銅仁市錦江河水質(zhì)調(diào)查及污染防治措施

楊雄英，馮宜恒

(貴州大學(xué) 明德學(xué)院，貴州 貴陽 550004)

銅仁市錦江河水質(zhì)調(diào)查及污染防治措施

楊雄英，馮宜恒

(貴州大學(xué) 明德學(xué)院，貴州 貴陽 550004)

水質(zhì)的好壞決定了人們生活水平和人體的健康，同時也影響著一個城市的形象。銅仁市錦江河作為銅仁市的母親河，為居民提供飲用水，水質(zhì)的好壞關(guān)系著銅仁市生態(tài)環(huán)境、城市功能和休閑功能的發(fā)揮。自從錦江河開發(fā)游船項目以來，每天有大量的游客來參觀和游玩，影響著錦江河的生態(tài)環(huán)境，本文通過運(yùn)用單因子評價法、水污染指數(shù)法、模糊綜合法三種方法對銅仁市錦江河近期的水質(zhì)進(jìn)行綜合分析評價，為進(jìn)一步改善銅仁市錦江河及貴州省內(nèi)所有的水生態(tài)環(huán)境的改善提供參考依據(jù)。

水質(zhì)評價；錦江河；單因子評價法；水污染指數(shù)法；模糊綜合法

錦江河發(fā)源于貴州省梵凈山南麓。全程117 km，流域面積7558 km2，是麻陽農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)居民生活的重要水源。如今，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，錦江兩岸日益繁榮。隨之而來的一系列環(huán)境問題日益突現(xiàn)，垃圾隨意傾倒，生活污水、生產(chǎn)廢水肆意排放，生物多樣性受到嚴(yán)重威脅。錦江河沒有以前那么清澈，河水污染對人民群眾的生活造成了嚴(yán)重影響，因此水質(zhì)的污染問題也被人們重視起來。近些年，隨著科技的發(fā)展水體質(zhì)量評價的方法出現(xiàn)了很多種，主要有：水污染指數(shù)法、概率統(tǒng)計法、單因子評價法、模糊綜合評價法、生物指數(shù)法等。

本次選取五個采樣點(diǎn)如下，采樣點(diǎn)1經(jīng)度：109.19141，緯度：27.72628；采樣點(diǎn)2經(jīng)度：經(jīng)度：109.19128，緯度：27.72065；采樣點(diǎn)3經(jīng)度：109.19733，緯度：27.72772；采樣點(diǎn)4經(jīng)度：109.19226，緯度：27.72848；采樣點(diǎn)5經(jīng)度：109.19806，緯度：27.73137。

本文選擇常用的五個指標(biāo)：化學(xué)需氧量(CODMn)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、總氮(TN)和溶解氧(DO)，各采樣點(diǎn)的指標(biāo)如表1所示。

表1 各采樣點(diǎn)指標(biāo)

1 單因子評價法

1.1 單因子評價法介紹

單因子評價法是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)中規(guī)定的評價方法，即以水質(zhì)最差的單項指標(biāo)所屬類別來確定水體綜合水質(zhì)類別。其方法是用水體各監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果對照該項目的分類標(biāo)準(zhǔn)，確定該項目的水質(zhì)類別，在所有項目的水質(zhì)類別中選取水質(zhì)最差類別作為水體的水質(zhì)類別。

表2 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)

1.2 各個采樣點(diǎn)評價

表3 單因子評價法評價結(jié)果

2 水污染指數(shù)法

水污染指數(shù)法基于單因子評價法的評價原則，依據(jù)水質(zhì)類別與WPI值對應(yīng)表(表4)，用內(nèi)插方法計算得出某一采樣點(diǎn)每個參加水質(zhì)評價項目的WPI值，取最高WPI值作為該采樣點(diǎn)的WPI值。

表4 水質(zhì)類別與WPI值對應(yīng)表

2.1 未超過Ⅴ類水質(zhì)[1]

未超過Ⅴ類水限值時指標(biāo)WPI值計算方法：

式中：C(i)為第i個水質(zhì)項目的監(jiān)測濃度值，Cl(i)為第i個水質(zhì)項目所在類別標(biāo)準(zhǔn)的下限濃度值，Ch(i)為第i個水質(zhì)項目所在類別標(biāo)準(zhǔn)的上限濃度值，WPIl(i)為第i個水質(zhì)項目所在類別標(biāo)準(zhǔn)下限濃度值所對應(yīng)的指數(shù)值，WPIh(i)為第i個水質(zhì)項目所在類別標(biāo)準(zhǔn)上限濃度值所對應(yīng)的指數(shù)值，WPI(i)為第i個水質(zhì)項目所對應(yīng)的指數(shù)值。

此外，GB3838—2002中兩個水質(zhì)等級的標(biāo)準(zhǔn)值相同時，則按低分?jǐn)?shù)值區(qū)間插值計算。

溶解氧(DO)：如果DO≥7.5mg/L時則取評分值20分；如果2≤DO<7.5時，計算公式為：

2.2 超過Ⅴ類水質(zhì)

超過Ⅴ類水限值的指標(biāo)WPI值計算方法：

式中：C5(i)為第i項目GB3838-2002中Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)濃度限值。

當(dāng)DO<2時，

2.3 采樣點(diǎn)WPI的確定

2.4 評價

表5 水污染指數(shù)法評價

3 模糊綜合評價法[2-4]

3.1 建立因子集

根據(jù)《中華人民共和國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的有關(guān)規(guī)定，確定五項水質(zhì)影響因素，即因子集為：

u=(CODMn，NH3-N，TP，TN，DO)

3.2 建立評價集

根據(jù)《中華人民共和國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)把水質(zhì)分為五級，評價集V={Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ}。

3.3 建立隸屬函數(shù)

水質(zhì)污染是模糊的概念，因此采用隸屬度來描述其分類相對比較合理。以CODMn為例，建立模糊關(guān)系矩陣。則：

用類似的方法建立氨氮、總磷、總氮、溶解氧評價指標(biāo)的隸屬函數(shù)。

3.4 單因子模糊評價

將各實(shí)測值帶入各隸屬函數(shù)，得單因子模糊評價矩陣R為：

3.5 建立權(quán)重集

以污染物超標(biāo)情況確定權(quán)重：

式中：ai為第i種污染物的權(quán)重；ρi為實(shí)測質(zhì)量濃度；ρs,i為多級質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)值的平均值。

式中：ρs,ij為第i種污染物第j級質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)值；m為級別數(shù)。

表6 權(quán)重結(jié)果

權(quán)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 模糊綜合評價

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 各采樣點(diǎn)評級等級

4 水質(zhì)評價

4.1 三種評價結(jié)果對比

表8 三種方法評價結(jié)果

4.2 結(jié)果分析

單因子評價法的結(jié)果顯示：采樣點(diǎn)3處為Ⅴ類水，其余四個采樣點(diǎn)為Ⅳ類水；水污染指數(shù)法的結(jié)果顯示：采樣點(diǎn)1處為Ⅴ類水，其余四個采樣點(diǎn)為Ⅲ類水；糊綜合評價法的結(jié)果顯示：采樣點(diǎn)1處為Ⅲ類水，其余四個采樣點(diǎn)為Ⅱ類水。

單因子評價法的實(shí)質(zhì)是選擇污染最嚴(yán)重指標(biāo)的級別作為該采樣點(diǎn)的水質(zhì)級別，因此與其他方法相比，其水質(zhì)評價結(jié)果是最差的。水質(zhì)越差，單因子評價方法與其它方法所得結(jié)果差別越大。水污染指數(shù)是一個連續(xù)變化的數(shù)值，可以反映水質(zhì)的微小變化趨勢。當(dāng)水質(zhì)在一個類別內(nèi)變化時，利用類別法就無法判斷水質(zhì)變化情況，而水污染指數(shù)法此時具有較好的適用性，可以作為單因子評價的補(bǔ)充。糊綜合評價法結(jié)果與前兩種相差較大，與實(shí)際水質(zhì)情況吻合。

其中采樣點(diǎn)1處位于錦江河游船租賃點(diǎn)，客流量較大，小吃攤位較多，產(chǎn)生的污染物較多，對水體產(chǎn)生影響較大。模糊綜合評價法比較客觀地反映了各污染因子的影響作用，評價效果較好，是一種較為科學(xué)而有效的水質(zhì)定量評價方法。

5 結(jié)語

貴州靠環(huán)境的優(yōu)勢發(fā)展旅游業(yè)，吸引大量的游客游玩，經(jīng)濟(jì)受益的同時也要注重環(huán)境問題，錦江河是銅仁市的母親河，水質(zhì)的好壞影響著人體的健康和城市的美觀，因此必須重視錦江河水質(zhì)問題。

錦江河的上游支流大多在農(nóng)村，主要污染源是畜禽養(yǎng)殖、生活污水及垃圾，應(yīng)該加強(qiáng)對支流兩岸農(nóng)村的環(huán)境治理，完善兩岸農(nóng)村的生活污水和畜禽養(yǎng)殖的廢水處理設(shè)施建設(shè)[5]。銅仁市有關(guān)部門制定相關(guān)的法律條文，政府做好宣傳環(huán)保工作，有關(guān)部門對水質(zhì)定期進(jìn)行檢測。

[1] 薛巧英,劉建明.水污染綜合指數(shù)評價方法與應(yīng)用分析[J].環(huán)境工程,2004,22(1):64-69．

[2] 奚旦立,孫裕生.環(huán)境監(jiān)測[M].4版.北京:高等教育出版社,2010.[3] 劉培桐.環(huán)境學(xué)概論[M].2版.北京:高等教育出版社,2011.[4] 趙云峰,馮宜恒,劉 彤.模糊數(shù)學(xué)法在貴陽“十里河灘”景點(diǎn)水質(zhì)評價中的應(yīng)用[J].山東化工,2016,45(21): 125-127.

[5] 彭貴海.錦江河銅仁市城區(qū)河段水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢研究[J].綠色科技,2015(9):229-230.

(本文文獻(xiàn)格式：楊雄英，馮宜恒.銅仁市錦江河水質(zhì)調(diào)查及污染防治措施[J].山東化工,2017,46(5):143-146.)

Tongren Jinjiang River Water Quality Investigation and Pollution Control Measures

YangXiongying，F(xiàn)engYiheng

(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

楊雄英(1995—)，男，貴州銅仁人，主要從事環(huán)境工程研究。

X824

A

1008-021X(2017)05-0143-04