保定市一畝泉河河流中COD的變化及污染源分析

班西雨 杜忠文 王世杰 王建偉 田祖光

摘要：針對(duì)保定市城區(qū)水系管理委員會(huì)2017年3月公布的黑臭水體河流中的一畝泉河7.23km的黑臭水體段為參考進(jìn)行了勘查、取樣與COD實(shí)驗(yàn)工作，從2019年4月12日到2019年5月29日進(jìn)行了為期一個(gè)半月的時(shí)間。研究結(jié)果表明：保定市一畝泉河河流不同位置COD大小不同、污染原因不同。通過周圍景現(xiàn)的變化、對(duì)采樣點(diǎn)附近居民進(jìn)行的走訪和COD濃度的測(cè)定，對(duì)一畝泉河的水質(zhì)狀況和污染源進(jìn)行了全面系統(tǒng)地分析。并為此提出了切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)有效、便于管理的控制方案。

關(guān)鍵詞：保定市一畝泉河;化學(xué)需氧量;污染分析

中圖分類號(hào)：X522 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2020）04-0027-03

1 引言

一畝泉河位于保定市區(qū)西側(cè)，西北至東南走向。起于七一路3號(hào)橋，自勝利橋處與護(hù)城河交匯，最終流人府河。一畝泉河千百年來，甘甜的水源源不斷地從地下噴涌而出，經(jīng)過府河一直流人白洋淀，它曾是保定市飲用水水源地。然而，近幾十年保定工業(yè)發(fā)展，對(duì)河水進(jìn)行過渡開采，地表水流量越來越少，污然也越來越嚴(yán)重。

自2017年起，一畝泉河已在治理過程中。河體的黑臭現(xiàn)象得到了明顯的改善，部分河段甚至已經(jīng)清澈見底。但仍然有一些河段治理效果有待提高。于是組建調(diào)查小組，深入實(shí)地進(jìn)行了調(diào)查。研究工作以測(cè)定河段水質(zhì)為主，以保定市水系辦公布的黑臭段為主并適當(dāng)擴(kuò)大范圍，進(jìn)行了約8km的瞬時(shí)水樣采集、實(shí)地調(diào)查與COD實(shí)驗(yàn)工作。

2 研究方法

2.1 采樣方法

2.1.1 采樣范圍與具體位置

為更好地掌握水質(zhì)情況。以保定市水系辦公布的7.23km的黑臭段水體為基準(zhǔn)在上下游均擴(kuò)大范圍進(jìn)行采樣工作，總長約為8km。

如圖1所示，黑色圓點(diǎn)代表采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)所在河段為保定市水系辦2017年公布的一畝泉河黑臭水體段。采樣起點(diǎn)在七一西路3號(hào)橋西400m，終點(diǎn)在動(dòng)物園西北150m附近共計(jì)11個(gè)采樣點(diǎn)。水流走向?yàn)?～11，自西向東。因個(gè)別河段的異常峰值和天氣變化導(dǎo)致的COD值不準(zhǔn)確，對(duì)點(diǎn)3、點(diǎn)5、點(diǎn)8三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了加樣。采樣工作于2019年4月12日至2019年5月29日約為一個(gè)半月，其中采樣點(diǎn)：1點(diǎn)與4點(diǎn)、2點(diǎn)與3點(diǎn)、3點(diǎn)加樣與5點(diǎn)、6點(diǎn)與7點(diǎn)、8點(diǎn)與9點(diǎn)、10點(diǎn)與11點(diǎn)、5點(diǎn)加樣與8點(diǎn)加樣，分別為同一天所取樣。故7個(gè)取樣點(diǎn)日，所采水樣均于12h內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，故不經(jīng)酸化保存。所有采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置見表1。

2.1.2 加樣工作

于取樣點(diǎn)3的首次采樣工作伴有陣雨，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)點(diǎn)5做了加樣。對(duì)比總體，取樣點(diǎn)6和8為COD濃度高值和底值的突變點(diǎn)，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)其進(jìn)行了加樣測(cè)試。

2.2 測(cè)試方法

化學(xué)需氧量（COD）的測(cè)定采用重鉻酸鹽法，即國標(biāo)法（GB11914-89）[1]。

3 結(jié)果與討論

3.1 環(huán)境調(diào)查

通過對(duì)一畝泉河的全河段調(diào)查，根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)將河段分為5段，在此分別概述如下。

（1）第一段為七一西路三號(hào)橋西400m到七一西路三號(hào)橋處，即點(diǎn)1至點(diǎn)2河段。由于處河流上游，因具有流速快、河道窄、無明顯排污口的特點(diǎn)，水體相對(duì)河段其他部位顯清澈且無異味，水質(zhì)較好。

（2）第二段為陽光水岸附近到大唐浴都附近，即點(diǎn)3至點(diǎn)4河段，地處居民區(qū)附近和浴池附近。生活污水和浴池污水有所排放，河道兩岸有明顯的排污口，水體略渾濁。

（3）第三段為樂凱南大街樂凱園附近到百花園廣場附近，即點(diǎn)5到點(diǎn)7河段。附近有一個(gè)膠片廠、一個(gè)幼兒園、一個(gè)公廁，且有居民區(qū)，有明顯的污水排放口。水位較低，河流流速差，不利于污染物擴(kuò)散，底泥積累較多。所以此河段污染較嚴(yán)重，造成環(huán)境壓力較大。

（4）第四段為朝陽南大街到動(dòng)物園西北150m處，即8點(diǎn)到11點(diǎn)河段。河流兩岸分布著居民區(qū)，河道兩岸生活垃圾堆放比較嚴(yán)重，且生活污水排放問題壓力較大。兩岸植被茂盛且南岸邊有居民種植的菜地（圖2），據(jù)估計(jì)約20m²。據(jù)調(diào)查走訪，居民曾給農(nóng)作物噴灑過農(nóng)藥，這會(huì)導(dǎo)致藥物殘留部分進(jìn)入河流，致使河流污染。但較第三段比相對(duì)清澈。

3.2 數(shù)據(jù)分析與討論

3.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

各點(diǎn)濃度如表2e因3號(hào)點(diǎn)的樣品是下雨之后所取，為確保其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，對(duì)其進(jìn)行了加樣，對(duì)比后證明下雨后所取樣品COD值為不準(zhǔn)確值，比正常值高。發(fā)現(xiàn)雨水有酸性物質(zhì)偏臟，且采樣時(shí)在排污口附近，所以分析總體樣品時(shí)應(yīng)以3號(hào)加樣點(diǎn)的值為準(zhǔn)。

3.2.2 分析與討論

將3.1所述環(huán)境概況與水體COD濃度隨點(diǎn)位（隨水流方向）變化形式結(jié)合討論（圖3）。

（1）如圖3所示，COD數(shù)值有兩個(gè)突變點(diǎn)，點(diǎn)5突高、點(diǎn)8突低。點(diǎn)5、6、7持續(xù)較高，說明一畝泉河在此段污染最嚴(yán)重。點(diǎn)1、2為源頭水質(zhì)較清，點(diǎn)3、4處COD濃度稍大，點(diǎn)8、9、10、11的濃度平均較點(diǎn)3、4小，水質(zhì)較清澈。

（2）河流源頭水源充足、流速較快、無污水排放出，水體較清澈，可能為圖中COD值低的原因。

（3）河流中上游COD濃度逐漸增大，可能是因?yàn)楦浇蔷用駞^(qū)，河水的左岸有一個(gè)浴池，有生活污水排放和生活垃圾的堆積。但相對(duì)2017年保定市水系辦監(jiān)測(cè)的一畝泉河水體透明度差、水質(zhì)差，已經(jīng)好了很多，說明治理起到了效果，但還需繼續(xù)加強(qiáng)，綜合治理。

（4）河流中游COD濃度突變到70mg/L以上，可能是因?yàn)樗惠^低，河流流速較慢，不利于污染物擴(kuò)散，河流淤泥沉積河底較多。其次河流兩岸為居民生活區(qū)，人口特別密集，經(jīng)過走訪居民，他們表示生活區(qū)的廢水全部排放到此河，且有很多排污口的存在。經(jīng)過實(shí)際考證，的確發(fā)現(xiàn)有污水口的存在（圖4），這就必然導(dǎo)致生活污水的排放造成河流被污染。雖然進(jìn)行治理，但都是通過上游新放的水將原先污水沖掉來治理。這一點(diǎn)也是從當(dāng)?shù)鼐用衲抢锼@將極大影響治理效果，且不是長久之計(jì)，也不符合生態(tài)文明建設(shè)的要求，需要政府切實(shí)加大在排污口的方面的治理。

（5）河流下游COD濃度突降低到平均40mg/L以下可能是因?yàn)楹恿鞯闹饕廴驹礊樗w富營養(yǎng)化，有大量水華。通過在河面噴灑生物制劑，作用于水中過剩的營養(yǎng)有機(jī)物污染，降低泥地，凈化水質(zhì)，相對(duì)于其他污染源易得到改善。但較源頭水質(zhì)還有一些差距。

4 結(jié)論

（1）一畝泉河整體COD變化范圍為30.22～80.76mg/L，共有6個(gè)點(diǎn)水體超Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。平均COD為濃度49.15mg/L，平均總體也超Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，全程總長8km。其中包括6.1km的生活污水排放段，1.6km的富營養(yǎng)化污染段，兩者之間有重合處。

（2）通過觀察周圍景觀對(duì)水質(zhì)的影響，COD值高峰出現(xiàn)的原因，得到一畝泉河水質(zhì)污染的主要原因?yàn)樯钗鬯呐欧牛猩俨糠止I(yè)污水排放和水體富營養(yǎng)化。

（3）和2017年相比，一畝泉河整體上看有所改善，與國家出臺(tái)的一系列政策及大力治理有關(guān)。但河體某些位置，還需要加強(qiáng)治理，在技術(shù)上革新的同時(shí)，也應(yīng)大力的宣傳，加強(qiáng)人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

5 結(jié)語

隨著城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的發(fā)展，河水的污染問題越來越嚴(yán)重。一畝泉河是保定市一條典型的易污染、難治理的河流。加上其對(duì)雄安新區(qū)的影響，足以見得研究其規(guī)劃與治理方法有著十分重要的意義[3]。通過上述的數(shù)據(jù)分析和實(shí)地調(diào)查，今后對(duì)一畝泉河的治理的重點(diǎn)工作應(yīng)該放在生活污水排放的治理。減少污染源對(duì)河流的污染是最根本的途徑。并且水生植物對(duì)河水中的COD有較好的凈化效果，不僅自身對(duì)河水有較好的凈化效果，還可以為微生物和其他水生植物提供生長條件，從而達(dá)到對(duì)水體多方位凈化的效果。最后，可以利用水生昆蟲對(duì)水質(zhì)進(jìn)行觀測(cè)分析。例如，水黽的數(shù)量、活躍度等[4]。此外，應(yīng)該進(jìn)一步加大河水污染的治理力度，比如重新利用人工增氧技術(shù)、加大底泥清除頻率或采取底泥氧化措施。全面打造水面（納污生態(tài)島）+水體（人工水下森林）+底質(zhì)（生態(tài)清淤），三位一體的水環(huán)境自凈體系[5]。長此以往，一畝泉河的污染治理情況一定會(huì)有更顯著的改善。也為中國面臨同種污染問題的相似河流提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.GB11914-1989水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法HJ828-2017[S].北京：中國環(huán)境出版社，2017.

[2]李秀芳，王龍，聶煜東，等.水生植物組合凈化受污染河道研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2018（10）：8-12，18.

[3]李東浩，劉竿，王鐳，等.保定市黃花溝河流環(huán)境及其水質(zhì)COD變化研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2018，43（2）：131-134.

[4]徐希蓮.水生昆蟲與水質(zhì)的生物監(jiān)測(cè)[D]，北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2001.

[5]河北新聞網(wǎng).保定計(jì)劃2019年治理好城區(qū)7條黑臭河流[EB/OL].（2017-03-16）[2018-12-2].http：//hebei.hebnews.cn/2017-03/16/content_6372491.htm.

收稿日期：2019-12-31

基金項(xiàng)目：保定市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展指導(dǎo)計(jì)劃（編號(hào)：1911ZN008）

作者簡介：班西雨（1998-），女，保定理工學(xué)院地球科學(xué)與資源學(xué)院學(xué)生。

通訊作者：杜忠文（1981-），男，講師，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)相關(guān)教學(xué)研究。