保定市部分河流COD值的測(cè)定及污染源分析

杜忠文,田祖光,馮俊娜,蘇 紅,蒙淑翠

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 地球科學(xué)與資源學(xué)院,河北 保定 071000；2.保定市生產(chǎn)力促進(jìn)中心,河北 保定 071000)

保定市城市內(nèi)河，雖然不再承擔(dān)護(hù)城河的重要作用，但依然有疏洪排澇美化城市景觀的重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市人口的增加，華北地區(qū)地下水超采越來(lái)越明顯，相應(yīng)地，地表水流量越來(lái)越少，而且污染越來(lái)越嚴(yán)重。賈云鳳等在2015年前對(duì)保定市府河的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示保定市府河的水質(zhì)屬于劣五類(lèi)水質(zhì)。COD值往往高于50 mg/L，且指出了生活污染、工業(yè)污染、商業(yè)污染、醫(yī)療污染等方面[1]。

自黨的十八大以來(lái)，各地對(duì)各種環(huán)境污染的治理力度逐漸加大，尤其是雄安新區(qū)劃定以后，保定市采取了非常嚴(yán)格的治理措施，對(duì)河流污染進(jìn)行了深度的治理。通過(guò)近些年的治理措施，保定市內(nèi)河的黑臭現(xiàn)象得到了明顯的改善，部分河段甚至已經(jīng)清澈見(jiàn)底了，但仍然有一些河段治理效果有待提高。本文結(jié)合保定市近期的治理情況，對(duì)市內(nèi)幾條河流的COD值進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)了新的問(wèn)題，也核證了主要的污染來(lái)源。

1 研究方法

1.1 采樣布局

選取一畝泉河、清水河(百草溝+府河)、護(hù)城河等河段進(jìn)行COD檢測(cè)，采樣密度約500米/點(diǎn)。個(gè)別地點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)采樣，以檢測(cè)不確定因素。城市郊區(qū)采樣密度適當(dāng)降低。詳見(jiàn)圖1。

圖1 采樣布局圖

1.2 采樣方法

2018年10月12日-11月26日，針對(duì)四個(gè)河段分四組同步進(jìn)行采樣測(cè)定，每次每個(gè)河段采取兩個(gè)樣品，樣品采集后12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。

1.3 樣品分析

選用國(guó)標(biāo)法 ( GB 11914-89)對(duì)樣品進(jìn)行COD測(cè)定。

2 COD值分析

2.1 數(shù)值分布情況

統(tǒng)計(jì)各河段不同采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，按數(shù)值范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)圖2，數(shù)值主要集中在30～60mg/L之間，總體情況屬于輕度污染。按河道來(lái)說(shuō)，一畝泉河水質(zhì)較好，多數(shù)數(shù)值集中在30～40 mg/L之間，有幾處數(shù)值較高的點(diǎn)，主要位于西部。護(hù)城河總體數(shù)值偏高，集中在50～70mg/L之間。清水河，有西高東低的特點(diǎn)，尤其是百草溝上游地區(qū)有幾個(gè)位點(diǎn)的數(shù)值比較高在70mg/L以上，總體上百草溝段COD值在40～60 mg/L之間，府河段在30～50mg/L之間。最低值26.78mg/L出現(xiàn)在東風(fēng)公園附近，說(shuō)明東風(fēng)公園的治理效果比較好。此外，在各河段內(nèi)有幾處污染比較嚴(yán)重的點(diǎn)，屬于異常值，需要專(zhuān)門(mén)討論。

圖2 主要河流COD值分布情況

2.2 數(shù)值分析

2.2.1 異常高值分析

總體數(shù)據(jù)基本集中在30～60 mg/L之間，但也有一些異常高值，如有一個(gè)值高于100mg/L，達(dá)到了108.6 mg/L ，屬于特別高的值。該值采樣點(diǎn)位于一畝泉河鐵九胡同附近，采樣時(shí)碰巧是遇上了枯水期，河面水位幾乎見(jiàn)底，底泥已經(jīng)部分初露。該河段同時(shí)還有一個(gè)樣點(diǎn)，測(cè)定數(shù)值為78.71 mg/L，也高于一畝泉河其他樣點(diǎn)的數(shù)值。這兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)值，受底泥的影響比較大。另外，清水河在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)附近采集到兩個(gè)高值樣點(diǎn)，分別位于建華大街清水河畔附近，和靈雨寺街163號(hào)附近，COD值分別為93.51 mg/L和94.42 mg/L。明顯高于同河段周邊數(shù)值，分析后得出，該值偏高與降雨有一定關(guān)系。采樣前，該地區(qū)經(jīng)歷了一場(chǎng)降雨，河道周邊緊鄰高校和生活區(qū)，經(jīng)過(guò)雨水的沖刷，一些生活垃圾及污水被沖刷到河道，加上泄洪管道的注水，造成了河道的污染。而在非降雨時(shí)段，該水段的COD值僅為40.58 mg/L，這與雨水沖刷造成污染的說(shuō)法能夠印證。另外，同一天，濱河公園附近的護(hù)城河里水樣也出現(xiàn)了比較高的數(shù)值，達(dá)到了93.51 mg/L。這個(gè)樣點(diǎn)附近有一個(gè)早市，市場(chǎng)垃圾比較多，在雨水的作用下，也對(duì)河道的水質(zhì)造成了一定的影響。

2.2.2 各河段高值分析

除上述特別高的數(shù)值以外，每一條河段都有一些數(shù)值偏高的樣品點(diǎn)?，F(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論如下：

府河的高值出現(xiàn)在府河公園附近，最高值為89.42 mg/L，其他值及重復(fù)測(cè)定值也都在60～70 mg/L。該地段屬于保定市老舊片區(qū)之一，2015年左右就有報(bào)道黑臭水現(xiàn)象。該地段河水流速低，排污壓力大(多處排污口，且采樣時(shí)有排污現(xiàn)象)，底泥積累較多，河面漂浮枯葉較多，都是導(dǎo)致河水COD值偏高的原因。同時(shí)，府河公園附近樹(shù)木植被較多，經(jīng)常噴灑農(nóng)藥，也有可能是導(dǎo)致該河段COD值偏高的重要原因。

百草溝的高值出現(xiàn)在西部上游地區(qū)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，富昌屯公交站附近一畝泉河地處清水河上游，該點(diǎn)采樣時(shí)河流污濁，周邊排污口較多，且有生活污水正在排放，故數(shù)值偏高，達(dá)到了95.1 mg/L。新民居小區(qū)西116米，地處清水河上游，該地在村落附近，且定期有養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)廢水排放，采樣時(shí)剛好有養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)的廢水排放，造成水質(zhì)較差，數(shù)值達(dá)到80.5 mg/L。另外，在小汲店橋北130米處有一處截流點(diǎn)，截流點(diǎn)上游河岸由于水流較慢，污染蓄積達(dá)到了79.58 mg/L，這一點(diǎn)的數(shù)值一方面受上游兩個(gè)點(diǎn)排污的影響，另一方面也受下游截流的影響。

一畝泉河?xùn)|北支流在膠片廠及上游出現(xiàn)了較高值，達(dá)到58.09 mg/L左右，主要原因是采樣時(shí)水位較低，周邊排污口較多造成。最高值在七一路與一畝泉河交叉口附近，數(shù)值達(dá)到74.31mg/L，主要原因是排污口較多，且有公共廁所在附近，造成環(huán)境壓力比較大。另外，在建華北橋下，排污口附近的數(shù)值達(dá)到64.24 mg/L。

護(hù)城河整體數(shù)值比其他河流要高一截，主要原因就是地處鬧市區(qū)域，生活排污壓力比較大。除上述濱河公園外，主要一個(gè)高值出現(xiàn)在體育館門(mén)口附近，該位點(diǎn)由于在游泳館附近，游泳館的廢水排放造成了一定的影響，數(shù)值達(dá)到了78.69 mg/L。另外恒祥大街群眾藝術(shù)館和春暉養(yǎng)老院附近兩個(gè)點(diǎn)，數(shù)值分別為67.68 mg/L和69.10mg/L，主要原因是地處居民聚集區(qū)，和花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)市場(chǎng)附近，周邊生活垃圾和排污口相對(duì)較多，且水流較慢也造成污染疏散較慢。

3 保定市主要河流污染情況分析

保定市主要河流的污染情況，結(jié)合本次測(cè)定結(jié)果，以及前期所做工作，總結(jié)出幾個(gè)主要污染原因。

3.1 生活排污為主要污染因素

保定市市區(qū)人口密度大，老舊小區(qū)多，排污管道規(guī)劃比較老舊，生活排污壓力比較大。本次測(cè)定，主要幾個(gè)污染點(diǎn)多數(shù)是由于緊鄰排污口，生活污水直排造成的。很多地點(diǎn)的COD值超過(guò)了50 mg/L，超出了五類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到甚至超過(guò)了一類(lèi)排污水的標(biāo)準(zhǔn)。有些地點(diǎn)的COD值接近甚至超過(guò)100 mg/L，已經(jīng)達(dá)到了二級(jí)排污的標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)超五類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn)。2017年底清水河蓮池大街附近的排污口，污水COD值達(dá)到了171.7 mg/L ，超出了二類(lèi)水的排污標(biāo)準(zhǔn)。2017年上半年測(cè)定的黃花溝河流COD值，也印證了生活排污為主要污染因素這個(gè)觀點(diǎn)面[2]。這個(gè)觀點(diǎn)與李名升等分析的國(guó)內(nèi)生活類(lèi)化學(xué)需氧量排放比重增加的說(shuō)法相符[3]。

城市郊區(qū)一些地點(diǎn)，除排污的影響外，還有河道附近生活垃圾堆放比較嚴(yán)重的問(wèn)題，比如清水河上游，府河下游等。另外，通過(guò)降雨后農(nóng)大附近和府河公園附近河流COD值明顯升高可以推斷，兩岸周邊環(huán)境對(duì)河流污染有一定的影響。

相對(duì)于生活垃圾來(lái)說(shuō)，未見(jiàn)典型的工業(yè)污染。2018年8月通過(guò)ICP-MS對(duì)城市河流下游重金屬檢測(cè)，Hg、Pb、As、Cd、Cr、Tl等重金屬均未見(jiàn)異常(數(shù)據(jù)另文發(fā)表)，基本可以說(shuō)明工業(yè)污染不是城市河流污染的主要原因。對(duì)于城市郊區(qū)，也存在一些農(nóng)田和養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)所，這些因素也會(huì)影響河流COD值，尤其是清水河上游的養(yǎng)魚(yú)池排放，也帶來(lái)了一定的污染。此外，市區(qū)游泳館的水排放對(duì)河流COD值也有一定的影響。

3.2 污染物擴(kuò)散能力較差

由于城市建設(shè)需要，和雄安新區(qū)發(fā)展的要求，保定市城市主要河流上下游都有斷流的情況存在，主要河道水流量都比較低。在這樣的背景下，河道的流速很慢，非常不利于污染物的擴(kuò)散，造成污染在一些地點(diǎn)蓄積。像西小莊河流由于上下游截流，生活污水排放較多，在2017年COD值最高達(dá)到206.5 mg/L。清水河上游的三個(gè)采樣點(diǎn)，也表現(xiàn)出了COD值比較高的現(xiàn)象，跟河道截流有一定關(guān)系。

河道流速慢，也增加了河底淤泥的蓄積速度。例如11月18日鐵九胡同附近一畝泉河河水水位下降，底泥出露，采集水樣的COD值最高達(dá)108.6 mg/L?？梢?jiàn)底泥蓄積對(duì)于黑臭水現(xiàn)象是有一定影響的。

3.3 治理力度下降

2017年上半年，測(cè)定保定市主要河流COD值的時(shí)候，保定市在市區(qū)主要河流采取了人工浮床技術(shù)和人工增氧技術(shù)相結(jié)合的治理方案。保定市市區(qū)河道的黑臭水現(xiàn)象得到了有效的治理。相應(yīng)地，2017年市區(qū)河道主要COD值，基本都在30 mg/L左右，而且生態(tài)園等位點(diǎn)的水質(zhì)甚至達(dá)到了三類(lèi)水質(zhì)甚至一二類(lèi)水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。但是2018年，取消了人工增氧的設(shè)施，保留了人工浮床，雖然也有一定的積極意義，但治理效果明顯不如2017年。加上前述的水流動(dòng)性差、生活污水持續(xù)排放的問(wèn)題，2018年下半年的河流COD值明顯高于2017年且很多河段都超過(guò)了五類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

保定市市區(qū)河流的COD值在2018年下半年整體偏高，多數(shù)河段超出了五類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了保定市河流的整體污染情況。

保定市市區(qū)河流的主要污染源是生活污水排放，未見(jiàn)工業(yè)污染，郊區(qū)有農(nóng)業(yè)污染。

污染指標(biāo)偏高的主要因素為，在污染源持續(xù)排放的背景下，河水流動(dòng)性差，不利于污染物的擴(kuò)散有利于黑臭水的形成，此外治理力度下降也導(dǎo)致2018年水質(zhì)情況較2017年有所下降。

從治理角度分析，未來(lái)應(yīng)該考慮采取綜合治理的措施，徹底改善河水水質(zhì)，不至于對(duì)下游白洋淀造成環(huán)境壓力。一方面，應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化生活污水的處理方案和排放途徑，尤其是老舊小區(qū)排污改造，減少污染源對(duì)河流的污染是最根本的途徑；另一方面，應(yīng)該進(jìn)一步加大河水污染的治理力度，比如重新利用人工增氧技術(shù)、加大底泥清除頻率或采取底泥氧化措施等；最后，在完成河流初步治理的情況下，應(yīng)該引進(jìn)活水，增加河水的流動(dòng)性，避免污染的蓄積。