田 程
(秦皇島市環(huán)境監(jiān)控中心,河北 秦皇島 066000)
水環(huán)境質(zhì)量評價是進行環(huán)境管理的重要手段之一,人們據(jù)此可以了解和掌握影響本地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的主要污染因子,從而有針對性地制定改善環(huán)境的污染源治理方案和綜合防治計劃。
秦皇島市主要地表飲用水源地有石河水庫、洋河水庫、桃林口水庫。石河水庫布設(shè)三個監(jiān)測斷面,即里峪、四道河、水庫大壩。洋河水庫布設(shè)三個監(jiān)測斷面,即東入口、西入口、水庫出口。桃林口水庫設(shè)一個監(jiān)測斷面,即水庫中心。每月監(jiān)測1 次。監(jiān)測項目為《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)表1和表2所列內(nèi)容、葉綠素a、透明度,總計31 項[1]。
按《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)的標準,采用污染指數(shù)評價法和富營養(yǎng)化評價法對地表飲用水源地水質(zhì)進行評價。
石河水庫、洋河水庫、桃林口水庫水體中,揮發(fā)酚、氰化物、砷、汞、陰離子表面活性劑、六價鉻、鉛、鎘、石油類等十五項指標為常年未檢出?!兜乇硭h(huán)境質(zhì)量評價辦法》規(guī)定,湖泊、水庫單個點位的水質(zhì)評價,按照“(一)1.斷面水質(zhì)評價”方法進行,其中“水溫、總氮、糞大腸菌群”為“參考單獨評價指標”[2]。因此,考慮秦皇島水質(zhì)環(huán)境的特點,選用了pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、硝酸鹽氮、氟化物、總磷、氯化物九個指標作為地表飲用水源地水質(zhì)的評價項目。三個水庫的評價結(jié)果如表1、表2和表3所示。
表1 “十二五”秦皇島市飲用水源地環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果(石河水庫)
表2 “十二五”秦皇島市飲用水源地環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果(桃林口水庫)
表3 “十二五”秦皇島市飲用水源地環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果(洋河水庫)
由表1、表2和表3可以看出,“十二五”期間,秦皇島市三個水庫的綜合污染指數(shù)P分別為:石河水庫是0.37,桃林口水庫是0.32,洋河水庫是0.39,三者均小于0.40,水質(zhì)尚清潔,水質(zhì)均符合Ⅱ類水質(zhì)標準,水質(zhì)狀況為優(yōu),均滿足飲用水源地功能區(qū)劃要求。
“十二五”期間,秦皇島市三個水庫水質(zhì)綜合污染指數(shù)趨勢變化如圖1所示。水質(zhì)綜合指數(shù)變化范圍在0.30~0.40,其中石河水庫的綜合指數(shù)范圍變化為0.35~0.39,桃林口水庫為0.30~0.35,洋河水庫為0.37~0.40。2011-2015年,三個水庫水質(zhì)在綜合污染水平年際變化不明顯,水質(zhì)情況基本保持穩(wěn)定。水質(zhì)由好到壞的順序為:桃林口水庫、石河水庫、洋河水庫。
為定量分析三個水庫水污染變化趨勢,筆者對主要影響因子總磷、高錳酸鹽指數(shù)、綜合污染指數(shù)的年際變化趨勢做秩次相關(guān)檢驗。結(jié)果表明,石河水庫、洋河水庫和桃林口水庫主要污染物及綜合污染指數(shù)均無顯著相關(guān),表明水質(zhì)狀況無明顯變化趨勢。
圖1 水質(zhì)綜合污染指數(shù)趨勢變化
以葉綠素a、總氮、總磷、透明度、高錳酸鹽指數(shù)5 個項目為指標,本研究采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法,對秦皇島市三個飲用水源地富營養(yǎng)化水平進行評價。三個水庫營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在35~50 范圍內(nèi)波動,2011-2015年三個水庫的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)年際平均值分別為:石河水庫是43,桃林口水庫是43,洋河水庫是48,按照富營養(yǎng)化的分級標準,三個水庫均處于中營養(yǎng)狀態(tài)。秦皇島市三個飲用水源地富營養(yǎng)化水平變化趨勢如圖2所示。桃林口水庫和洋河水庫營養(yǎng)化程度較穩(wěn)定,石河水庫營養(yǎng)化狀態(tài)呈現(xiàn)上升、下降的交替趨勢。
圖2 秦皇島三個飲用水源地富營養(yǎng)化水平變化趨勢
在水體的富營養(yǎng)化評價中,人們經(jīng)常以氮、磷等營養(yǎng)鹽含量和葉綠素a 作為富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因子[3]。因此,筆者選取了高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮三個指標的年際變化分析其在水體富氧化程度中的影響。分析看出,高錳酸鹽指數(shù)的變化范圍在2.0~3.4 mg/L,最低值出現(xiàn)在桃林口水庫,最高值出現(xiàn)在洋河水庫,且洋河水庫有逐年上升的趨勢;總磷的變化范圍在0.006~0.022 mg/L,最低值出現(xiàn)在桃林口水庫,最高值出現(xiàn)在洋河水庫,總磷變化較穩(wěn)定;總氮的變化范圍在2.41~6.71 mg/L,三個水庫均超標,基本呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。
水體的富營養(yǎng)化成因復(fù)雜,營養(yǎng)狀況由多個水質(zhì)指標組成的復(fù)雜系統(tǒng),每個指標都對富營養(yǎng)化產(chǎn)生作用,尤其是作為主要營養(yǎng)鹽而存在的因子作用最大。三個水庫的總磷年際均值為:石河水庫是0.016 mg/L,桃林口水庫是0.013 mg/L,洋河水庫是0.021 mg/L,均符合Ⅱ類水質(zhì)標準;但各水庫的氮磷比(TN:TP)分別到達343、227、404,可見當(dāng)水庫中氮含量較高時,磷元素也成為水體營養(yǎng)化的主要影響因素。
隨著農(nóng)村社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)活動越來越廣泛、普遍,農(nóng)業(yè)面源已成為影響水質(zhì)的重要因素。根據(jù)我國部分營養(yǎng)化湖庫的污染調(diào)查發(fā)現(xiàn),以無機氮為例,排在第一位的農(nóng)藥化肥污染占40%,第二位的畜禽糞便污染占35%[4]。其次,降水量也是影響水體總氮超標的重要因素。土壤中本身含有氮磷,加上森林植被差,降水充沛,水土流失面積大,都使得可溶性含氮污染物隨地表徑流進入水體,導(dǎo)致庫區(qū)總氮濃度值上升。
一是提升城市水源地水質(zhì)監(jiān)測能力,加強監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè),建立健全對水源地水質(zhì)的預(yù)警與監(jiān)控能力;二是在飲用水源地保護區(qū)內(nèi)禁止一切破壞水環(huán)境生態(tài)平衡的活動,禁止破壞植被;三是不得濫用化肥,不得使用炸藥、毒藥捕殺魚類;四是推廣水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù),提高有機肥使用比例,建立土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),控制農(nóng)田徑流污染[5]。
“十二五”期間,秦皇島市地表飲用水源地水質(zhì)尚清潔,水質(zhì)指標均能滿足類水質(zhì)標準。如何有效控制總氮污染,建立健全水環(huán)境預(yù)警與監(jiān)控能力仍是下一個階段環(huán)境管理部門重點關(guān)注的問題。