王雅铮
(山西医科大学公共卫生学院,山西 太原 030001)
水文研究
汾河太原段水质调查及治理对策
王雅铮
(山西医科大学公共卫生学院,山西 太原 030001)
通过对汾河太原段水质进行温度、色度、臭味、浊度、pH、TDS、氨氮、磷酸盐、溶解氧等指标的常规检测,得出汾河太原段北沙河排污口污染最严重,胜利桥大坝北和南内环桥次之,总体看来汾河太原段有污染,但是污染较轻的结论。建议通过减少废污水的排放量和污染物浓度,按各类废污水的排放标准排污,并在各污染源采取措施,将污染物截留下来,从而避免污染物在降雨径流的输送过程中进行溶解和扩散,采取下凹式绿地、透水铺装、缓冲带、生态护岸等控制措施治理水体污染。
汾河太原段;水体污染;控制对策
汾河是山西最大的河流,全长710km,也是黄河的第二大支流,被誉为山西人的母亲河。流域面积39741km2,约占全省总面积的四分之一,养育了全省41%的人民。长期以来,汾河由于着力进行经济建设,大量的工业企业排污严重,煤炭等矿产资源长期过度开采,人口数量增长,生活污水排放量增多,导致水体功能严重受损,水质问题突出。
1.1 现场测定器材与试剂
棒状水银温度计。
1.2 实验室测定器材与试剂
水样;PHS-3C酸度计、pH复合电极;721分光光度计、氨氮标准应用液、酒石酸钾钠、纳氏试剂、比色皿、比色管;恒温培养箱、氯化锰溶液、碱性碘化钾(KI)溶液、硫酸、硫代硫酸钠标准液、溶解氧瓶,碘量瓶、酸式滴定管;吸量管、移液管等。
2.1 现场测定
现场测定的指标有温度、色度、臭味、浊度。
用棒状水银温度计测定水温,待水样采集上岸后,立即将温度计插入液面以下,静置3分钟,待示数稳定后,于水中读数。色度采用目视法,采用无色、微微黄、微黄、淡黄、淡黄绿色、暗黄来表示。冷法嗅气法测定臭味,在常温(20℃)下,从采样桶边嗅气臭,可用无任何气味、化学药品气味、草腥臭、鱼腥臭、霉臭等词语描述臭的性质,力求贴切。臭味的强度与水中产臭物质的量有关,同时也受人的嗅觉灵敏度影响,因此检验人员在检验半小时前应停止进食、化妆,5人同时测定,以多数人结果为准。必要时可用活性炭处理过的纯水作为无臭对照水。浊度采用目视法,即肉眼观察水样,采用混浊、微浊、较澄清、澄清来表示。
2.2 实验室测定
实验室测定的指标有pH、TDS、氨氮、亚硝态氮、磷酸盐、溶解氧、五日生化需氧量。
采用PHS-3C酸度计测定样品的pH值,不受水的颜色、浑浊度等的干扰,电极为pH复合电极,两点标定法标定后,测定样品pH值,待示数稳定后读数。TDS测定仪测定溶解性总固体,将其插入液面以下,待示数稳定后读数。纳氏比色法分别测定水中氨氮含量。磷酸盐试剂盒法测定磷酸盐。采用溶解氧试剂盒测定溶解氧。
3.1 监测断面分布
本次水体采样点主要分布在太原汾河景区,共设置监测断面11个,其中对照断面1个、控制断面9个、消减断面1个。各个采样点名称和编号见表1。依据检测对象和分析项目,本次采样形式为瞬时、多项目水样。
3.2 现场测定
3.2.1 温度
正常情况下地表水的温度随日照、气温而变化,且总是落后于大气温度的变化,其变化范围大约在0.1~30℃。影响水温的主要因素是气温和热污染,火力发电厂、钢铁厂等的冷却系统排出的热水,石油、化工等工厂排出的废水中均含有大量废热,这些废热会使地面水温度升高。根据检测结果得知,5月份汾河太原段水温在20℃左右,其中北沙河排污口温度为15℃。
表1 汾河太原段采样点名称和编号
3.2.2 色度
本次活动监测表色。由表2可知,迎泽大桥以南水体的颜色偏黄,分析可能是由于植物性有机物或高铁化合物溶于水中,而导致水体呈现淡黄色;迎泽大桥以北水体的颜色为黄绿,跻汾步行桥和消减断面水体颜色为无色,分析可能由于水中存在大量藻类,如小球藻,使得水体偏绿,水体的自净能力使得颜色逐渐变浅。总体上,汾河太原段水体颜色处于可接受范围。
表2 汾河太原段水质色度监测结果
3.2.3 浊度
水的浑浊度是由于水中的无机物和有机物引起的,主要包括泥沙、黏土、原生动物、藻类、高分子有机物等。由表3可知,南内环桥以南水体除北沙河排污口处水体浑浊外,其余均为微浊;南内环桥以北水体较澄清,至消减断面时水质呈澄清,分析原因可能是由于排放生活污水的南沙河在南内环桥处汇入汾河,导致水体污染加重。
表3 汾河太原段水质浊度监测结果
3.2.4 臭味
天然水中的臭味主要是由于水中动植物的繁殖和死亡、有机物腐败、生活污水和工业废水污染而产生。中国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定,生活饮用水不得有异臭。如表4所示,北沙河排污口水体有腐臭味,消减断面、迎泽大桥、管道桥无味,其余断面均有微腥味。分析原因可能由于水体中含有大量的藻类、鱼类和腐殖质,分别可以产生草腥臭、鱼腥臭、霉臭,使水体产生气味。
表4 汾河太原段水质臭味监测结果
3.3 实验室测定
3.3.1 pH值
水体的pH值与土壤性质、气候和降水量等因素有关。天然水中经常含有碱土金属等,因此多呈碱性;如果含有大量CO2、有机酸则偏酸性。地表水环境质量标准(GB3838-2002)规定地表水pH值在6~9之间。根据检测结果可知,监测断面的pH值范围为7.87~8.43,胜利桥以南和暗渠pH值偏低。水体总体偏碱性,符合标准。
3.3.2 TDS
TDS是溶解性固体总量,主要包括不易挥发的可溶性盐类、有机物和能通过滤器的不溶性微粒等,测量单位为mg/L。TDS值越高,表示水中含有的杂质越多。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定饮用自来水的溶解性总固体(TDS)≤1000mg/L。根据检测结果得知,除北沙河排污口外,其余断面的TDS均为460左右。北沙河排污口TDS为696,杂质含量高,污染最严重。
3.3.3 氨氮
水体受生活污水、人畜粪便以及某些工业废水污染后,氨氮浓度明显增加。此外,当水中的亚硝酸盐在氧气不足时亦可受微生物作用还原成氨,水中尿素也可转变成氨氮。若水中含有较高浓度的氨氮,说明水体最近受到了污染。由图1可知,胜利桥大坝北处氨氮含量较高,说明水体最近受到了污染,地表水环境质量标准(GB3838-2002)规定,符合Ⅴ类水的标准。其余均属于Ⅱ类、Ⅲ类水。在北沙河入处,氨氮含量较其余断面均增高,水体污染较严重。
3.3.4 磷酸盐
化肥、农药等可以排出大量的含磷废水,含磷洗衣粉的大量使用使得生活污水中含磷量大幅度提高;化肥农药中的磷会被雨水冲涮进入水体,造成水体污染。当水体中磷含量≥0.2mg/L,水体富营养化,溶解氧降低,将导致鱼类等水生生物死亡。
从检测结果可以看出,北沙河作为生活污水的排污口,其含磷量远超过其他监测断面,污染较严重。
图1 汾河太原段氨氮变化趋势
图2 汾河太原段溶解氧变化趋势
3.3.5 溶解氧
测定水中溶解氧,可间接反映水体受污染的状况,同时测定同一条河流不同河段的溶解氧可以反映水体自净能力和速度。根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定,由图2可知,除胜利桥大坝北溶解氧含量较低,污染较严重外,各个监测断面均符合国标中Ⅱ类水标准。
由监测结果可以看出:北沙河排污口污染最严重,胜利桥大坝北和南内环桥次之,总体看来汾河太原段有污染,但是污染较轻。
流经太原市区的汾河段污染源主要来源于工业废水和城镇生活污水处理后尾水(水质恶劣),属于点污染,应该通过减少工业、农业、生活废水的排放量和污染物浓度,严格遵守各类废水、污水排放标准排污。此外还出现一些面污染,即污染物在降雨流经等作用下造成的较大范围污染,应该通过将各污染源污染物截留下来,从而避免污染物在降雨径流的输送过程中进行溶解和扩散。汾河周边地区绿地、道路、岸坡等不同源头的降雨径流的控制技术措施主要包括下凹式绿地、透水铺装、缓冲带、生态护岸等。同时还应加大宣传教育力度,提高市民保护水资源的意识。
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1004-7042(2017)07-0018-02
王雅铮(1996-),山西医科大学公共卫生学院卫生检验与检疫专业本科生在读。
2017-05-14;
2017-06-27