寧安市江南鄉(xiāng)江東小溪水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查

寧安市江南鄉(xiāng)江東小溪水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查

寧安市江南鄉(xiāng)以種植業(yè)為主，區(qū)域內(nèi)居民生產(chǎn)生活方式粗放，各種農(nóng)藥、化肥、垃圾、生活污水等污染物在降雨和徑流沖刷的作用下匯入小溪，從而導致河流水污染日益嚴重，己威脅到區(qū)域內(nèi)徑流水質(zhì)安全。本文以江東小溪流域內(nèi)水質(zhì)為研究對象，對其進行了為期6個月的連續(xù)監(jiān)測，通過單因子評價法確定該流域的主要污染物，再根據(jù)綜合污染指數(shù)法對各月水質(zhì)進行清潔程度分級。調(diào)查結(jié)果表明：該流域的主要污染物為TN、NH3-N和CODcr，有必要對這3種污染物適當削減以到達更高的水質(zhì)標準，通過對流域面源污染情況的調(diào)查和定量定性分析，對流域面源污染提出了防治對策。

面源污染；江東小溪；對策措施

1　研究區(qū)概況

1.1自然環(huán)境概況。黑龍江省寧安市江南鄉(xiāng)，地形起伏不平，東高西低，氣候類型為溫帶季風氣候，區(qū)域內(nèi)有江東小溪這一主要徑流，結(jié)冰期長達6個月。農(nóng)業(yè)種植方式粗放，以種植黃豆、玉米為主，江東小溪兩側(cè)有水田分布。

1.2社會環(huán)境概況。牡丹江地區(qū)江南鄉(xiāng)基本以第一、三產(chǎn)業(yè)為主，工礦企業(yè)相對較少，流域內(nèi)居民基本都是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，生活方式粗放，文化素質(zhì)相對較低，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中隨便投放化肥農(nóng)藥，任意丟棄生活垃圾，造成了面源污染，致使主要水源江東小溪水質(zhì)狀況不良，再加上水質(zhì)監(jiān)管力度不夠，原本清澈見底、魚兒嬉戲的江東小溪如今水質(zhì)狀況令人堪憂。

2　試驗方法

寧安市江南鄉(xiāng)生活環(huán)境比較原生態(tài)，沒有環(huán)境部門監(jiān)管，隨著現(xiàn)代化學藥品的大量使用和生活垃圾種類的增多，面源污染很嚴重。由于農(nóng)業(yè)面源污染在時間上具有隨機性，污染發(fā)生具有間歇性，污染物排放方式和途徑具有不確定性、空間范圍廣、排放量難以量化等的一系列特點，致使該區(qū)域的水質(zhì)狀況大不如從前。為調(diào)查本區(qū)域的水質(zhì)狀況，筆者于2015年5～10月，對江東小溪水質(zhì)進行了為期6個月的檢測，每月取水2次，共12次。并運用單因子評價法、綜合污染指數(shù)法、綜合營養(yǎng)指數(shù)法，選取TN、TP、NH3-N、CODcr、DO、BOD、糞大腸菌群、揮發(fā)酚等作為評價指標對其水質(zhì)進行評價。

2.1單因子評價法。單項水質(zhì)參數(shù)評價方法一般采用單因子評價，即取某一評價因子的多次監(jiān)測的極值或平均值，與該因子的標準值相比較。在水環(huán)境質(zhì)量評價中，當有一項指標超過相應功能的標準值時，就表示該水體已經(jīng)不能完全滿足該功能的要求。采用此種方法可使檢測者簡單明了地了解水域是否滿足功能要求，是水環(huán)境影響評價中最常用的方法，主要適用于只考慮單個評價參數(shù)對環(huán)境質(zhì)量影響的情況，其優(yōu)點是可以客觀清晰地判斷出主要的污染因子。

2.2綜合污染指數(shù)法。綜合污染指數(shù)法與單因子評價法相對，是評價水環(huán)境質(zhì)量的一種重要方法。綜合污染指數(shù)法的評價指標為：pH、DO、CODcr、NH3-N、揮發(fā)酚、汞、鉛、TN類，共計8項。其公式如下：

式中：p—綜合污染指數(shù)；pi—污染物的污染指數(shù)；n—污染物的種類；ci—污染物實測濃度平均值（mg/L）；si—污染物評價標準值（mg/L）；

2.3綜合營養(yǎng)指數(shù)法

2.3.1營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算公式

（1）TCL（chl）=10（2.5+1.086 lnchl）

（2）TCL（TP）=10（9.436+1.624 lnTP）

（3）TCL（TN）=10（5.453+1.694 lnTN）

（4）TCL（SD）=10（5.118-1.94 lnSD）

（5）TCL（CODcr）=10（0.109+2.661 lnCOD）

式中：葉綠素achl單位為mg/m3，透明度SD單位為m；其它指標單位均為mg/L。

2.3.2溪水富營養(yǎng)化狀況評價指標。葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）、重金屬鎘指數(shù)（CODcr）。

2.3.3溪水營養(yǎng)狀態(tài)分級。采用0～100的連續(xù)數(shù)字對溪水營養(yǎng)狀態(tài)進行分級：TLI（∑）＜30貧營養(yǎng)；30≤TLI（∑）≤50中營養(yǎng)；TLI（∑）＞50富營養(yǎng)；50＜TLI（∑）≤60輕度富營養(yǎng)；60＜TLI（∑）≤70中度富營養(yǎng)；TLI（∑）＞70重度富營養(yǎng)。在同一營養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越重。

3　調(diào)查結(jié)果

3.1在調(diào)查期間，江東小溪水質(zhì)達到Ⅲ類標準的次數(shù)為3次，達到Ⅳ類標準的次數(shù)為5次，達到Ⅴ類標準的次數(shù)為4次。運用單因子評價法對水質(zhì)進行評價，發(fā)現(xiàn)該小溪超標的污染物有TN、NH3-N、CODcr，且超標次數(shù)分別為7、8、6次。

該水源地2015年5～10月水質(zhì)類別等級隸屬度如表1所示。

表1　水質(zhì)類別隸屬度

3.2富營養(yǎng)化水平隸屬度。采用綜合營養(yǎng)指數(shù)法評價水源地富營養(yǎng)化程度，選取TN、NH3-N、葉綠素a、透明度、COD作為評價指標，以葉綠素a為基準對這5項指標進行歸一化處理，然后按照各參數(shù)與基準參數(shù)的相關(guān)程度進行加權(quán)綜合，得出一個綜合指數(shù)，并依據(jù)指數(shù)分級標準，對水源地水體的富營養(yǎng)化程度做出判斷。從評價結(jié)果來看，該水源地處于中富營養(yǎng)和富營養(yǎng)狀態(tài)之間，綜合營養(yǎng)指數(shù)值處于30～50的次數(shù)為5次，處于50～70的次數(shù)為7次。其富營養(yǎng)化水平隸屬度如表2所示。

表2　水質(zhì)營養(yǎng)化等級隸屬度

3.3水質(zhì)安全指標的權(quán)重。結(jié)果見表3。

表3　水質(zhì)安全評價指標權(quán)重

3.4水源水質(zhì)安全等級的隸屬度。結(jié)果見表4。

表4　水質(zhì)安全等級隸屬度

3.5水源水質(zhì)風險評價。江東小溪主要的超標項目是TN、NH3-N和CODcr，因此選取這3種主要污染物進行水質(zhì)風險評價。按水質(zhì)指標超過III類水質(zhì)標準即為超標對水源地水質(zhì)風險進行計算，結(jié)果如表6。

表5　水源水質(zhì)風險評價　　（mg/L）

表6　主要超標項目風險評價

4　結(jié)論

水質(zhì)安全綜合評價根據(jù)最大隸屬度原則，從表4可以看出：江東小溪水質(zhì)整體上不是很好，達不到景區(qū)水質(zhì)要求，基本不能飲用。從表5、表6的計算結(jié)果來看，該河流水源TN、NH3-N和CODcr超標嚴重，水源面臨被污染的風險較高。因此，從總體上看，江東小溪水質(zhì)一般，沒達到我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002）中規(guī)定的要求，不能作為直接飲用水源，而且水質(zhì)繼續(xù)變差的風險較高。

5　對策措施

5.1退耕還林，保持水土。江東小溪兩岸大都被開墾成耕地，水蝕面積大，雨季經(jīng)雨水沖刷泥沙俱下，溪水濁度很高，增加了污染程度。因此，要在小溪流域范圍及上游做好植樹造林、退耕還林工作，提高水土保持、水源涵養(yǎng)能力。

5.2減少農(nóng)田化肥、農(nóng)藥施用量。目前農(nóng)田大面積施用化肥農(nóng)藥，這些農(nóng)藥只有少部分被植物吸收，而未被吸收的農(nóng)藥會隨地表徑流匯入小溪，這樣就增加了溪水中氮、磷含量以及重金屬鎘的含量，使水域內(nèi)DO含量減少，水質(zhì)富營養(yǎng)化。因此，在小溪沿岸的農(nóng)戶要做到不使用國家禁止的農(nóng)藥，采用化學防治與農(nóng)業(yè)防治、生物措施結(jié)合，實施綜合防治措施，做到盡量不用或少用農(nóng)藥，減少用藥次數(shù)和用藥量。

5.3生活垃圾、牲畜糞便集中處理。流域內(nèi)沿河各村屯沒有建設(shè)規(guī)范的垃圾處理廠，垃圾就堆放在河道兩側(cè)，經(jīng)雨水沖刷進入水體，其滲透液對水體造成直接污染，造成水質(zhì)惡化。建議將垃圾等廢棄物集中處理，糞便等有機肥施用到田地中，以增加土壤肥力，減少水域污染。

［1］張文新.官廳水源保護地農(nóng)業(yè)面源污染防治［D］.河北：河北農(nóng)業(yè)大學，2010.

［2］四川省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要 （2011～2015年）［E］.

［3］柴世偉，裴曉梅，張亞雷，等.農(nóng)業(yè)面源污染及其控制技術(shù)研究 ［J］.水土保持學報，2006，12 （6）：192～195.

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［5］梁德華，蔣火華.河流水質(zhì)綜合評價方法的統(tǒng)一和改進 ［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2002，18（2）：63 ～66.

150025哈爾濱師范大學陳杰