京郊河流水質(zhì)狀況及污染源調(diào)查研究

王 兵，趙哲光，顏夢宇，周利霞，董召光

（北京沃爾德防災(zāi)綠化技術(shù)有限公司，北京 100048）

我國幅員遼闊,從南往北依次跨越熱帶、亞熱帶、暖溫帶和寒溫帶4個氣候帶，地勢西高東低，地貌形態(tài)復(fù)雜多樣，且我國位于太平洋東側(cè)，受季風(fēng)影響較強(qiáng)，因此造就了我國河流千變?nèi)f化的河流形態(tài)[1]。多樣的河流生態(tài)環(huán)境，能夠?yàn)椴煌锏纳婧头毖芴峁⒌丨h(huán)境，是維護(hù)生物多樣性的重要保障[2]。然而，隨著我國城市建設(shè)的高速發(fā)展，對水資源的需求日益增加，不合理的利用水資源造成河流水質(zhì)污染的程度不斷增加，這嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)自然的可持續(xù)發(fā)展。

以京郊多條河流為研究對象，通過實(shí)地調(diào)查取樣，從pH值、溶解氧、氨氮含量、磷酸鹽[3]等4個方面對多條河流的水質(zhì)狀況進(jìn)行研究，了解北京市郊區(qū)河流水質(zhì)的現(xiàn)狀。

1 研究區(qū)概況

北京的氣候?yàn)榈湫偷谋睖貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年無霜期180 d～200 d，西部山區(qū)較短。2007年平均降雨量483.9 mm，為華北地區(qū)降雨最多的地區(qū)之一。降水季節(jié)分配很不均勻，全年降水的80%集中在夏季6月、7月、8月三個月，7月、8月有大雨。

北京天然河道自西向東貫穿五大水系：拒馬河水系、永定河水系、北運(yùn)河水系、潮白河水系和薊運(yùn)河水系。多由西北部山地發(fā)源，向東南蜿蜒流經(jīng)平原地區(qū)，最后分別在海河匯入渤海（薊運(yùn)河除外）。本次調(diào)查河段包括永定河、白河、湯河、安達(dá)木河、懷九河和拒馬河6條河流的部分河段。

2 調(diào)查內(nèi)容與方法

2.1 調(diào)查內(nèi)容

（1）pH 值

pH值是重要的水質(zhì)指標(biāo)之一，一般天然水體的pH值在6.5～8.5之間。

（2）溶解氧

溶解在水中的氧稱為溶解氧（Dissolved Oxygen，DO），是水質(zhì)重要指標(biāo)之一[4]。如果水中有機(jī)物含量較多，其耗氧速度超過氧的補(bǔ)給速度，則水中DO量將不斷減少，當(dāng)水體受到有機(jī)物的污染時，水中溶解氧量甚至可接近于0，這時有機(jī)物在缺氧條件下分解就出現(xiàn)腐敗發(fā)酵現(xiàn)象，使水質(zhì)嚴(yán)重惡化。

（3）氨氮

氨氮對于水生浮游藻類，幾乎所有的藻類都能直接迅速而且優(yōu)先利用它們，會助長藍(lán)藻類微生物超量繁殖，使得水體出現(xiàn)水華、赤潮等污染，氨氮對魚類及其他水生動物有強(qiáng)的毒性，即使?jié)舛群艿?，也會抑制生長，損害鰓組織，加重魚病，氨氮被認(rèn)為是水體老化的重要因素，故亦是水質(zhì)重要指標(biāo)之一[5]。

（4）磷酸鹽

磷酸鹽增加水體中藻類生長所需的重要元素磷，因而引起藻類瘋長；導(dǎo)致水體中細(xì)菌大量繁殖。瘋長的藻類死亡之后成為水體中細(xì)菌的營養(yǎng)，于是細(xì)菌迅速增殖，致使魚類死亡。大量增殖的細(xì)菌會消耗水中的氧氣，水體缺氧會引起魚類死亡，故磷酸鹽亦為水質(zhì)重要指標(biāo)之一[6]。

2.2 調(diào)查方法

將調(diào)查河段每隔100 m劃定一個檢測點(diǎn)，測量一次水質(zhì)情況，測量指標(biāo)包括pH值、氨氮、溶解氧、磷酸鹽等，操作方法按照試劑盒中的使用說明操作，主要是比色法[7]。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 pH值

調(diào)查結(jié)果見表1，從數(shù)據(jù)上看調(diào)查6條河流部分河段水樣的pH平均值在6.6～7.1之間，少數(shù)河段達(dá)到9.0，說明調(diào)查河流水質(zhì)在pH值方面基本正常。

表1 北京地區(qū)典型河流的pH值狀況

3.2 溶解氧

調(diào)查結(jié)果見表2，根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)[8]，劃分為I～I(xiàn)II類水質(zhì)河段和IV～V類水質(zhì)河段。

表2 北京地區(qū)典型河流的溶解氧含量狀況

從表2中可以看出，從溶解氧方面來看，永定河的水質(zhì)狀況最差，其次是湯河、懷九河、拒馬河，安達(dá)木河的水質(zhì)狀況最好。分析原因認(rèn)為永定河水量較大，流經(jīng)區(qū)域較多，受到污染的可能性較大，因此水質(zhì)相對較差，而安達(dá)木河位于山區(qū)上游，受人為影響較少，因此水質(zhì)較好。

3.3 氨氮

調(diào)查結(jié)果見表3，根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)，劃分為I～I(xiàn)II類水質(zhì)河段和IV～V類水質(zhì)河段。

表3 北京地區(qū)典型河流的氨氮含量狀況

從氨氮方面來看，調(diào)查河段只有永定河氨氮含量水質(zhì)達(dá)到IV～V類，其他5條河流氨氮含量均達(dá)到地表水I～I(xiàn)II類水質(zhì)要求，說明除永定河外，在氨氮含量方面京郊河流水質(zhì)相對較好。分析出現(xiàn)這種情況的原因，京郊周邊重點(diǎn)污染企業(yè)相對較少，給水體造成污染的程度較輕，但永定河由于開發(fā)時間較早，大量的生活、生產(chǎn)污染水質(zhì)，導(dǎo)致其氨氮含量較高。

3.4 磷酸鹽

調(diào)查結(jié)果見表4，根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)，劃分為I～I(xiàn)II類水質(zhì)河段和IV～V類水質(zhì)河段。

表4 北京地區(qū)典型河流的磷酸鹽含量狀況

從磷酸鹽含量方面來看，調(diào)查河段只有永定河磷酸鹽含量水質(zhì)達(dá)到IV～V類，其他5條河流磷酸鹽含量均達(dá)到地表水I～I(xiàn)II類水質(zhì)要求，說明除永定河外，在磷酸鹽含量方面京郊河流水質(zhì)相對較好。

3.5 總體評價

根據(jù)調(diào)查河段的數(shù)據(jù)結(jié)果，將6條河流的水質(zhì)狀況按照就低不就高的原則進(jìn)行等級劃分，分為I～I(xiàn)II類和IV～V類兩個等級，6條河流分別等級劃分為圖1，整個北京市郊區(qū)河流調(diào)查河段等級劃分為圖2。

圖1 研究河段6條河流水質(zhì)等級劃分

圖2 北京郊區(qū)調(diào)查河流總體水質(zhì)等級劃分

通過圖1可以看出，調(diào)查6條河流中，永定河IV～V類水質(zhì)占到調(diào)研河段的65%，其他5條河流均低于20%，從中可以看出永定河的水質(zhì)狀況較差，因此應(yīng)加強(qiáng)北京市永定河水系的生態(tài)治理；從圖2可以看出，目前北京市郊區(qū)河流的水質(zhì)狀況較好，I～I(xiàn)II類水質(zhì)占到86%，分析原因認(rèn)為，近年來隨著生態(tài)環(huán)保意識的增加，各部門加強(qiáng)對河流的生態(tài)治理，采取有效的防治點(diǎn)源面源污染的措施，使得北京市郊區(qū)河流水質(zhì)能夠保持相對健康。

3.6 污染源

為了解北京市郊區(qū)河流污染的主要原因，本次調(diào)查研究的過程中對調(diào)查河流的污染源進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，污染源主要包括生活垃圾污染、生活污水污染、養(yǎng)殖污水污染和工業(yè)污染，具體見表5。

表5 北京地區(qū)典型河流污染源調(diào)查表

從表5中可以看出，永定河的污染源較多，工業(yè)污染3處，養(yǎng)殖污染7處，相對于其他調(diào)查河流明顯較高，工業(yè)污染源的氨氮含量、磷酸鹽等方面的指標(biāo)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生活垃圾和生活污水的指標(biāo)，同時永定河流域養(yǎng)殖場較多，養(yǎng)殖污水直接排放到河道造成水體污染，尤其是氨氮含量方面，數(shù)據(jù)顯示養(yǎng)殖場排放污水氨氮含量1.0 mg/L，因此養(yǎng)殖污水和工業(yè)污水是永定河流域水質(zhì)較差的主要原因；另外，從污染源方面來看，目前北京市郊區(qū)各河流均存在生活垃圾和生活污水污染河道的情況，應(yīng)該引起有關(guān)部門的重視，加強(qiáng)生活垃圾和生活污水的治理；此外，調(diào)查發(fā)現(xiàn)工業(yè)污水和養(yǎng)殖污水是目前北京市郊區(qū)河流污染的主要原因，應(yīng)該對污染企業(yè)和養(yǎng)殖場進(jìn)行集中治理，督促配建污水處理設(shè)施，嚴(yán)禁未處理污水直排河道。

4 結(jié)論

（1）從pH值來看，目前北京市郊區(qū)水質(zhì)pH值在正常范圍內(nèi)；從溶解氧方面來看，目前京郊河流普遍存在一定的問題，其中永定河最為嚴(yán)重，而安達(dá)木河情況最優(yōu)；從氨氮含量方面來看，除永定河外其他5條調(diào)查河流水質(zhì)滿足I～I(xiàn)II類水質(zhì)的要求，永定河調(diào)查河段水質(zhì)較差，有60%為IV～V類水質(zhì)；從磷酸鹽含量來看，除永定河外其他5條調(diào)查河流水質(zhì)滿足I～I(xiàn)II類水質(zhì)的要求，永定河調(diào)查河段水質(zhì)較差，有65%為IV～V類水質(zhì)。

（2）目前北京市郊區(qū)河流的水質(zhì)狀況較好，I～I(xiàn)II類水質(zhì)占到86%，近年來隨著生態(tài)環(huán)保意識的增加，各部門加強(qiáng)了對河流的生態(tài)治理，采取了有效的防治點(diǎn)源面源污染的措施，使得北京市郊區(qū)河流水質(zhì)能夠保持相對健康。

（3）永定河的污染源較多，工業(yè)污染3處，養(yǎng)殖污染7處，相對于其他調(diào)查河流明顯較高，養(yǎng)殖污水和工業(yè)污水是永定河流域水質(zhì)較差的主要原因。

（4）目前北京市郊區(qū)各河流均存在生活垃圾和生活污水污染河道的情況，應(yīng)該引起有關(guān)部門的重視，加強(qiáng)生活垃圾和生活污水的治理。