曹立军,邵全忠,张媛媛,李怡文
(周口水文水资源勘测局,河南 周口 466000)
磷是天然水中重要的生源要素,在自然界中广泛存在。 但是,由于磷与氧的化合能力很强,单质磷在自然界中不存在,都是以各种磷酸盐的形式存在于天然水和废水中。 天然水中磷酸盐含量不高,废水中磷酸盐主要来自于农药、化肥、洗涤剂和活性炭等行业的废水。 大量磷的存在,使水体富营养化加快了。 在这个过程中,水体中由于藻类过度繁殖以及腐烂分解,水中溶解氧下降,对鱼类等水生生物的生长非常有害,甚至使其缺氧而死亡,并且使水体透明度下降,色度、臭味上升,使水资源失去了饮用、养殖和游览等方面的使用价值。 “水体富营养化”是湖泊等水体走向衰亡的重要标志[1]。 因此,准确监测水体中总磷的含量显得尤为重要。
周口市境内河流总控制面积为11 637 km2,主要河流有沙河、颍河、贾鲁河、涡河、新蔡河、谷河。这6 条主要河流是该市主要农田灌溉水源。 随着周口市经济社会的快速发展,水资源短缺日益显现出来。 同时,由于工农业的高速发展,工业废水、农业污水大量排放,进一步加剧水资源短缺,并产生了其他负面反应。 鉴于此,我们对周口市境内6 条主要河流、26 个监测断面的总磷含量进行了监测,分析其成因,并提出相应治理改进措施。
根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),对周口市主要河流的水质进行评价。 评价时,水中总磷等级分类如表1 所示。
表1 地表水中总含磷等级分类表Table 1 Surface water total phosphorus hierarchical classification
将各监测断面总磷含量与评价标准值进行比较,超标倍数按照Ⅲ类水质标准计算。
水中总磷的测定方法较多,本次监测采用国标法(GB11893-89)测定水体中总磷含量。 首先,将样品在中性条件下用K2S2O8消化,将有机磷酸盐和无机聚合磷酸盐转化成为磷酸盐。 在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应,在锑盐存在下生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,则变成蓝色络合物,再于700nm 下测其吸光度,便可知水体中总磷含量[2]。
沙河各断面的监测结果如表2 所示。
表2 周口市水功能区沙河水质评价表Table 2 Sha river water quality assessment in Zhoukou water functional area
由表2 可知,沙河马门闸上断面总磷含量为0.07 mg/L,符合Ⅱ类水质标准。 沙河邓城镇总磷含量为0.59 mg/L,为劣Ⅴ类水质,超标1.95 倍。沙河作为周口市30 万居民的饮用水源地,河水水质关乎民生大计,希望环保以及水行政主管部门高度重视,采取果断措施,力保人民群众的饮水安全,这也有利于社会和谐与稳定。
表3 周口市水功能区颍河水质评价表Table 3 Ying river water quality assessment in Zhoukou water functional area
颍河各断面的监测结果如表3 所示。
由表3 可知,颍河叶桥断面总磷含量为0.10 mg/L,符合Ⅱ类水质标准; 颍河黄滩铁路桥断面总磷含量为Ⅳ类水质标准,超标0.15 倍;颍河纸房断面、颍河黄桥水文站断面、颍河项城贾营桥断面、颍河槐店水文站断面均为劣Ⅴ类水质,分别超标1.35、2.05、1.05、1.65 倍。
贾鲁河各断面的监测结果如表4 所示。
表4 周口市水功能区贾鲁河水质评价表Table 4 Jialu river water quality assessment in Zhoukou water functional area
由表4 可知,西华县城东公路桥及西华县皮营乡茅岗村总磷含量为Ⅴ类水质标准,均超标0.95 倍。扶沟县曹里乡高集闸、扶沟水文站、扶沟县农场乡于沟村、周口(贾)四监测断面总磷含量分别超标1.45、2.0、1.35、1.15 倍,均为劣Ⅴ类水质标准。
谷河各断面监测结果如表5 所示。
表5 周口市水功能区谷河水质评价表Table 5 Gu river water quality assessment in Zhoukou water functional area
由表5 可知,项城市南顿镇张园公路桥、项城市师寨闸、项城市王明口公路桥3 个监测断面总磷含量分别超标1.85、4.5、5.0 倍,均为劣Ⅴ类水质标准。
新蔡河各断面监测结果如表6 所示。
表6 周口市水功能区新蔡河水质评价表Table 6 Xincai river water quality assessment in Zhoukou water functional area
由表6 可知,淮阳-太康公路桥监测断面水质较好,总磷含量为Ⅱ类水质标准。 新安集镇监测断面总磷含量为Ⅲ类水质标准。 淮阳-郸城公路桥、淮阳县肖桥二监测断面总磷含量分别超标2.35、5.1倍,均为劣Ⅴ类水质标准。
涡河各断面监测结果如表7 所示。
表7 周口市水功能区涡河水质评价表Table 7 Guo river water quality assessment in Zhoukou water functional area
由表7 可知,太康县芝麻洼、玄武闸下、太康县魏楼乡公路桥3 个监测断面水质较好,总磷含量为Ⅱ类。 太康县入涡河口监测断面总磷含量超标0.15倍,为Ⅳ类水质标准。太康县城北公路桥总磷含量超标0.6 倍,为Ⅴ类水质。
沙河是周口市30 万居民的主要供水水源地。经调查,其上游有生活污水、零散分布的养殖企业污水的排入,也有农作物秸秆的随意投入,导致水体污染。再加上上游燕山水库的运行,使得河道蓄水量急剧减少,水体纳污量和自净能力大幅度降低。 颍河在周口颍河闸上汇入沙河。由于颍河在流经许昌、中牟等市、县的过程中接纳了大量化工、造纸以及未经处理的生活污水,污染十分严重。 因此,颍河的汇入使得沙河水质受到进一步污染。
沙河、颍河汇合后称为沙颍河。沙颍河是淮河流域面积最大的一级支流,也是对淮河干流污染影响最大的一条河流,其接纳的污染负荷约占淮河流域污染负荷总量的1/3,淮河干流曾经发生的重大水污染事件的污水源多来自此河。 贾鲁河汇入沙颍河中游。 位于贾鲁河上游的郑州市污水处理率不足60%,大量未经过处理的生活污水和工业废水直接排入河中。 由于缺少天然径流补给,贾鲁河已成为郑州市的排污沟。 涡河是淮河流域另一条污染严重的支流,其污染程度目前已经超过沙颍河。 涡河2/3左右的污染物来自于惠济河[3]。
2007 年,国家有关部门曾对周口市食品、皮革、制药、化工等23 家企业进行了检查,发现有15 家企业违法排污,占检查总数的65.2%。 上述企业在生产过程中排放的大量废水,未经处理就直接或间接排入河道,加剧了河道水体的污染。
周口市境内河流污染较为严重。 为了更好地实现该市的可持续发展,在对其6 条主要河流总磷含量进行分析的基础上,提出以下建议:(1)重点监测工业废水排放,使其严格按照国家有关部门制订的排放标准进行。 同时,对违规、不达标排放的企业,要坚决予以整顿直至勒令停产。 还要不断对企业进行环保宣传,从源头上遏制污染。 (2)采取切实有效的措施,加快控制水体农业污染源,努力引导农业从业人员科学施肥、灌溉。 (3)做好城市生活污水处理工作。 加大必要的科技及资金投入,加快城市污水集中处理设施建设,不断提高城市污水处理率。(4)加大政府监管工作,保证城市污水处理厂正常运行。 (5)大力宣传和贯彻《水法》,《水污染防治法》及《淮河流域河道管理暂行条例》 等相关法律、法规,提高各级领导和群众对保护水资源的意识,正确处理国民经济发展和社会发展与保护水环境的关系。
沙河、颍河、贾鲁河、涡河、新蔡河和谷河是周口市的主要农田灌溉水源。 由于大量生活污水和工业废水的未经处理或处理不达标就排入河道,这6 条河流的总磷含量均超标,严重影响了周口市的用水安全。 因此,应采取切实有效的治理改进措施,缓解周口市的水资源供需矛盾。
[1] 葛红莲,陈龙,李贞,等. 沙颍河周口段水质生物学检测及评价[J]. 水生态学杂志,2009(3):32.
[2] 杨霞. 河南水环境的主要问题及对策[J]. 河南水利,2008(10):12.
[3] 孙华. 我国水体磷污染及其监控管理技术研究[J] .浙江师范大学学报,2007(5):15.