杨雄英,冯宜恒
(贵州大学 明德学院,贵州 贵阳 550004)
铜仁市锦江河水质调查及污染防治措施
杨雄英,冯宜恒
(贵州大学 明德学院,贵州 贵阳 550004)
水质的好坏决定了人们生活水平和人体的健康,同时也影响着一个城市的形象。铜仁市锦江河作为铜仁市的母亲河,为居民提供饮用水,水质的好坏关系着铜仁市生态环境、城市功能和休闲功能的发挥。自从锦江河开发游船项目以来,每天有大量的游客来参观和游玩,影响着锦江河的生态环境,本文通过运用单因子评价法、水污染指数法、模糊综合法三种方法对铜仁市锦江河近期的水质进行综合分析评价,为进一步改善铜仁市锦江河及贵州省内所有的水生态环境的改善提供参考依据。
水质评价;锦江河;单因子评价法;水污染指数法;模糊综合法
锦江河发源于贵州省梵净山南麓。全程117 km,流域面积7558 km2,是麻阳农业生产和城镇居民生活的重要水源。如今,随着经济的发展,人民生活水平的不断提高,锦江两岸日益繁荣。随之而来的一系列环境问题日益突现,垃圾随意倾倒,生活污水、生产废水肆意排放,生物多样性受到严重威胁。锦江河没有以前那么清澈,河水污染对人民群众的生活造成了严重影响,因此水质的污染问题也被人们重视起来。近些年,随着科技的发展水体质量评价的方法出现了很多种,主要有:水污染指数法、概率统计法、单因子评价法、模糊综合评价法、生物指数法等。
本次选取五个采样点如下,采样点1经度:109.19141,纬度:27.72628;采样点2经度:经度:109.19128,纬度:27.72065;采样点3经度:109.19733,纬度:27.72772;采样点4经度:109.19226,纬度:27.72848;采样点5经度:109.19806,纬度:27.73137。
本文选择常用的五个指标:化学需氧量(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)和溶解氧(DO),各采样点的指标如表1所示。
表1 各采样点指标
1.1 单因子评价法介绍
单因子评价法是《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中规定的评价方法,即以水质最差的单项指标所属类别来确定水体综合水质类别。其方法是用水体各监测项目的监测结果对照该项目的分类标准,确定该项目的水质类别,在所有项目的水质类别中选取水质最差类别作为水体的水质类别。
表2 地表水环境质量标准(GB3838-2002)
1.2 各个采样点评价
表3 单因子评价法评价结果
水污染指数法基于单因子评价法的评价原则,依据水质类别与WPI值对应表(表4),用内插方法计算得出某一采样点每个参加水质评价项目的WPI值,取最高WPI值作为该采样点的WPI值。
表4 水质类别与WPI值对应表
2.1 未超过Ⅴ类水质[1]
未超过Ⅴ类水限值时指标WPI值计算方法:
式中:C(i)为第i个水质项目的监测浓度值,Cl(i)为第i个水质项目所在类别标准的下限浓度值,Ch(i)为第i个水质项目所在类别标准的上限浓度值,WPIl(i)为第i个水质项目所在类别标准下限浓度值所对应的指数值,WPIh(i)为第i个水质项目所在类别标准上限浓度值所对应的指数值,WPI(i)为第i个水质项目所对应的指数值。
此外,GB3838—2002中两个水质等级的标准值相同时,则按低分数值区间插值计算。
溶解氧(DO):如果DO≥7.5mg/L时则取评分值20分;如果2≤DO<7.5时,计算公式为:
2.2 超过Ⅴ类水质
超过Ⅴ类水限值的指标WPI值计算方法:
式中:C5(i)为第i项目GB3838-2002中Ⅴ类标准浓度限值。
当DO<2时,
2.3 采样点WPI的确定
2.4 评价
表5 水污染指数法评价
3.1 建立因子集
根据《中华人民共和国地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的有关规定,确定五项水质影响因素,即因子集为:
u=(CODMn,NH3-N,TP,TN,DO)
3.2 建立评价集
根据《中华人民共和国地表水环境质量标准》(GB3838-2002)把水质分为五级,评价集V={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ}。
3.3 建立隶属函数
水质污染是模糊的概念,因此采用隶属度来描述其分类相对比较合理。以CODMn为例,建立模糊关系矩阵。则:
用类似的方法建立氨氮、总磷、总氮、溶解氧评价指标的隶属函数。
3.4 单因子模糊评价
将各实测值带入各隶属函数,得单因子模糊评价矩阵R为:
3.5 建立权重集
以污染物超标情况确定权重:
式中:ai为第i种污染物的权重;ρi为实测质量浓度;ρs,i为多级质量浓度标准值的平均值。
式中:ρs,ij为第i种污染物第j级质量浓度标准值;m为级别数。
表6 权重结果
权重集:
A1=(0.186,0.109,0.236,0.227,0.241);
A2=(0.255,0.068,0.193,0.154,0.331);
A3=(0.153,0.136,0.098,0.335,0.278);
A4=(0.192,0.092,0.161,0.258,0.297);
A5=(0.116,0.110,0.272,0.206,0.295)。
3.6 模糊综合评价
由B=A·R得:
B1=(0.025,0.321,0.654,0.000,0.000);
B2=(0.085,0.593,0.307,0.015,0.000);
B3=(0.012,0.499,0.154,0.288,0.047);
B4=(0.065,0.352,0.255,0.327,0.000);
B5=(0.113,0.487,0.373,0.027,0.000)。
表7 各采样点评级等级
4.1 三种评价结果对比
表8 三种方法评价结果
4.2 结果分析
单因子评价法的结果显示:采样点3处为Ⅴ类水,其余四个采样点为Ⅳ类水;水污染指数法的结果显示:采样点1处为Ⅴ类水,其余四个采样点为Ⅲ类水;糊综合评价法的结果显示:采样点1处为Ⅲ类水,其余四个采样点为Ⅱ类水。
单因子评价法的实质是选择污染最严重指标的级别作为该采样点的水质级别,因此与其他方法相比,其水质评价结果是最差的。水质越差,单因子评价方法与其它方法所得结果差别越大。水污染指数是一个连续变化的数值,可以反映水质的微小变化趋势。当水质在一个类别内变化时,利用类别法就无法判断水质变化情况,而水污染指数法此时具有较好的适用性,可以作为单因子评价的补充。糊综合评价法结果与前两种相差较大,与实际水质情况吻合。
其中采样点1处位于锦江河游船租赁点,客流量较大,小吃摊位较多,产生的污染物较多,对水体产生影响较大。模糊综合评价法比较客观地反映了各污染因子的影响作用,评价效果较好,是一种较为科学而有效的水质定量评价方法。
贵州靠环境的优势发展旅游业,吸引大量的游客游玩,经济受益的同时也要注重环境问题,锦江河是铜仁市的母亲河,水质的好坏影响着人体的健康和城市的美观,因此必须重视锦江河水质问题。
锦江河的上游支流大多在农村,主要污染源是畜禽养殖、生活污水及垃圾,应该加强对支流两岸农村的环境治理,完善两岸农村的生活污水和畜禽养殖的废水处理设施建设[5]。铜仁市有关部门制定相关的法律条文,政府做好宣传环保工作,有关部门对水质定期进行检测。
[1] 薛巧英,刘建明.水污染综合指数评价方法与应用分析[J].环境工程,2004,22(1):64-69.
[2] 奚旦立,孙裕生.环境监测[M].4版.北京:高等教育出版社,2010.[3] 刘培桐.环境学概论[M].2版.北京:高等教育出版社,2011.[4] 赵云峰,冯宜恒,刘 彤.模糊数学法在贵阳“十里河滩”景点水质评价中的应用[J].山东化工,2016,45(21): 125-127.
[5] 彭贵海.锦江河铜仁市城区河段水环境质量变化趋势研究[J].绿色科技,2015(9):229-230.
(本文文献格式:杨雄英,冯宜恒.铜仁市锦江河水质调查及污染防治措施[J].山东化工,2017,46(5):143-146.)
Tongren Jinjiang River Water Quality Investigation and Pollution Control Measures
YangXiongying,FengYiheng
(Mingde College, Guizhou University, Guiyang 550004,China)
Water quality determines people's living standards and human health, but also affects the image of a city. The Jinjiang River is the mother river of Tongren City, which provides drinking water for the residents. The quality of the water is related to the ecological environment, urban function and leisure function of Tongren. Since the Jinjiang River Cruise development project, every day there are a large number of tourists to visit and play, affecting the ecological environment of the Jinjiang River, the comprehensive analysis and evaluation of water quality in Tongren city Jinjiang River by using single factor evaluation method, water pollution index method, fuzzy comprehensive method three kinds of methods, to provide reference basis for further to improve the water environment in Tongren city Jinjiang River and Guizhou province all improved.
water quality assessment;Jinjiang River;single factor evaluation method;water pollution index method;fuzzy synthesis method
2017-01-23
杨雄英(1995—),男,贵州铜仁人,主要从事环境工程研究。
X824
A
1008-021X(2017)05-0143-04