岗南水库总氮含量较高的调查分析
摘要：围绕岗南水库总氮超标的问题，以总氮项目为主要指标，对岗南水库库区、入库河流含氮类指标监测对比，并对流域内包括面源在内的主要污染源调查，分析岗南水库总氮超标原因，提出加强水质保护措施的建议。
关键词：岗南水库；总氮；污染
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0155-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.074
Abstract：Through contrasting the contents of nitrogen indexs in gangnan Reservoir and input rivers，and investigating sources of pollution in the basin，this paper analyzed the cause of the high content of total-nitrogen in gangnan Reservoir， Then some rational suggestions of intensifying the safeguards of water quality were put forward.
Key words： Gangnan Reservoir；total-nitrogen；pollution
岗南水库是河北省于1958年为防洪和灌溉、合理开发滹沱河的水资源而兴建的大型枢纽工程。2000年，为解决石家庄市区水供求矛盾，建成了引岗南水库水入市工程。从根本上改变了水库的功能和性质，提高了水库水体的保护标准，现在，岗南水库已成为石家庄市的重要地表水源。因此，防治岗南水库水体污染，保护好岗南水库水质意义十分重大[1-3]。
总氮超标问题是岗南水库库区和流域重要环境问题之一，已引起环保部门、流域各级政府和社会重视，本文围绕岗南水库总氮超标问题，通过对水库库区、主要入库河流以及包括面源在内的主要污染源进行系统调查监测，研究总氮浓度时空分布、形态和来源，弄清总氮超标原因，评价岗南水库总氮污染程度。
1 总氮的危害
总氮系指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量（包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机氨盐、溶解态氨以及大部分有机含氮化合物），是反映湖泊、水库营养盐水平的重要指标之一，是控制湖泊富营养化的特定项目。水质中含有适度的氮磷等营养元素会促进生物和微生物生长。
然而，由于人为因素，大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体，使水中有机
氮和各种无机氮化物含量增加，造成浮游植物繁殖旺盛，出现富营养化状态[4]。
2 水库及上游河流水质现状
2.1 岗南水库水质评价
岗南水库水质要求达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）[5] II级标准。根据2011-2016年石家庄是环境监测中心对岗南水库水质监测结果进行分析评价，结果如表1。
由此表可看出，“总氮”指标在岗南水库水质评价中占决定性地位，是其最为主要的影响因素。
2.2 水库库区水质
对岗南水库库区进口、中心、出口进行监测，各无机氮类单项指标基本符合地表水环境质量Ⅰ类标准，而各点位的总氮为劣Ⅴ类（表2），其中硝酸盐含量在总氮中所占比重较大，仅其一项就超出总氮Ⅱ类标准值，总氮指标特别是其中的硝酸鹽成为制约岗南水库水质达到Ⅱ类的决定性指标。硝酸盐在（GB3838-2002）饮用水质标准中限值为10 mg/L，远大于总氮限值。
2.3 入库河流水质
岗南水库入库河流除了干流滹沱河外，还对营里河、卸甲河、柳林河、文都河、郭苏河、蒿田河、险溢河等支流进行了监测，2011-2016年入岗南水库河流的氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮等氮类指标的年均值范围统计见表3。
通过表3对几条河流入岗南水库口的含氮类指标进行统计分析，由监测结果可知，2015年营里河的氨氮超过Ⅱ类标准，其它河流的氨氮浓度均达标；郭苏河2011年出现硝酸盐氮指标超过GB3838-2002表2标准限值；险溢河在2011年出现总氮最高浓度10.5mg/L，超标20.0倍，其次营里河总氮浓度在2011年超标17.1倍。由统计数据可知：入岗南水库的河流带入的总氮及硝酸盐是岗南水库氮的主要来源。
3 原因分析
影响岗南水库库区水质的污染源主要是水库上游的工业废水和生活污水、农田及地表径流所带入的农药和化肥以及网箱养鱼投放饵料引起的。尤其在实现了工业污染排放总量控制和加快城市污水处理厂建设之后，非点源污染对水体的影响越来越突出[6-8]。
3.1 农业面源污染是总氮来源之一
农业面源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质，农药以及其他有机或无机污染物质随地表径流流入河流、湖泊、水库等水体，形成水环境的污染。
3.1.1 化肥的影响
岗南库区历年的化肥施用量远超过发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的225kg/hm2的安全上限，另外，化肥结构比例严重失调，氮肥使用量过大，利用率偏低，部分氮随地表径流进入水体，造成污染[3，9]。
3.1.2 农药
农药对水体的污染主要来自于①农田使用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移；②大气中的残留农药随雨水进入水体；③农药使用过程中，雾滴或粉尘微粒随风漂移沉降进入水体以及施药工具和器械的清洗等[2]。
3.2 生活污水尚未得到有效控制
岗南水库一级保护区内（水位线100m距离内）至今还有48个自然村，数千百姓在此生产生活。生活垃圾随处堆放，垃圾、粪便中转处理设施不足，生活垃圾浸出液成为地表水体污染潜在威胁。
3.3 水土流失是导致总氮较高的原因之一
水土流失的发生，将大量的泥沙和營养物质带入各种水体，从而使水体受到污染[9-10]。库区周边林木覆盖率低，草类等天然资源缺乏，人为破坏严重，矿石开采、农民斗坡开荒、耕作方式落后等造成林草植被遭到大量破坏，地表裸露，缺少植被保护，加之降雨时空分布不均，导致在6-9月份，雨量高度集中，强度大，雨水携带大量泥沙和营养物质进入库区，造成入库河流含氮类指标较高。
总之，岗南水库上游及周边区域水土流失严重，加之生活及农业面源污染，导致入库河流总氮浓度高，水库总氮超过地表水环境质量标准Ⅱ类标准要求。
4 水质保护应采取措施
如果水体中总氮含量增加，会导致水体水质恶化，防治岗南水库水体污染，事关居民饮水安全，事关经济发展和社会稳定大局，保护好岗南水库水质意义十分重大。因此应采取有力有效的防治措施[3，6]：
4.1 对工业企业污染达标排放工作常抓不懈
积极进行生产工艺改革，推行清洁生产，提高水的循环利用率和资源利用效率，降低能耗物耗，减少排污量；进一步末端治理，企业不但要上合格的污水处理设施，而且要切实保证有效运转，环保部门要加大监督管理力度；加快城镇污水处理厂的建设。
4.2 农村村镇废水和固体废弃物处理
完善村镇街道路面硬化和排水工程建设，加大排水管网的建设，对于生活污水，应本着综合利用的原则，集中收集处理后用于浇灌农田、菜地、林地等，避免直接排入河流中；应将改善环境和防止氮、磷污染流失工程结合起来，建立城镇垃圾收集、贮运系统和垃圾无害化处理设施，生活垃圾进行统一管理、集中处置。
4.3 农田径流污染控制
推广水土保持农业技术，优化水肥结构，提高有机肥使用比例，控制化肥使用，建立土壤环境监测系统，掌握土壤肥力的动态变化，实现测土施肥，减少盲目过量施肥造成的污染，严格控制农药的使用品种和数量。
参考文献
[1]刘颖.岗南水库水源保护区有机农业技术模式及环境效能研究[D].河北：河北科技大学，2008.15-16.
[2]石家庄市十一五环境质量报告书[R].石家庄：石家庄市环保局，2011.
[3]刘琢.石家庄市地表水源氮、磷污染控制研究[D].南京：南京理工大学，2005.56-60.
[4]国家环境保护总局，水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[5]地表水环境质量标准（GB3838—2002）[S].国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局，2002.
[6]李冬.城市地表集中式饮用水源地非点源污染调查[C].第三届环境与健康论坛论文集，2012.
[7]陈静，丁卫东，徐广华等.丹江口水库河南省辖区总氮污染状况调查[J].中国环境监测，2010，26（2）：49-52.
[8]陈静，丁卫东，焦飞等.丹江口水库总氮含量较高的调查分析[J].中国环境监测，2005，21（3）：54-57.
[9]MMAbrams et al Soil PhosPhorus as a Potential source for elevated stream phosphorus levels，Environ.Qual，1995，24（1）132-138.
作者简介：窦红（1982-），女，工程师，硕士学位，研究方向为环境监测。
关键词：岗南水库；总氮；污染
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0155-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.074
Abstract：Through contrasting the contents of nitrogen indexs in gangnan Reservoir and input rivers，and investigating sources of pollution in the basin，this paper analyzed the cause of the high content of total-nitrogen in gangnan Reservoir， Then some rational suggestions of intensifying the safeguards of water quality were put forward.
Key words： Gangnan Reservoir；total-nitrogen；pollution
岗南水库是河北省于1958年为防洪和灌溉、合理开发滹沱河的水资源而兴建的大型枢纽工程。2000年，为解决石家庄市区水供求矛盾，建成了引岗南水库水入市工程。从根本上改变了水库的功能和性质，提高了水库水体的保护标准，现在，岗南水库已成为石家庄市的重要地表水源。因此，防治岗南水库水体污染，保护好岗南水库水质意义十分重大[1-3]。
总氮超标问题是岗南水库库区和流域重要环境问题之一，已引起环保部门、流域各级政府和社会重视，本文围绕岗南水库总氮超标问题，通过对水库库区、主要入库河流以及包括面源在内的主要污染源进行系统调查监测，研究总氮浓度时空分布、形态和来源，弄清总氮超标原因，评价岗南水库总氮污染程度。
1 总氮的危害
总氮系指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量（包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机氨盐、溶解态氨以及大部分有机含氮化合物），是反映湖泊、水库营养盐水平的重要指标之一，是控制湖泊富营养化的特定项目。水质中含有适度的氮磷等营养元素会促进生物和微生物生长。
然而，由于人为因素，大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体，使水中有机
氮和各种无机氮化物含量增加，造成浮游植物繁殖旺盛，出现富营养化状态[4]。
2 水库及上游河流水质现状
2.1 岗南水库水质评价
岗南水库水质要求达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）[5] II级标准。根据2011-2016年石家庄是环境监测中心对岗南水库水质监测结果进行分析评价，结果如表1。
由此表可看出，“总氮”指标在岗南水库水质评价中占决定性地位，是其最为主要的影响因素。
2.2 水库库区水质
对岗南水库库区进口、中心、出口进行监测，各无机氮类单项指标基本符合地表水环境质量Ⅰ类标准，而各点位的总氮为劣Ⅴ类（表2），其中硝酸盐含量在总氮中所占比重较大，仅其一项就超出总氮Ⅱ类标准值，总氮指标特别是其中的硝酸鹽成为制约岗南水库水质达到Ⅱ类的决定性指标。硝酸盐在（GB3838-2002）饮用水质标准中限值为10 mg/L，远大于总氮限值。
2.3 入库河流水质
岗南水库入库河流除了干流滹沱河外，还对营里河、卸甲河、柳林河、文都河、郭苏河、蒿田河、险溢河等支流进行了监测，2011-2016年入岗南水库河流的氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮等氮类指标的年均值范围统计见表3。
通过表3对几条河流入岗南水库口的含氮类指标进行统计分析，由监测结果可知，2015年营里河的氨氮超过Ⅱ类标准，其它河流的氨氮浓度均达标；郭苏河2011年出现硝酸盐氮指标超过GB3838-2002表2标准限值；险溢河在2011年出现总氮最高浓度10.5mg/L，超标20.0倍，其次营里河总氮浓度在2011年超标17.1倍。由统计数据可知：入岗南水库的河流带入的总氮及硝酸盐是岗南水库氮的主要来源。
3 原因分析
影响岗南水库库区水质的污染源主要是水库上游的工业废水和生活污水、农田及地表径流所带入的农药和化肥以及网箱养鱼投放饵料引起的。尤其在实现了工业污染排放总量控制和加快城市污水处理厂建设之后，非点源污染对水体的影响越来越突出[6-8]。
3.1 农业面源污染是总氮来源之一
农业面源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质，农药以及其他有机或无机污染物质随地表径流流入河流、湖泊、水库等水体，形成水环境的污染。
3.1.1 化肥的影响
岗南库区历年的化肥施用量远超过发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的225kg/hm2的安全上限，另外，化肥结构比例严重失调，氮肥使用量过大，利用率偏低，部分氮随地表径流进入水体，造成污染[3，9]。
3.1.2 农药
农药对水体的污染主要来自于①农田使用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移；②大气中的残留农药随雨水进入水体；③农药使用过程中，雾滴或粉尘微粒随风漂移沉降进入水体以及施药工具和器械的清洗等[2]。
3.2 生活污水尚未得到有效控制
岗南水库一级保护区内（水位线100m距离内）至今还有48个自然村，数千百姓在此生产生活。生活垃圾随处堆放，垃圾、粪便中转处理设施不足，生活垃圾浸出液成为地表水体污染潜在威胁。
3.3 水土流失是导致总氮较高的原因之一
水土流失的发生，将大量的泥沙和營养物质带入各种水体，从而使水体受到污染[9-10]。库区周边林木覆盖率低，草类等天然资源缺乏，人为破坏严重，矿石开采、农民斗坡开荒、耕作方式落后等造成林草植被遭到大量破坏，地表裸露，缺少植被保护，加之降雨时空分布不均，导致在6-9月份，雨量高度集中，强度大，雨水携带大量泥沙和营养物质进入库区，造成入库河流含氮类指标较高。
总之，岗南水库上游及周边区域水土流失严重，加之生活及农业面源污染，导致入库河流总氮浓度高，水库总氮超过地表水环境质量标准Ⅱ类标准要求。
4 水质保护应采取措施
如果水体中总氮含量增加，会导致水体水质恶化，防治岗南水库水体污染，事关居民饮水安全，事关经济发展和社会稳定大局，保护好岗南水库水质意义十分重大。因此应采取有力有效的防治措施[3，6]：
4.1 对工业企业污染达标排放工作常抓不懈
积极进行生产工艺改革，推行清洁生产，提高水的循环利用率和资源利用效率，降低能耗物耗，减少排污量；进一步末端治理，企业不但要上合格的污水处理设施，而且要切实保证有效运转，环保部门要加大监督管理力度；加快城镇污水处理厂的建设。
4.2 农村村镇废水和固体废弃物处理
完善村镇街道路面硬化和排水工程建设，加大排水管网的建设，对于生活污水，应本着综合利用的原则，集中收集处理后用于浇灌农田、菜地、林地等，避免直接排入河流中；应将改善环境和防止氮、磷污染流失工程结合起来，建立城镇垃圾收集、贮运系统和垃圾无害化处理设施，生活垃圾进行统一管理、集中处置。
4.3 农田径流污染控制
推广水土保持农业技术，优化水肥结构，提高有机肥使用比例，控制化肥使用，建立土壤环境监测系统，掌握土壤肥力的动态变化，实现测土施肥，减少盲目过量施肥造成的污染，严格控制农药的使用品种和数量。
参考文献
[1]刘颖.岗南水库水源保护区有机农业技术模式及环境效能研究[D].河北：河北科技大学，2008.15-16.
[2]石家庄市十一五环境质量报告书[R].石家庄：石家庄市环保局，2011.
[3]刘琢.石家庄市地表水源氮、磷污染控制研究[D].南京：南京理工大学，2005.56-60.
[4]国家环境保护总局，水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[5]地表水环境质量标准（GB3838—2002）[S].国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局，2002.
[6]李冬.城市地表集中式饮用水源地非点源污染调查[C].第三届环境与健康论坛论文集，2012.
[7]陈静，丁卫东，徐广华等.丹江口水库河南省辖区总氮污染状况调查[J].中国环境监测，2010，26（2）：49-52.
[8]陈静，丁卫东，焦飞等.丹江口水库总氮含量较高的调查分析[J].中国环境监测，2005，21（3）：54-57.
[9]MMAbrams et al Soil PhosPhorus as a Potential source for elevated stream phosphorus levels，Environ.Qual，1995，24（1）132-138.
作者简介：窦红（1982-），女，工程师，硕士学位，研究方向为环境监测。
