于丰阁
(辽宁省丹东生态环境监测中心,辽宁 丹东 118000)
近年来,我国特别重视水污染事件预警,全国主要河流均加大自动监测和手工监测的力度,并定期公布地表水水质及排名。地表水污染事件具有突发性、不确定性和危害紧急性,对饮用水水源危害较大。现阶段比较重视已知污染源的应急监测,而对预警监测的研究较少。随着各地监测能力的提升和便携式设备功能的扩大,分析自动监测数据和手工监测数据,可以起到预警监测的目的。本文以鸭绿江西水道监测数据为例,研究超标监测数据在污染源溯源监测中的应用。
鸭绿江西水道是鸭绿江入海口前的我国主航道,是我国境内的石佛沟、赵氏沟的纳污水体,其流域内分布大量的水产加工企业和农田,纳污情况不明。使用地表水溯源“干流-支流-排污口”程序,对西水道进行三阶段污染源溯源监测,以期了解西水道的水质现状和周边排污情况。第一阶段主要监测西水道的基本情况,主要对柳林河入西水道口、石佛沟入西水道口、赵氏沟入西水道口、西水道入海口断面进行污染源溯源监测;第二阶段是根据第一阶段监测结果,在污染区域内追溯污染面源或点源,重点追溯石佛沟和赵氏沟的一级、二级支流以及排污口;第三阶段是追溯排污企业或排污口,同时对超标或重点指标进行分析。通过监测指标内部联系,为生态环境监察执法明确排污企业类型和方向。
监测指标有25 项。现场监测5 项指标,包括pH、水温、溶解氧(DO)、电导率和盐度,实验室分析20 项指标,包括高锰酸盐指数(CODMn)、化学需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮、总磷(TP)、总氮(TN)、铜、铅、锌、镉、汞、六价铬、砷、硒、氰化物、硫化氢、氟化物、阴离子表面活性剂、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
第一阶段,各断面监测结果如表1所示。由监测结果可知,鸭绿江西水道主要污染物为CODCr、TP、氨氮、TN 和无机氮等,主要污染贡献支流为石佛沟和赵氏沟。第二阶段,石佛沟各断面监测结果如表2所示,赵氏沟各断面监测结果如表3所示。
表1 第一阶段各断面监测结果
表2 第二阶段石佛沟监测结果
表3 第二阶段赵氏沟监测结果
前两阶段监测结果显示,石佛沟东港南路南侧约680 m 处雨污排口和赵氏沟安康大闸排污口超标严重。第三阶段,对安康大闸和东港南路南侧约680 m处雨污排口开展监测,结果分别如表4 和表5所示。东港南路南侧约680 m 雨污排口断面水质类别为劣Ⅴ类,水质状况为重度污染。主要污染指标为BOD5(42.3 mg/L)、氨氮(26.2 mg/L)、CODMn(26.8 mg/L)、TP(24.8 mg/L)和CODCr(6.4 mg/L)。另外,值得关注的是TN 和无机氮,虽然《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)没有标准限值开展评价,但是东港南路南侧约680 m 处雨污排口断面总氮浓度高达35.4 mg/L,无机氮浓度高达14.01 mg/L。安康大闸断面水质类别为劣Ⅴ类,水质状况为重度污染。主要污染指标为砷1.8 mg/L(35.0 mg/L)、氨氮(19.0 mg/L)和TP(16.7 mg/L)。另外,值得关注的是TN 和硝酸盐氮,虽然《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)没有标准限值开展评价,但是安康大闸断面TN浓度高达24.8 mg/L,硝酸盐氮浓度为1.07 mg/L。
分别对赵氏沟安康大闸排污口和石佛沟河东港南路南侧约680 m 处雨污排口监测数据进行分析,通过溯源确定排污企业及类型,给生态环境执法锚定方向。
2.2.1 BOD5和CODMn
地表水一般受到生活污水影响,BOD5/CODMn>1,而地表水受到工业污染时,一般来说,BOD5/CODMn<1。安康大闸断面水质BOD5/CODMn=0.74,水质状况为重度污染,说明赵氏沟水体可能受工业废水的影响较大;东港南路南侧约680 m 处雨污排口水质BOD5/CODMn=1.17,水质状况为重度污染,说明石佛沟水体可能受生活废水的影响较大。
2.2.2 氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮
氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮是衡量水体毒理性和富营养化程度的重要指标,水环境中,三者主要存在两种去除与转化途径[1]。一为硝化-反硝化过程;二为水生生物的同化作用[2]。水体只存在氨氮时,水体新近被污染。出现亚硝酸盐氮时,水体已开始分解污染物。出现硝酸盐氮时,水体污染物已通过自净基本分解。安康大闸断面水质氨氮溯源监测结果显示,氨氮和硝酸盐氮检出,而亚硝酸盐氮未检出,说明水中原有的污染物已分解完成,但又出现新污染物。可能有生活污水或工业废水持续排污。东港南路南侧约680 m 处雨污排口无机氮均检出,说明水体持续被污染。氨氮和BOD5超标严重,说明水体持续受到生活污水影响。
2.2.3 硫化物和砷
水体中硫化物主要是由含有硫酸盐的废水在厌氧条件下还原产生的[3]。溯源监测结果显示,安康大闸和东港南路南侧约680 m 处雨污排口水体中,DO不超标,但是与普通河流的DO 差别较大,形成厌氧环境。水产加工边角料、水产养殖废物、生活垃圾等有机物排入水体,在厌氧条件下,致使硫化物超标。砷是最常见、危害居民健康最严重的环境污染物之一。有色金属熔炼、砷矿的开采冶炼,含砷化合物在工业生产中的应用都可能使砷排入水体。经初步调查,赵氏沟和石佛沟流域无涉砷的工业企业和矿山,水体中砷超标有2 个原因。一是含砷农药的使用导致砷污染[4]。赵氏沟两侧有大量农田,砷超标可能是大量使用含砷农药所致。二是食品加工过程的砷污染。赵氏沟流域有大量食品加工企业,其中海鲜产品居多,可能使用含砷配料,导致外排废水含有大量砷,污染水质。
经溯源监测,鸭绿江西水道是其支流石佛沟和赵氏沟的主要受纳水体,其主要污染指标是TN、无机氮和TP 等。监测数据显示,赵氏沟流域内水产加工和养殖企业可能存在废水超标排放现象,而石佛沟受生活污水影响较大。本次溯源监测也是对鸭绿江西水道的一次预警监测,为快速准确确定污染源提供管理依据,防止污染物进一步扩散,提高生态环境执法监察效果。