某河段地表水監測污染物變化及相關性分析

老河口市環境監測站 杜紅梅

隨著工業化、城鎮化快速發展，以及經濟社會的發展，生活污水、工業污水排放量持續加大，河流中磷、氮等富集會加劇水體富營養化，加劇水質惡化，并最終會嚴重威脅到河流水資源正常水質，以及河流生態健康。據統計，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磷轉變為正磷酸鹽后測定的結果。地表水中磷含量大量會造成水體污穢異臭，成為湖泊、海灣赤潮發生的主要因素。高錳酸鹽指數堿性或酸性介質中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時消耗的氧化劑，因此，高錳酸鹽指數反映水體中有機、無機可氧化物質污染的常用指標，用高錳酸鉀氧化水樣中部分有機物和無機還原性物質，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。水體中氨氮營養素含量超標會加劇水體富營養化，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測中的總磷、高錳酸鹽指數、氨氮及化學需氧量污染程度及其變化情況以及相關性，具有重要的現實指導意義，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。某河段流域內農用地占據主導，兩岸農業種植面積大，水產養殖以及周圍畜禽養殖多，經現場走訪調研，該河段無工業污染源，主要為生活污染源及農業養殖污水。本文分析該河段的總磷、高錳酸鹽指數、氨氮及化學需氧量等相關污染狀況，并進一步分析這些污染物含量及其污染相關性，為河段污水防治提供科學指導。

一、分析方法及相關數據來源

（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；高錳酸鹽指數分析則按照《水質高錳酸鹽指數的測定》（GB/T11892-1989）；化學需氧量分析法選用高錳酸鉀法。

（二）數據來源

選取了2019年某河段國控考核斷面的歷次監測數據作為本次研究分析的數據，樣品選取時間范圍為2019年1月-12月，涵蓋四個季節。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。監測點位實行月監測制，一個月監測一次，基于此，進行深入分析。

二、分析結果及討論

2019年,從該河段國控斷面監測結果來看，地表水中的主要污染物總磷、高錳酸鹽指數、化學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，從監測的水質來看，均達到了地表水Ⅴ類水質的標準和要求。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，主要超標項目是總磷。與2018年同期污染物監測結果相比來看，該河段的總磷年均含量濃度由0.34mg/L降低到了0.32mg/L，河段流域水質從劣Ⅴ類變為Ⅴ類水質，流域水質總體表現出持續向好發展趨勢。從時段監測的結果來看，該斷面的總磷濃度中，1月、4月、5月總磷濃度為Ⅳ類水質，其他月份的該段流域的水質為Ⅴ類水質。從全年地表水污染物監測結果來看，該流域地表水質中總磷濃度含量呈現出逐年下降態勢。通過原因分析，與近年來該流域周邊畜禽養殖相繼取締，大力推廣綠色農業，完善城市周邊污水管網建設等有點，由于相關舉措較為科學、得當，河段周邊流域水體污染得到持續改善。

（二）氨氮

從河段斷面氨氮監測情況來看，2月、4月、8月和10月河段流域斷面監測的氨氮濃度升高，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降低，與總磷含量濃度變化的趨勢總體較為一致。根據2019年該段流域水質調查的情況來看，導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作物的大范圍播種，過量使用磷肥、氮肥等因素相關。8月份，由于季節性降雨量較大，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

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

（四）化學需氧量

河段流域化學需氧量濃度在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，生態修復能力較弱。通過進一步的詳細了解和分析發現，河段流域在4月份，水樣中的主要污染物濃度持續上升并達到峰值。這與該河段流域周邊大量耕地，4月份春耕農忙季節過量使用氮肥、磷肥因素有著密切關聯。

（五）主要污染因子相關性分析

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

表1 某河段流域主要污染因子相關性分析

三、結論及建議

（1）地表水水質影響因素。地表水水質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，以及生態環境用水、污染物種類及排放量大小都有著密切的關聯性。作為生態環境監測工作者，要重點關注日常生態環境監測工作，尤其是要做好地表水影響較大的生活源廢水排放監測，以及農村生活廢水和農業面源污染情況，分析廢水污染物排放量及其與生態環境質量狀況的比較對比分析，從而掌握其規律特征，為降低地表水水質污染提供參考。

（2）地表水水質污染物。從地表水水質污染物來看，該河段流域污染物主要來自居民生活污水，以及農業面源污染。其中，城鎮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測分析結果來看，主要污染物指標正是來自生活源廢水，符合其指標特征。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。

（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環保措施密切相關，尤其是在“十三五”時期，注重農村生態環境整治，農藥化肥施用量的持續減少，這些都從源頭降低了地表水的氨氮及總磷的含量。隨著相關措施持續推進，尤其是農村生活污水處理設施建設的完善，以及畜禽糞污綜合處理的加快，農村飲用水水源地保護，以及持續推動河道水質整治，這些措施的推進，對改善地表水水質都具有積極意義。下一步，還需要持續做好水質監測，嚴格做好農村生活源及農業面源污染防治。