODMn<1。安康大閘斷面水質(zhì)BOD5/CODMn=0.74,水質(zhì)狀況為重度污染,說明趙氏溝水體可能受工業(yè)廢水的影響較大;東港南路南側(cè)約680 m 處雨污排口水質(zhì)BOD5/CODMn=1.17,水質(zhì)狀況為重度污染,說明石佛溝水體可能受生活廢水的影響較大。
2.2.2 氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮
氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮是衡量水體毒理性和富營養(yǎng)化程度的重要指標,水環(huán)境中,三者主要存在兩種去除與轉(zhuǎn)化途徑[1]。一為硝化-反硝化過程;二為水生生物的同化作用[2]。水體只存在氨氮時,水體新近被污染。出現(xiàn)亞硝酸鹽氮時,水體已開始分解污染物。出現(xiàn)硝酸鹽氮時,水體污染物已通過自凈基本分解。安康大閘斷面水質(zhì)氨氮溯源監(jiān)測結(jié)果顯示,氨氮和硝酸鹽氮檢出,而亞硝酸鹽氮未檢出,說明水中原有的污染物已分解完成,但又出現(xiàn)新污染物。可能有生活污水或工業(yè)廢水持續(xù)排污。東港南路南側(cè)約680 m 處雨污排口無機氮均檢出,說明水體持續(xù)被污染。氨氮和BOD5超標嚴重,說明水體持續(xù)受到生活污水影響。
2.2.3 硫化物和砷
水體中硫化物主要是由含有硫酸鹽的廢水在厭氧條件下還原產(chǎn)生的[3]。溯源監(jiān)測結(jié)果顯示,安康大閘和東港南路南側(cè)約680 m 處雨污排口水體中,DO不超標,但是與普通河流的DO 差別較大,形成厭氧環(huán)境。水產(chǎn)加工邊角料、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢物、生活垃圾等有機物排入水體,在厭氧條件下,致使硫化物超標。砷是最常見、危害居民健康最嚴重的環(huán)境污染物之一。有色金屬熔煉、砷礦的開采冶煉,含砷化合物在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用都可能使砷排入水體。經(jīng)初步調(diào)查,趙氏溝和石佛溝流域無涉砷的工業(yè)企業(yè)和礦山,水體中砷超標有2 個原因。一是含砷農(nóng)藥的使用導(dǎo)致砷污染[4]。趙氏溝兩側(cè)有大量農(nóng)田,砷超標可能是大量使用含砷農(nóng)藥所致。二是食品加工過程的砷污染。趙氏溝流域有大量食品加工企業(yè),其中海鮮產(chǎn)品居多,可能使用含砷配料,導(dǎo)致外排廢水含有大量砷,污染水質(zhì)。
經(jīng)溯源監(jiān)測,鴨綠江西水道是其支流石佛溝和趙氏溝的主要受納水體,其主要污染指標是TN、無機氮和TP 等。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,趙氏溝流域內(nèi)水產(chǎn)加工和養(yǎng)殖企業(yè)可能存在廢水超標排放現(xiàn)象,而石佛溝受生活污水影響較大。本次溯源監(jiān)測也是對鴨綠江西水道的一次預(yù)警監(jiān)測,為快速準確確定污染源提供管理依據(jù),防止污染物進一步擴散,提高生態(tài)環(huán)境執(zhí)法監(jiān)察效果。