某河段地表水監(jiān)測污染物變化及相關(guān)性分析

老河口市環(huán)境監(jiān)測站 杜紅梅

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，以及經(jīng)濟社會的發(fā)展，生活污水、工業(yè)污水排放量持續(xù)加大，河流中磷、氮等富集會加劇水體富營養(yǎng)化，加劇水質(zhì)惡化，并最終會嚴(yán)重威脅到河流水資源正常水質(zhì)，以及河流生態(tài)健康。據(jù)統(tǒng)計，2019年全國污水排放量達554.65億立方米，同比較2018年增長了6.4%，其中，有22個省市的污水排放量超過了10億立方米，10個省市污水排放量超過20億立方米。廣東以80.8535億立方米污水排放量位居首位，湖北以26.01億立方米，位居全國各省市污水排放量第六。地表水中的總磷，是水樣消解后各種形態(tài)磷轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿猁}后測定的結(jié)果。地表水中磷含量大量會造成水體污穢異臭，成為湖泊、海灣赤潮發(fā)生的主要因素。高錳酸鹽指數(shù)堿性或酸性介質(zhì)中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時消耗的氧化劑，因此，高錳酸鹽指數(shù)反映水體中有機、無機可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)，用高錳酸鉀氧化水樣中部分有機物和無機還原性物質(zhì)，計算出水樣消耗氧量。氨氮是水中以游離氨及銨離子存在氮，它是水體中主要耗氧污染物。水體中氨氮營養(yǎng)素含量超標(biāo)會加劇水體富營養(yǎng)化，耗氧污染物會毒害水體中的生物。因此，通過分析某河段地表水樣監(jiān)測中的總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮及化學(xué)需氧量污染程度及其變化情況以及相關(guān)性，具有重要的現(xiàn)實指導(dǎo)意義，為做好該河段流域污染治理提供第一手參考資料。

某河段全長49千米，河床寬約16米，常年水量充沛，最高洪峰達1000立方米/秒，落差少，地勢平緩。某河段流域內(nèi)農(nóng)用地占據(jù)主導(dǎo)，兩岸農(nóng)業(yè)種植面積大，水產(chǎn)養(yǎng)殖以及周圍畜禽養(yǎng)殖多，經(jīng)現(xiàn)場走訪調(diào)研，該河段無工業(yè)污染源，主要為生活污染源及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污水。本文分析該河段的總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮及化學(xué)需氧量等相關(guān)污染狀況，并進一步分析這些污染物含量及其污染相關(guān)性，為河段污水防治提供科學(xué)指導(dǎo)。

一、分析方法及相關(guān)數(shù)據(jù)來源

（一）分析方法

總磷測定選用分光光度法；氨氮分析法選用納氏比色法；高錳酸鹽指數(shù)分析則按照《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測定》（GB/T11892-1989）；化學(xué)需氧量分析法選用高錳酸鉀法。

（二）數(shù)據(jù)來源

選取了2019年某河段國控考核斷面的歷次監(jiān)測數(shù)據(jù)作為本次研究分析的數(shù)據(jù)，樣品選取時間范圍為2019年1月-12月，涵蓋四個季節(jié)。其中，春季為3-5月；夏季為6-8月，秋季為9-11月，12月、1-2月為冬季。監(jiān)測點位實行月監(jiān)測制，一個月監(jiān)測一次，基于此，進行深入分析。

二、分析結(jié)果及討論

2019年,從該河段國控斷面監(jiān)測結(jié)果來看，地表水中的主要污染物總磷、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量及氨氮的年均濃度含量分別為0.32mg/L、5.88mg/L、26mg/L、0.57mg/L，從監(jiān)測的水質(zhì)來看，均達到了地表水Ⅴ類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。主要污染物的具體變化趨勢：

（一）總磷

2019年，某河段的地表水污染物中，主要超標(biāo)項目是總磷。與2018年同期污染物監(jiān)測結(jié)果相比來看，該河段的總磷年均含量濃度由0.34mg/L降低到了0.32mg/L，河段流域水質(zhì)從劣Ⅴ類變?yōu)棰躅愃|(zhì)，流域水質(zhì)總體表現(xiàn)出持續(xù)向好發(fā)展趨勢。從時段監(jiān)測的結(jié)果來看，該斷面的總磷濃度中，1月、4月、5月總磷濃度為Ⅳ類水質(zhì)，其他月份的該段流域的水質(zhì)為Ⅴ類水質(zhì)。從全年地表水污染物監(jiān)測結(jié)果來看，該流域地表水質(zhì)中總磷濃度含量呈現(xiàn)出逐年下降態(tài)勢。通過原因分析，與近年來該流域周邊畜禽養(yǎng)殖相繼取締，大力推廣綠色農(nóng)業(yè)，完善城市周邊污水管網(wǎng)建設(shè)等有點，由于相關(guān)舉措較為科學(xué)、得當(dāng)，河段周邊流域水體污染得到持續(xù)改善。

（二）氨氮

從河段斷面氨氮監(jiān)測情況來看，2月、4月、8月和10月河段流域斷面監(jiān)測的氨氮濃度升高，其中，4月份，氨氮濃度值達到最高值，為0.55mg/L，此后，地表水氨氮含量持續(xù)降低，與總磷含量濃度變化的趨勢總體較為一致。根據(jù)2019年該段流域水質(zhì)調(diào)查的情況來看，導(dǎo)致河段流域氨氮污染物含量升高的主要因素是河段周邊農(nóng)作物的大范圍播種，過量使用磷肥、氮肥等因素相關(guān)。8月份，由于季節(jié)性降雨量較大，等等因素，地表水中氨氮含量達到最低值，為0.22mg/L。

（三）高錳酸鹽指數(shù)

從水樣的監(jiān)測結(jié)果來看，該河段流域高錳酸鹽指數(shù)4月達到峰值，其他時段均滿足Ⅴ類水質(zhì)。

（四）化學(xué)需氧量

河段流域化學(xué)需氧量濃度在3月開始逐步上升，4月底基本達到了高峰，在7月、8月豐水期，該流域的化學(xué)需氧量開始逐步下降，到10月份，該河段枯水期時，水樣中污染物化學(xué)需氧量濃度逐步升高。

某河段流域來水總量較小，且高程小，河流河晏多，總體來看，水體的自凈能力較差，部分污染物在特殊時間階段超標(biāo)，生態(tài)修復(fù)能力較弱。通過進一步的詳細(xì)了解和分析發(fā)現(xiàn)，河段流域在4月份，水樣中的主要污染物濃度持續(xù)上升并達到峰值。這與該河段流域周邊大量耕地，4月份春耕農(nóng)忙季節(jié)過量使用氮肥、磷肥因素有著密切關(guān)聯(lián)。

（五）主要污染因子相關(guān)性分析

通過將2019年某河段流域的斷面水質(zhì)進行監(jiān)測，將主要污染物TP、CODMn、COD、NH3-N等進行相關(guān)性分析（見表1），除了總磷和氨氮具有顯著相關(guān)外，其他，諸如CODMn、COD等污染物因子間未表現(xiàn)出明顯相關(guān)性。究其原因分析，與該河段流域主要污染為農(nóng)業(yè)面源污染、生活污染源，在農(nóng)耕時節(jié)，農(nóng)藥、氮肥、磷肥等過量使用，以及周邊畜禽養(yǎng)殖使用飼料產(chǎn)生的廢水排放，所導(dǎo)致的地表水中總磷、總氮等貢獻值較大，從而表現(xiàn)出總磷、氨氮污染因子相關(guān)性呈現(xiàn)顯著特點。

表1 某河段流域主要污染因子相關(guān)性分析

三、結(jié)論及建議

（1）地表水水質(zhì)影響因素。地表水水質(zhì)差異受到的外界影響因素較多。其中，地表河流徑流流量、空間分布，以及生態(tài)環(huán)境用水、污染物種類及排放量大小都有著密切的關(guān)聯(lián)性。作為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作者，要重點關(guān)注日常生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作，尤其是要做好地表水影響較大的生活源廢水排放監(jiān)測，以及農(nóng)村生活廢水和農(nóng)業(yè)面源污染情況，分析廢水污染物排放量及其與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的比較對比分析，從而掌握其規(guī)律特征，為降低地表水水質(zhì)污染提供參考。

（2）地表水水質(zhì)污染物。從地表水水質(zhì)污染物來看，該河段流域污染物主要來自居民生活污水，以及農(nóng)業(yè)面源污染。其中，城鎮(zhèn)生活污水中的主要污染物有總氮、總磷、氮氧化物和氨氮。從目前實際水樣取樣監(jiān)測分析結(jié)果來看，主要污染物指標(biāo)正是來自生活源廢水，符合其指標(biāo)特征。因此，做好該河段流域周邊生活源廢水的收集、處理，有助于從源頭降低地表水中總磷、總氮及氨氮污染物含量，改善地表水水質(zhì)。

（3）污染物變化趨勢。2019年以來，該河段流域氨氮、總磷污染物濃度值較上一年度相比有了較大幅度下降。這與該流域周邊相關(guān)環(huán)保措施密切相關(guān)，尤其是在“十三五”時期，注重農(nóng)村生態(tài)環(huán)境整治，農(nóng)藥化肥施用量的持續(xù)減少，這些都從源頭降低了地表水的氨氮及總磷的含量。隨著相關(guān)措施持續(xù)推進，尤其是農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)的完善，以及畜禽糞污綜合處理的加快，農(nóng)村飲用水水源地保護，以及持續(xù)推動河道水質(zhì)整治，這些措施的推進，對改善地表水水質(zhì)都具有積極意義。下一步，還需要持續(xù)做好水質(zhì)監(jiān)測，嚴(yán)格做好農(nóng)村生活源及農(nóng)業(yè)面源污染防治。