城市饮用水源氨氮污染监测分析——以凯里市为例

李荣彪，张云凤，雷雪琴，杨秀美

（1.凯里学院旅游学院，贵州 凯里 556011；2.黔南州环境保护监测站，贵州 凯里 556000）

氨氮（NH-N）是指水体中以游离氨（NH）或铵离子（NH）形式存在的化合氨。氨氮是水体中的主要耗氧污染物，其氧化分解消耗水中的溶解氧，使水体发黑发臭。在氧气充足的情况下，氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮，进而分解为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮和蛋白质结合生成亚硝胺，具有致癌和致畸作用。氨氮是水体中的营养素，可为藻类生长提供营养源，增加水体富营养化发生率。根据相关研究，引起地表水体氨氮污染的因素有水土流失、农业施肥、畜牧业和渔业、工业废水、城市生活污水以及大气沉降等。氨氮是各类氮中危害最大的一种形态，是水体受到污染的标志。因此，选取氨氮作为城市饮用水源水质监测指标具有一定的代表意义。

目前，氨氮污染在我国饮用地表水中普遍存在，致使我国地表水体氨氮污染问题比较严重，氨氮含量超标对于饮用水的污染严重危害人们的健康。因此，准确测定水体氨氮含量显得尤为重要和紧迫。本文对凯里市主要饮用水源氨氮含量进行监测分析，从而了解研究区内地表水体氨氮时空变化，这对保护凯里市饮用水源及水体环境，保障城市自来水水质及饮用水安全、市民的身体健康，具有重要的研究价值和现实意义。

1 研究区与研究方法

1.1 研究区概况

凯里市是黔东南苗族侗族自治州首府，位于贵州省东南部，地理位置介于东经107°40′58″～108°12′9″、北纬26°24′13″～26°48′11″，全市面积为1 569.72 km。凯里市处于扬子准地台贵定南北向构造变形区与华南褶皱带的过渡带上，地层发育较齐全，海相地层的层序较连续，化石较丰富。地貌类型为剥蚀侵蚀为主的侵蚀构造类型和化学溶蚀为主的溶蚀构造类型，地势南西高、北东低，海拔为529～1 447 m。凯里市属中亚热带温和湿润的季风气候区，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季。全市年平均气温介于14.1～16.5 ℃，多年平均日照时数为1 288 h，年均降水量为1 240 mm，降水总量为15.78亿m。市境属长江流域沅江水系，其中流域面积大于20 km以上的一、二级支流有21条，分属清水江、重安江、巴拉河。凯里市共有河流56条（含溪流35条），集水总面积为1 569.72 km，年集水量为40.13亿m，地下水源年排水量约为1.4亿m。有200余处枯水期流量＞1 L/s的泉眼，水能蕴藏量约为6万kW。

1.2 研究方法

1.2.1 样品采集与保存

本研究根据《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T 91—2002）进行布点采样，采样时段为枯水期（1-4月、12月）、丰水期（6-10月）和平水期（5月和11月份）。采样点分别为里禾水库、金泉湖和清水江（普舍寨段），每个样点每批次采样时至少采集2个样品做平行试验，结果取平均值。样品做好保存，用聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶采集样品，用浓硫酸（6.6）调节pH，使其介于1～2。

1.2.2 测试分析

本研究的氨氮测试采用《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）。其间结合测试结果，根据丰水期、平水期和枯水期的年内变化和年际变化趋势，分析凯里市饮用水质量的未来走势和污染防治途径。本研究枯水期选取的数据为1月和3月，丰水期为7月和9月，平水期为5月和11月。

2 结果与分析

2.1 凯里市主要饮用水源氨氮监测结果

通过测试分析，凯里市3个主要饮用水源里禾水库、金泉湖和清水江（普舍寨段）2014-2016年的氨氮监测结果如表1所示。

表1 凯里市主要饮用水源氨氮监测结果

3个水源每两个月取一次样，每年采样6个月，连续取3年，总共获得监测数据54个，最大值、最小值分别为0.318 mg/L、0.039 mg/L，平均值为0.119 mg/L。其中，里禾水库最大值、最小值分别为0.211 mg/L、0.044 mg/L，平均值为0.102 mg/L；金泉湖最大值、最小值分别为0.318 mg/L、0.049 mg/L，平均值为0.105mg/L；清水江（普舍寨段）最大值、最小值分别为0.307 mg/L、0.039 mg/L，平均值为0.151mg/L。从总体来看，清水江（普舍寨段）氨氮浓度要比其他两地要高得多。

3个水源1月、3月、5月、7月、9月和11月的月平均氨氮浓度分别为0.148 mg/L、0.116 mg/L、0.106 mg/L、0.143 mg/L、0.106 mg/L和0.096 mg/L，其年内变化为枯水期和丰水期均高于平水期。

2.1.1 里禾水库监测结果

从表1监测数据来看，里禾水库2014年氨氮最低值出现在丰水期（7月），为0.065 mg/L，最高值出现在枯水期（3月），为0.113 mg/L，平均值为0.091 mg/L；2015年氨氮最低值出现在枯水期（3月），为0.063 mg/L，最高值出现在丰水期（7月），为0.211 mg/L，平均值为0.111 mg/L；2016年氨氮最低值出现丰水期（7月），为0.044 mg/L，最高值也出现在丰水期（9月），为0.179 mg/L，平均值为0.103 mg/L。监测结果显示，里禾水库枯水期和平水期氨氮浓度变化比较稳定，而丰水期波动比较大。

2.1.2 金泉湖监测结果

从表1监测数据可以看出，金泉湖2014年氨氮最低值出现在丰水期（7月），为0.108 mg/L，最高值出现在平水期（11月），为0.163 mg/L，平均值为0.118 mg/L；2015年氨氮最低值出现在枯水期（1月），为0.067 mg/L，最高值出现在平水期（11月），为0.137 mg/L，平均值为0.092 mg/L；2016年氨氮最低值出现枯水期（3月），为0.052 mg/L，最高值也出现在枯水期（1月），为0.318 mg/L，平均值为0.105 mg/L。监测结果显示，金泉湖2014年和2015年氨氮浓度变化比较稳定，而2016年波动较大。

2.1.3 清水江（普舍寨段）监测结果

从表1监测数据来看，清水江普舍寨段2014年氨氮最低值出现在枯水期（1月），为0.112 mg/L，最高值出现在丰水期（7月），为0.240 mg/L，平均值为0.152 mg/L；2015年氨氮最低值出现在平水期（11月），为0.071 mg/L，最高值出现在丰水期（7月），为0.307 mg/L，平均值为0.177 mg/L；2016年氨氮最低值出现平水期（11月），为0.039 mg/L，最高值也出现在枯水期（1月），为0.244 mg/L，平均值为0.125 mg/L。监测结果显示，清水江（普舍寨段）平水期氨氮浓度变化比较稳定，而枯水期和丰水期波动比较大。

2.2 凯里市主要饮用水源氨氮环境质量评价

根据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002），地表水环境氨氮（NH-N）含量（）分级为Ⅰ类（≤0.15 mg/L）、Ⅱ类（0.15 mg/L＜≤1.00 mg/L）、Ⅲ类（1.00 mg/L＜≤1.50 mg/L）、Ⅳ类（1.50 mg/L＜≤2.00 mg/L）和Ⅴ类（＞2.00 mg/L），而集中式生活饮用水必须至少达到Ⅲ类，即Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。凯里市主要饮用水源氨氮环境质量评价结果如表2所示。凯里市主要饮用水源的氨氮环境质量主要为Ⅰ类和Ⅱ类，其中Ⅰ类占75.93%，占24.07%。总体来看，凯里市主要饮用水源的氨氮环境质量优良。

从水源点来看，相比清水江（普舍寨段），里禾水库和金泉湖的氨氮环境质量更优，从表2监测数据来看，其基本上都达到Ⅰ类，偶尔出现Ⅱ类。里禾水库达到Ⅱ类的分别出现在丰水期，即2015年7月和2016年9月，而金泉湖达到Ⅱ类的则分别出现在枯水期，即2014年12月和2016年1月。清水江（普舍寨段）出现50%的Ⅱ类样本，枯水期和丰水期均出现4次，平水期出现1次（见表2）。从时间（月际和年际）变化来看，其没有明显的规律性，属于随机出现。

表2 凯里市主要饮用水源氨氮环境质量评价结果

3 结论

凯里市3个主要饮用水源的3年氨氮监测结果显示，总体来看，清水江（普舍寨段）氨氮浓度要比其他两地高得多，从3个水源氨氮浓度的月变化来看，枯水期和丰水期均高于平水期。里禾水库枯水期和平水期氨氮浓度变化比较稳定，而丰水期波动比较大。金泉湖2014年和2015年氨氮浓度变化比较稳定，而2016年波动较大。清水江（普舍寨段）平水期氨氮浓度变化比较稳定，而枯水期和丰水期波动比较大。根据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）规定的地表水环境氨氮（NH-N）含量分级，凯里市主要饮用水源的氨氮环境质量主要为Ⅰ类和Ⅱ类，总体来看，凯里市主要饮用水源的氨氮环境质量优良。从水源点来看，里禾水库和金泉湖的氨氮环境质量更优，基本上都达到Ⅰ类，偶尔出现Ⅱ类。清水江（普舍寨段）出现50%的Ⅱ类样品，从时间（月际和年际）变化来看，属于随机出现，而没有明显的规律性。