衡水市城区地表水水质分析与评价
林红军+薛建民+李瑞达+刘云鹏+于政
摘要:对衡水市城区地表水进行了春、夏、秋三个季度的连续监测,由总氮检验结果最低为4.2 mg/L得衡水市城区地表水水质为劣V类水质标准,其中氨氮含量最高为0.31 mg/L、最低为0.03 mg/L,且水质在夏季相较于春秋两季较差,各项指标在夏季含量较高。结果显示衡水市地表水已受到比较严重的污染。应在适宜的水域放养或移殖水生动植物,以降解地表水的污染。
关键词:地表水;水体质量;分析评价
衡水位于河北省东南部,其主城区南枕国家级自然保护区——衡水湖,滏阳河穿城而过,另有大小水系及周边古河道纵横交错[1]。衡水市名也正是取“水路通达,风水衡存”之意。目前,通过滏阳河开发改造建设,衡水市市区内的渠道和湖泊已经基本实现了连接,实现了城中有水、水中有城的水生态景观。然而,城市是人类活动最集中的区域,也是水环境受人类社会经济发展影响和作用最强烈的区域[2],笔者针对衡水市城区的地表水进行了连续监测,旨在评价衡水市城区地表水目前的水质状况,为进一步打造良好的城市水生态环境提供理论依据[3]。
1研究方法
1.1采样时间与点位
采样时间:2014年6月25日(夏)、10月20日(秋)和2015年4月18日(春),2014年冬季因地表水结冰未采样[4]。
图1衡水市城区地表水采样点分布图(▲采样点)采样点位:根据水系分布在衡水城区共选取八个采样点:(1)怡水园,(2)职教,(3)南环,(4)干马桥,(5)人民公园,(6)人民桥,(7)北环,(8)衡院(各采样点分布情况见图1)。八个采样点兼顾水系分布的典型环境[5]。
1.2水样的采集与测定
本研究选取《地表水质量标准》(GB3883-2002)中的六项基本指标进行分析检测,主要检测项目包括COD(化学需氧量) 、NH3-N(氨氮)、NO3--N(硝氮)、NO2--N(亚硝氮)、TN(总氮)、TP(总磷),样品采集后于4 ℃保存,带回实验室后在24 h内严格按照国家环保总局的《水和废水监测分析方法》中的国家标准检测方法,具体方法及主要仪器见表1。
表1检测方法及主要实验仪器[6]
序号检测项目检测方法方法来源主要仪器1COD重铬酸钾法GB11914-89回流装置2NH3-N纳氏试剂比色法GB7479-87分光光度计3NO3--N酚二磺酸光度法GB7480-87分光光度计4NO2--NN-(1-萘基)-乙二胺光度法GB7493-87分光光度计5TN过硫酸钾氧化-紫外分光光度法GB11894-89分光光度计6TP钼酸铵分光光度法GB11893-89分光光度计
2数据处理
针对各个点位的各种指标,进行数据统计分析,使用Excel做折线图,利用单因素分析方法对水质进行评价。根据实验测得的指标数据,利用折线图分析不同采样点在不同季节的水质状况,对衡水市城区地表水作出时间上和空间上的交互评价,全面了解衡水市城区地表水的水质状况。
3结果与分析
3.1衡水市城区地表水采样点氨氮含量的结果与分析
图2衡水市城区地表水氨氮含量测定结果
氨氮以游离氨或铵盐形式存在水中,是地表水水质的一个重要指标。由图2分析,衡水市城区地表水氨氮含量在夏季最高;在春、夏、秋三个季节中,职教采样点的氨氮含量始终高于其他采样点的氨氮含量,分别为0.27 mg/L、0.31 mg/L、0.09 mg/L;人民公园采样点的氨氮含量始终低于其他采样点的氨氮含量,分别为0.03 mg/L、0.05 mg/L、0.04 mg/L。
3.2衡水市城区地表水采样点亚硝氮含量的结果与分析
图3衡水市城区地表水亚硝氮含量测定结果
以亚硝酸根离子(NO2-)及其盐类形态存在的含氮化合物。由图3分析,衡水市城区地表水在夏季的亚硝氮含量相对春秋两季较高,只有南环采样点夏秋两季的亚硝氮含量相同,但总体来看衡水市城区地表水亚硝氮的含量属低水平,春、夏、秋三季的亚硝氮含量变化比较大;所有采样点中,职教在春、夏、秋三季始终亚硝氮含量最高;春季亚硝氮含量最低的是南环和北环为0.02 mg/L,夏季亚硝氮含量最低的是南环,仅有0.03 mg/L,秋季亚硝氮含量最低的是怡水园、人民桥和衡院,仅有0.02 mg/L。
3.3衡水市城区地表水采样点硝氮含量的结果与分析
图4衡水市城区地表水硝氮含量测定结果
硝酸盐氮(NO3--N)是含氮有机物氧化分解的最终产物。由图4分析,衡水市城区地表水硝氮含量较高,且春夏秋三季硝氮的含量变化较小,比较均衡;春季、夏季、秋季硝氮含量最高的均是干马桥,硝氮含量分别为3.5 mg/L、3.8 mg/L、2.7 mg/L;春季、夏季、秋季硝氮含量最低的是怡水园,含量分别为为0.8 mg/L、0.9 mg/L、0.6 mg/L。
3.4衡水市城区地表水采样点总氮含量的结果与分析
图5衡水市城区地表水总氮含量测定结果
总氮指水中各种形态无机和有机氮的总量,常用于表示水体受营养物质污染的程度。由图5分析,衡水市城区地表水总氮含量在春、夏、秋三季中比较稳定,变化幅度较小,所有采样点地表水总氮含量都比较高;职教采样点地表水总氮含量在三个季节中始终高于其他采样点,分别为6 mg/L、6.3 mg/L、6.2 mg/L,春季地表水总氮含量最低的是衡院,仅有4.2 mg/L,夏季最低的为北环,仅有4.4 mg/L,秋季最低的是南环和北环,仅有4.2 mg/L。
3.5衡水市城区地表水采样点总磷含量的结果与分析
总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和无机磷,是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果,以每升水样含磷毫克数计量。由图6分析,衡水市城区地表水不同地区总磷含量具有较大差异;衡水市城区地表水春秋两季的总磷含量都略低于相同地点夏季的总磷含量;怡水园和职教地表水总磷含量常年处于较高水平,其中职教更为严重,总磷含量在三个季节中始终处于所有采样点的地表水总磷含量的最高水平,分别为4.99 mg/L、5.13 mg/L、5.02 mg/L;春季干马桥地表水总磷含量最低,仅有0.87 mg/L,夏季干马桥地表水总磷含量最低,仅有1.04 mg/L,秋季南环地表水总磷含量最低,仅有0.83 mg/L。
图6衡水市城区地表水总磷含量测定结果
3.7评价结果
从表2可以得出:衡水市地表水水质六项检测指标中COD、总氮、总磷三项劣V类水质标准,最大值全部为劣Ⅴ类水质标准,属严重超标,氨氮为Ⅱ类水质标准。所有指标含量在夏季呈较高趋势,夏季水质相较于春秋两季较差。综上所述,说明衡水市地表水已受到严重污染。
表2衡水市地表水各样点水质评价结果(平均值)
采样点CODNH3-NTNTP怡水园劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ职教劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ南环劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ干马桥劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ人民公园劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ人民桥劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ北环劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ衡院劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ水样超标率100%-100%100%平均值劣ⅤⅡ劣Ⅴ劣Ⅴ平均值超标倍数2.259 4-2.439 65.631 3最大值超标倍数2.416 7-3.083 312.616 7 ? ? ? ? ?4讨论
通过实际调查发现,衡水市地表水的污染主要是由于部分生活用水直接排放进入河道,造成水体富营养化严重,动、植物过度繁殖,死亡后腐烂破坏水质等原因造成。根据检测结果,衡水市城区地表水水质状况均呈现一种夏季水质最差,春、秋两季相对较好的趋势。这可能是春季和秋季温度低,生活污水排放量小,各种微生物新陈代谢较慢,而夏季水温较高,动植物生长茂盛,有机物得到快速分解,生活污水排放量大等原因造成。衡水市区的平均降水量256.6 mm,比常年同期较低,河道蓄水量少,自我净化能力弱,对污染物的稀释作用效果不显著。
建议增加环境保护的宣传力度,提高整个社会对于水资源正确、合理运用以及加强保护的意识;进行城区地表水河道的治理和修缮,清除过多淤泥和衰败植物,保持河道水流通畅,同时增大蓄水量,从而稀释污染物,应在适宜的水域放养或移殖水生动植物,以降解地表水的污染。增强自我净化能力。建议相关部门加大监督检查力度,提高政府监督管理力度,对城区的生活用水、商贩、企业的用水排放进行严格的检查,从源头改善衡水市城区地表水的水环境质量[7]。定期对衡水市区地表水进行水质监测,随时关注水质的变化情况,加强对职教地表水的监测监管力度,大力改善职教地表水质量。
参考文献:
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[2] 张勇,王云,叶文虎.上海市地表水水质近20 年的变化[J].环境科学学报,2002,22(2):247-251
[3] 熊洋,张彦增,尹俊岭,等.衡水湖水质现状评价及趋势分析[J].南水北调与水利科技,2007(03):64-66
[4] 范玉贞,孙焕顷.衡水湖水体中细菌时空分布的调查[J].衡水学院学报,2010,12(4):37-39
[5] 陈惠,郭必琳,郑伟威.阜阳市地表水水质分析[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2002,19(4):34-38
[6] 中华人民共和国地表水环境质量标准(GB3838-2002)
[7] 刘冠凤.聊城市地表水环境问题及对策研究[D].武汉:武汉理工大学,2012:39-42
(收稿日期:2015-10-22)《河北渔业》2016年第1期(总第265期)○增殖与养殖
3.6衡水市城区地表水采样点COD含量的结果与分析
图7衡水市城区地表水COD含量测定结果
化学需氧量COD是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量,是水体有机污染的一项重要指标。由图7分析,衡水市城区地表水COD含量在季节上和地点上具有差异,在衡水市城区地表水的COD含量处于稳定偏高状态。其中以职教最为显著,职教采样点始终处于同季节中所有采样点COD含量最高的点位,分别是:春季100 mg/L、夏季105 mg/L、秋季101 mg/L。