恩施城區(qū)段清江河水質(zhì)評(píng)價(jià)

翟 琨，譚建華

(1.湖北民族學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 恩施 445000；2.湖北省巴東縣野三關(guān)鎮(zhèn)中，湖北 巴東 444324)

清江位于湖北省西南部，是湖北省境內(nèi)最大的一條長(zhǎng)江支流，發(fā)源于湖北省利川市齊岳山，流經(jīng)利川、恩施、巴東、長(zhǎng)陽(yáng)等10個(gè)縣市，在宜都市注入長(zhǎng)江.自20世紀(jì)50年代初以來(lái)，湖北省出臺(tái)了一系列的清江流域規(guī)劃措施，對(duì)清江流域的水電、旅游資源等自然資源進(jìn)行開發(fā)，流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)取得了良好發(fā)展，人民的生活水平有了很大程度的改善.但隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，清江的水環(huán)境也遭到了破壞，局部水體富營(yíng)養(yǎng)化和主要污染物指標(biāo)超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成了越來(lái)越大的影響.恩施地處清江中上游，介于東經(jīng)109°4′48″～109°58′42″，北緯29°50′33″～30°39′30″，是鄂西南地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，城區(qū)內(nèi)建有工業(yè)園區(qū)，城區(qū)污染物的主要受納水體即為清江，工業(yè)污染、生活污染、農(nóng)業(yè)面源污染的加重，使得清江水質(zhì)總體下滑，局部惡化，水環(huán)境受到較大威脅[1-3].本文采用綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)恩施城區(qū)段清江河水質(zhì)現(xiàn)狀，為保護(hù)清江水環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù).

1 研究方法

1.1 水樣采集

根據(jù)HJ/T 91-2002地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，結(jié)合恩施段清江實(shí)際情況，從上游至下游方向布設(shè)了4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，1#：施州大橋；2#：彩虹橋；3#：清江大橋；4#：官坡大橋.采樣時(shí)間為天氣晴朗的中午，采樣時(shí)采樣器與保存水樣容器均用各采樣點(diǎn)水潤(rùn)洗3次，且采樣器排水膠管置于塑料容器下部，容器中不留氣泡.采樣完成后2h時(shí)內(nèi)將采集的混合水樣送回實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn).

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)對(duì)清江河水質(zhì)情況的前期調(diào)查，選擇溶解氧、生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚、氟化物5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，測(cè)定方法分別采用碘量法、稀釋接種法、酸性法、4-氨基安替比林直接光度法、氟試劑分光光度法進(jìn)行測(cè)定[4].

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法 只用一個(gè)參數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，簡(jiǎn)單明了，可直接了解水質(zhì)狀況與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系.單因子污染指數(shù)計(jì)算公式：Si=Ci/Coi

Si為某種污染物的標(biāo)準(zhǔn)值；Ci為某種污染物實(shí)測(cè)平均濃度，mg/L；Coi為某種污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L.

1.3.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法[5-7]水質(zhì)的綜合污染指數(shù)是一種算術(shù)均數(shù)型的水質(zhì)指數(shù)，選用高錳酸鹽指數(shù)、BOD5、COD、氨氮、石油類、揮發(fā)酚、總磷、總汞八種指標(biāo)為參數(shù).根據(jù)恩施段清江河的主要功能是飲用和工業(yè)用水為主，且根據(jù)恩施歷年來(lái)的其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及相關(guān)資料記載，選擇溶解氧、生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚、氟化物五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8].

綜合污染指數(shù)計(jì)算公式：P=∑Si/n,Si=Ci/Coi,即P=(∑Ci/Coi)/n

P為綜合污染指數(shù)；Si為第i種污染物的標(biāo)準(zhǔn)值；Ci為第i種污染物實(shí)測(cè)平均濃度，mg/L；Coi為第i種污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L.

1.3.3 污染程度分級(jí) 根據(jù)綜合污染指數(shù)計(jì)算公式即可獲得監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值：P≤0.2，水質(zhì)清潔；0.22.0，水質(zhì)嚴(yán)重污染.

表1 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定值 mg·L-1

2 結(jié)果與分析

2.1 單因子指數(shù)評(píng)價(jià)

根據(jù)恩施段清江河以飲用和工業(yè)用水為主要功能的特點(diǎn)，選用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)[8]中Ⅲ類水的污染物標(biāo)準(zhǔn)限值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).通過對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定值，可以從溶解氧、生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚、氟化物5個(gè)指標(biāo)對(duì)恩施城區(qū)段清江河水質(zhì)進(jìn)行初步評(píng)價(jià).從表1可知，4個(gè)測(cè)點(diǎn)水樣中溶解氧值均較高，達(dá)到一類水標(biāo)準(zhǔn)，由于水中溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關(guān)系.在自然情況下，空氣中的含氧量變動(dòng)不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高.這與取樣時(shí)的低溫天氣有一定的關(guān)系，但也說(shuō)明水中含氧量較多，水質(zhì)較好，水中有機(jī)污染物較少.高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定值采樣點(diǎn)1#和2#在三類水標(biāo)準(zhǔn)以上，采樣點(diǎn)3#和4#在三類水標(biāo)準(zhǔn)以下，說(shuō)明水中存在有機(jī)污染；從上游至下游方向，高錳酸鹽指數(shù)呈逐漸增高的趨勢(shì)，尤其是水樣3#和水樣4#增幅更大且已超出三類水標(biāo)準(zhǔn)值，表明從采樣點(diǎn)3#開始，水中有機(jī)污染物開始增多，越往下游污染越重.生化需氧量在采樣點(diǎn)4#也超過三類水標(biāo)準(zhǔn)限值.從高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量的變化趨勢(shì)表明下游段水中有機(jī)污染物較上游段有所增加，這可能與其處于城市中心區(qū)域，人口密度、車流量較大有關(guān)，排放的生活污水和其他廢水較多，有機(jī)污染物有所增加所導(dǎo)致.4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)氟化物濃度較接近，說(shuō)明恩施城區(qū)排放氟化物的污染物較少，主要來(lái)自于清江河恩施城區(qū)上游段，分析主要是由于化肥廠、燃料燃燒等所致.恩施城區(qū)段的清江河水中揮發(fā)酚未檢出，表明未受到該類污染物污染.

2.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)

以Ⅲ類水的污染物標(biāo)準(zhǔn)限值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，清江河水質(zhì)綜合污染指數(shù)為0.946，根據(jù)污染等級(jí)劃分屬于中等程度污染.其中高錳酸鹽指數(shù)和氟化物指數(shù)值較高，為恩施城區(qū)段清江河主要污染物.資料表明，恩施市工業(yè)源357個(gè)，其中重點(diǎn)源79個(gè)，一般源278個(gè).恩施全市工業(yè)企業(yè)主要以中小型企業(yè)為主，其中中型企業(yè)4家，小型企業(yè)353家.恩施市主要工業(yè)企業(yè)261家，其中恩施城區(qū)主要工業(yè)企業(yè)125家，占47.9%.市工業(yè)廢水主要排放污染物為COD和BOD，COD排放總量為1 507 t，BOD排放量為456.18 t；其中恩施城區(qū)COD排放總量為856.25 t，BOD排放量為363.61 t.廢水排放的主要污染物COD.呈現(xiàn)城鎮(zhèn)生活源大于工業(yè)源的特點(diǎn)，工業(yè)源與生活源污染物比值COD為1∶6，BOD為1∶139.排放區(qū)域主要集中在恩施城區(qū)中上游，給清江恩施城區(qū)段水環(huán)境帶來(lái)一定的環(huán)境壓力；并且城市居民生活污染源已經(jīng)取代工業(yè)源成為恩施市廢水主要污染源.

表2 污染指數(shù)表

3 小結(jié)與結(jié)論

研究表明，恩施城區(qū)段清江河水目前總體上呈Ⅲ類水質(zhì)，水質(zhì)尚好，能夠滿足水體功能的需求，但從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，已接近評(píng)價(jià)上限值，需要注意保護(hù)水環(huán)境.從表1和表2可知，主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、和氟化物.從恩施城區(qū)的工業(yè)布局和生活習(xí)慣來(lái)看，需要加大力度監(jiān)控工業(yè)廢水的排放，加快城市污水管網(wǎng)鋪設(shè)盡以加強(qiáng)對(duì)生活廢水的處理和凈化，合理改善生活方式.各相關(guān)部門應(yīng)高度重視，加強(qiáng)清江河水質(zhì)的監(jiān)控，力求做到全面細(xì)致，還要提高環(huán)境監(jiān)督管理能力以及處理緊急環(huán)境安全事故的能力.

[1] 鄧?yán)?恩施城區(qū)段清江水環(huán)境問題分析[D].武漢:湖北大學(xué)，2005.

[2] 翟琨.恩施大龍?zhí)端畮?kù)水質(zhì)有機(jī)污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，29(1)：13-14.

[3] 余江.恩施市清江大龍?zhí)稁?kù)區(qū)水環(huán)境容量及其水污染防治對(duì)策研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2006.

[4] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[5] 徐新陽(yáng).環(huán)境評(píng)價(jià)教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004:64-69.

[6] 彭文啟,張祥偉.現(xiàn)代水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)理論與方法[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005:32-35.

[7] 向?qū)?長(zhǎng)江水質(zhì)污染物的研究[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2009，27(3):302-304.

[8] GB3838-2002.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2002.