荔波小七孔景區(qū)2019年水質(zhì)狀況分析

黃 翔，鄭 娜

(1.貴州省環(huán)境監(jiān)測中心站，貴州 貴陽 550081；2.貴州省退耕還林工程管理中心，貴州 貴陽 550081)

通過分析樟江—界牌水質(zhì)自動監(jiān)測站測得的2019年樟江—界牌水質(zhì)數(shù)據(jù)，對荔波小七孔景區(qū)的水質(zhì)狀況進行評價，以期為小七孔景區(qū)水質(zhì)保護與水環(huán)境管理提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點、采樣時間及方法

采樣時間為 2019 年全年，節(jié)假日無休(除去停電、設備故障、采水器故障等非人為原因)。在界牌水質(zhì)監(jiān)測站采水點水下0.5m處(經(jīng)度107.7434，緯度25.2510)用淺水采樣器采樣，每4h自動采樣1次，并記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2 監(jiān)測指標與測定方法

界牌水質(zhì)監(jiān)測站監(jiān)測指標包括水溫、pH、電導率、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮共九項參數(shù)，自動分析儀器滿足進行24h零點漂移和24h量程漂移自動核查、零點校準、標樣校準、加標回收等質(zhì)控功能要求。控制單元系統(tǒng)改造升級，使其滿足《國家地表水監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議技術要求》，并滿足國家(環(huán)辦監(jiān)測〔2018〕14號附件)要求。

其中水溫采用溫度自動分析儀(DO-200F)、pH采用pH自動分析儀(pH-200)、電導率采用電導率自動分析儀(EC-200)、濁度采用濁度自動分析儀(TUR-200)、溶解氧采用溶解氧自動分析儀(DO-200F)、高錳酸鹽指數(shù)質(zhì)控裝置(QCD2000)、氨氮采用氨氮自動分析儀(NH3N-2000)、總磷采用總磷自動分析儀(TPN-2000[TP])、總氮采用總氮自動分析儀(TPN-2000[TN])，所用檢測儀器均為聚光科技(杭州)股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)分析及評價方法

所有數(shù)據(jù)以日均值為基礎，采用 SPSS22.0軟件進行分析。界牌水質(zhì)評價根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)進行單因子水質(zhì)評價。

2 結果與分析

2.1 水質(zhì)分析

樟江—界牌2019年水質(zhì)測定結果顯示水體pH值全年日均值為8，全年變化幅度較小，呈弱堿性。2019年全年水質(zhì)均為Ⅰ類或Ⅱ類，適用于源頭水、國家自然保護區(qū)、集中式飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等[1]。2019年樟江—界牌2019年水質(zhì)監(jiān)測338d，其中Ⅰ類水質(zhì)天數(shù)163d，Ⅱ類水質(zhì)天數(shù)175d。汛期以Ⅱ類為主，非汛期以Ⅰ類為主。5、6月全月為Ⅱ類，11月全月為Ⅰ類，見圖1。

圖1 漳江—界牌水質(zhì)時間變化Fig.1 Water quality in different months in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.2 水溫

水溫和氣溫直接影響或控制水體中植物和微生物等的生長活動，是水質(zhì)評價中非常重要的指標[2-3]。漳江—界牌2019年水溫年變化范圍在9.7-28℃，年均水溫為 22.16℃。各月份的平均水溫變化差異較大，最低為 1月份的9.7℃，最高為8月份的28℃。界牌水溫與氣溫的趨勢大體一致，水溫在7、8 和9月份比較高，在12、1、2月較低(圖 2)。相關性分析顯示，界牌水溫隨月份變化具有統(tǒng)計學意義，界牌水溫隨月份變化差異性顯著(P<0.05)、水溫與月份變化極顯著相關(P<0.01)。

圖2 漳江—界牌水溫年變化Fig.2 Annual changes of water temperature in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.3 濁度

濁度表示水樣對光在90度的散射和吸收的強度，單位是NTU[4]。界牌水質(zhì)年平均濁度為12.97 NTU，波動幅度較大(1.13-45.83 NTU)(見圖 3)。3月、5-8月濁度明顯大于其他月份，最低為2月份的1.13，最高為6月份的45.83。主要原因是這時期當?shù)貫樨S水期，雨水豐沛、地表徑流明顯增多導致界牌水質(zhì)濁度上升。界牌水質(zhì)年濁度具有季節(jié)性變化的特點。數(shù)據(jù)單因素差異性及相關性分析顯示，界牌水質(zhì)濁度隨月份變化不具有統(tǒng)計學意義，界牌水質(zhì)濁度隨月份變化差異性顯著(P<0.05)、與月份變化極相關(P<0.01)。

圖3 漳江—界牌濁度年變化Fig.3 Annual changes of Turbidity in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.4 總氮

水質(zhì)總氮過高會導致水體富營養(yǎng)化[2]。漳江—界牌總氮年均值為1.00mg/L，對照《地表水環(huán)境質(zhì)量》屬于Ⅰ類。最高為6月份(1.42mg/L)、最低為11月(0.72mg/L)。相關性分析顯示，界牌水質(zhì)總氮隨月份變化具有統(tǒng)計學意義(見圖 4)，界牌水質(zhì)總氮隨月份變化差異性顯著(P<0.05)、與月份變化極相關(P<0.01)。

圖4 漳江—界牌總氮年變化Fig.4 Annual changes of Total nitrogen in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.5 總磷

總磷含量過高會導致富營養(yǎng)化和水質(zhì)惡化；磷主要來源于肥料、洗滌劑等行業(yè)的污水。漳江—界牌總磷年均為0.024 mg/L，對照《地表水環(huán)境質(zhì)量》屬于Ⅰ類。最高為6月份(0.042mg/L)、最低為11月(0.014 mg/L)。相關性分析顯示，界牌水質(zhì)總磷隨月份變化具有統(tǒng)計學意義(見圖 5)，界牌水質(zhì)總磷隨月份變化差異性顯著(P<0.05)、與月份變化極相關(P<0.01)。

圖5 漳江—界牌總磷年變化Fig.5 Annual changes of Total phosphorus in ZHang Jiang-Jie Pai area

總磷與總氮的年變化趨勢一致，最高和最低月份分別為6月和11月。夏季雨水豐沛使地表徑流夾帶農(nóng)業(yè)肥料廢水、致界牌6月份總氮、總磷升高。并在動植物吸收和微生物硝化、反硝化等作用下，總氮、總磷趨于下降平穩(wěn)趨勢。

2.6 高錳酸鹽指數(shù)

高鹽指數(shù)反映水中受還原性物質(zhì)污染的程度，高錳酸鹽指數(shù)越大即污染程度越高[4]。漳江—界牌年均高錳酸鹽指數(shù)為1.14 mg/L，對比《地表水環(huán)境質(zhì)量》屬于Ⅰ類，各月之間的差異不明顯，總體變化在0.64-1.98 mg/L(見圖6)。相關性分析顯示，界牌水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)隨月份變化不具有統(tǒng)計學意義，界牌水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)隨月份變化差異性不顯著(P>0.05)、與月份變化不相關(P>0.05)。

圖6 漳江—界牌高錳酸鹽指數(shù)年變化Fig.6 Annual changes of Permanganate index in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.7 電導率

電導率是以數(shù)字表示溶液傳導電流的能力，可以用來表示水的純度，純水的電導率很小，當水中含有無機鹽、堿、鹽、有機帶電膠體時電導率就增高。漳江—界牌年均電導率為1.14mg/L,各月之間的差異不明顯，總體變化在305.64-326.69 mg/L(見圖7)。相關性分析顯示，界牌水質(zhì)電導率隨月份變化不具有統(tǒng)計學意義，界牌水質(zhì)電導率隨月份變化差異性不顯著(P>0.05)、與月份變化不相關(P>0.05)。

圖7 漳江—界牌電導率年變化Fig.7 Annual changes of Electrical conductivity in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.8 溶解氧

溶解氧含量為水體中溶解的分子態(tài)氧含量，能夠反映水體中微生物的厭氧分解水平，通常與水體質(zhì)量呈負相關。漳江—界牌溶解氧含量年均為8.78 mg/L，對照《地表水環(huán)境質(zhì)量》屬于Ⅰ類。最高為1月份(9.87mg/L)、最低為8月(7.92 mg/L)。相關性分析顯示，漳江—界牌溶解氧含量隨月份變化具有統(tǒng)計學意義(見圖 8)，漳江—界牌溶解氧含量隨月份變化差異性顯著(P<0.05)、與月份變化相關(P<0.05)。

圖8 漳江—界牌溶解氧年變化Fig.8 Annual changes of Dissolved oxygen (do) in ZHang Jiang-Jie Pai area

2.9 氨氮

水體中的氨氮包括以游離氨和銨離子形式存在的氨，能夠反映水體的富營養(yǎng)化程度，自然水體中過量的氨氮除了來源于直接排放氨氮污染物外，當環(huán)境中溶解氧充足時，更多來源于沉積物中的有機氮在微生物作用下轉化生成大量氨氮，其中一部分氨氮通過擴散作用進入水體[3]。漳江—界牌氨氮含量年均為0.029mg/L，對照《地表水環(huán)境質(zhì)量》屬于Ⅰ類。最高為3月份(0.042mg/L)、最低為8月(0.02mg/L)。相關性分析顯示，漳江—界牌氨氮含量隨月份變化具有統(tǒng)計學意義(見圖 9)，漳江—界牌氨氮含量隨月份變化差異性顯著(P<0.05)、與月份變化極相關(P<0.01)。

圖9 漳江—界牌氨氮年變化Fig.9 Annual changes of Ammonia nitrogen in ZHang Jiang-Jie Pai area

3 總結

3.1 樟江荔波小七孔景區(qū)全年河流總磷、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧等指標的日均值處于Ⅰ類與Ⅱ類(總氮6月份均值為1.42mg/L，因我省水體中氮含量本底值偏高，此項指標不參評)，景區(qū)自然環(huán)境保護良好,沒有顯著的污染源企業(yè)排放，是優(yōu)良水體。

3.2 樟江電導率、高猛酸鹽指數(shù)汛期和非汛期差異性不顯著(P>0.05)，溶解氧汛期和非汛期差異性顯著(P<0.05)氨氮、總磷、總氮、濁度汛期和非汛期差異變化極相關(P<0.01)，主要原因有：①豐水期降雨豐富，雨水的沖刷、溶淋會使森林生態(tài)系統(tǒng)中植被表面、有機質(zhì)層和土壤中沉積的大量可溶性有機物進入水體。②夏季雨水豐沛使地表徑流夾帶農(nóng)業(yè)肥料廢水、致界牌站汛期總氮、總磷、氨氮升高。

3.3 樟江荔波小七孔段潛在水質(zhì)風險因子主要是氮，包括氨氮和總氮；潛在的風險因子還包括磷，主管部門和當?shù)卣畱敿訌姳O(jiān)測，注意防范。