許昌市清河某斷面水質變化規律及成因初探

摘 要：清 河是流經許昌市城區的主要河流，選擇清 河上一個具有代表性的斷面作為研究對象，通過對2014年該斷面的水質監測數據進行分析，采用單因子評價方法進行水質現狀分析評價，找出主要污染因子的年際變化規律和成因，為最終流域綜合治理提供科學依據。

關鍵詞：地表水監測數據；分析評價；變化規律；成因分析

文章通過對清 河斷面2014年主要污染因子的分析評價，找出其年際變化規律，結合流域生態環境及環境管理等因素分析污染成因，為清 河綜合治理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 采樣地點與頻次

根據清 河流域的分布和周圍環境狀況，選擇其中一個具有代表性的斷面作為采樣點。采樣時間為2014年1月～12月，每月初采樣一次，全年共12次。

1.2 評價因子和方法

根據歷年監測資料，選取主要污染因子溶解氧（DO）、高錳酸鹽指數、生化需氧量（BOD）、化學需氧量（COD）、總磷（TP）、氨氮（NH3-N）、陰離子表面活性劑作為評價因子，各因子分析方法全部采用國家標準分析方法，評價標準采用《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）進行評價，水質類別評價采用單因子評價法，即根據評價時段內該斷面參評的指標中類別最高的一項來確定。

2 結果與分析

2.1 2014年斷面監測數據統計（見表1）

2.2 斷面水體中COD年分布特征

COD是指強氧化劑氧化水中有機污染物時所需的氧當量。在河流污染和工業廢水性質的研究以及污水處理廠的運行管理中，它是一個表征河流有機物污染程度的重要參數，當COD值較高時，水中能被強氧化劑氧化的有機污染物含量越高，有機污染也較為嚴重。

從表1可以看出COD濃度在2014年下半年呈現逐漸降低趨勢，污染程度逐步降低。但是4、5月份濃度較高，分析原因可能是夏季降水量較其他季節多，河道的生態水量增加，河流的承載能力和自凈能力得到了增強。春季降雨較少，河道生態徑流小，自凈能力較差。COD在2014年均值為37.8mg/L，年均值達到地表水環境質量Ⅴ類標準。

2.3 斷面水體中BOD年分布特征

BOD是指水中微生物在氧化分解有機物的過程中所消耗的溶解氧的總量。BOD可以用于表征水中有機物和其他需氧污染物的污染程度，這是由于水中有機污染物越多，微生物分解這些有機物時便需要消耗更多的溶解氧，當水中溶解氧不足時，便會對水生生物的生長帶來致命的威脅，導致水質惡化。

從表1可以看到BOD濃度在2014年前三個月波動較大，從第四個月到年底BOD濃度呈現逐漸降低的趨勢，說明水體的有機物濃度逐漸降低，BOD在2014年全年平均值為5.2mg/L，年均值達到地表水環境質量Ⅳ類標準。

2.4 斷面水體中總磷（TP）年分布特征

水體中溶解態活性磷是水體中生物可直接利用的有效態磷，其含量水平直接反映水體營養狀況，資料表明，水體中磷含量的高低與水生生物特別是浮游植物數量密切相關，藻類細胞的生長主要取決于磷的濃度大小。

由表1可以看出，該斷面春季、夏季和秋季的水體中總磷的含量分別為0.62～0.95mg/L、0.39～0.57mg/L和0.34～0.40mg/L。對比不同季節該斷面總磷的含量大致趨勢為：春季>夏季>秋季。原因可能為春季較秋季雨水少，對污染物起到一定的濃縮作用，所以總磷含量春季較秋季高一些；而夏季入河的地面徑流中攜帶的懸浮物較高，水體中的總磷會被懸浮顆粒物吸附而沉積于表面，導致水體中的總磷含量有所下降。總磷在四月份濃度最高，春季氣溫開始回升，自然界萬物復蘇，河流底質的微生物也開始活躍，自然界的生化反應活躍，底泥上翻，營養鹽釋放，給河水帶來了較為豐富的含磷營養鹽，總磷年均值為0.49mg/L，超過地表水環境質量Ⅴ類標準。

2.5 斷面水體中的氨氮年分布特征

氨氮（NH3-N）以游離氨（NH3）或銨鹽（NH4+）形式存在于水中。氨氮污染在我國地表水體中普遍存在，當氨氮含量超過一定量時可導致水體富營養化現象產生，對魚類及某些水生生物產生毒害。氨氮的污染主要來源于生活污水，生活污水中含氮有機物經過復雜的生化反應可以被微生物分解為氨氮，造成水體中氨氮含量的升高。生活污水中平均含氮量每人每年可達2.5～4.5公斤。此外，流經沼澤地帶的地表水中氨氮含量也較多。農業中化肥的過度使用會使得氨氮通過地表徑流和地下滲流等方式流入水環境中，帶來氨氮的污染，成為氨氮污染的重要來源之一。此外，許昌市特有的發制品行業也是氨氮的一大來源。

從表1可以看出，氨氮的含量處于波動的狀況，從整體來看2014年1月～12月氨氮濃度呈逐漸降低的趨勢，在11～12月氨氮濃度已降到0.130mg/L和0.286mg/L，已達到地表水環境質量標準Ⅱ類標準，說明氨氮濃度得到了有效的控制。氨氮濃度在1～4月和7月均高于國家地表水環境質量Ⅴ類標準，7月氨氮濃度回升主要是夏季雨水較大，面源污染物隨著雨水進入河流，導致氨氮升高，同時1～4月份氨氮較高主要是因為污水處理廠的進水氨氮受到沖擊，進口氨氮遠遠高于設計指標，導致污水處理廠出口氨氮很難達標。發制品行業是許昌市的特色行業，然而部分發制品廠處理未達標的水進入城市管網，對污水處理廠造成很大沖擊。經過執法檢查等專項行動后，全年氨氮呈降低趨勢，氨氮年均值1.95mg/L，達到地表水環境質量Ⅴ類標準。

3 結束語

通過現場測定和實驗室分析得到了清 河某斷面主要污染物的全年監測數據，利用單因子評價方法對該斷面水質狀況進行分析與評價，結論如下：

（1）COD和BOD含量在2014年全年中處于波動狀況。地表水中COD在2014年1月、4月、5月和6月這四個月水質超過Ⅴ類標準；BOD在這一年中的2月、4月和5月這三個月水質達到Ⅳ類標準。COD全年平均值為37.8mg/L，年均值達到Ⅴ類標準；BOD全年平均值為5.2mg/L，年均值達到Ⅳ類標準。氨氮的含量處于波動的狀況，從整體來看2014年1月～12月氨氮濃度呈逐漸降低的趨勢。氨氮濃度在1～4月和7月均超出Ⅴ類標準，2014年均值為1.95mg/L，年均值達到Ⅴ類標準。

（2）該斷面春季、夏季和秋季的水體中總磷的含量分別為0.62～0.95mg/L、0.39～0.57mg/L和0.34～0.40mg/L。對比不同季節該斷面總磷的含量大致趨勢為：春季>夏季>秋季。2014年均值為0.49mg/L，年均值超出Ⅴ類標準，總磷為該斷面的主要污染物。

（3）該斷面主要超標污染物為總磷，分析成因主要是由于該河流上游清潔水源較少，生態流量小，該河流主要接納的是城市污水處理廠的排水。目前部分城市污水處理廠尚沒有對污水進行深度處理，一般都是采用常規的二級處理工藝，總磷指標尚不能得到有效控制。由此可見，對污水處理廠進行提標升級改造，增加除磷工藝已成為迫在眉睫的工作。