哈素海平水期水質(zhì)現(xiàn)狀分析及其污染評(píng)價(jià)

凌 佳，李福全

(呼和浩特民族學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

1 研究區(qū)域概況

哈素海位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市土默特左旗境內(nèi),哈素海由東南向西北呈梭形,南北長9.5km,東西寬5.3km,湖面平均海拔為988.5m,平均水深為1m,最大水深可達(dá)1.7m,圍堤總長度約24.1km[1]。

哈素海以黃河水為主要補(bǔ)給水源,通過民生渠定期向哈素海補(bǔ)水。北側(cè)有萬家溝、白石頭溝等大青山洪水也流入湖中,是第二補(bǔ)給水源。美岱溝的水通過哈素海西側(cè)的后河排入哈素海；西白石頭溝、朱爾溝、黑牛溝、蘇蓋營子溝的水通過哈素海北側(cè)的渠道排入哈素海[2]。

哈素海附近居民生活、水產(chǎn)養(yǎng)殖及水上娛樂等活動(dòng)，對(duì)哈素海的水質(zhì)帶來了一定的影響。孫標(biāo)等人研究了哈素海蘆葦群落擴(kuò)張狀況及其原因分析，得出哈素海明水區(qū)面積減少，蘆葦區(qū)面積擴(kuò)大[3]；孫標(biāo)等人對(duì)哈素海表層沉積物重金屬污染特征進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明哈素海表層沉積物中重金屬Cu、Zn、Pb、Cr、Hg和As含量都超標(biāo)，Cr和As含量超標(biāo)較嚴(yán)重[4]，并進(jìn)一步對(duì)哈素海湖底沉積物氮磷分布特征及潛在的資源化利用進(jìn)行探討，得出近年來外源輸入的磷沒有明顯增加的趨勢(shì)[5]。為了保護(hù)和改善哈素海水質(zhì)，本文對(duì)哈素海水體中常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，判斷其受污染的情況并對(duì)其污染狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為哈素海水體治理、保護(hù)和改善提供數(shù)據(jù)支撐。

2 研究方法

2.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)

參照國標(biāo)《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》(SL 219-2013)，根據(jù)湖區(qū)的不同水域，如進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、湖心區(qū)，按水體類別分別設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面。哈素海的水深小于5m,采樣點(diǎn)點(diǎn)數(shù)為一點(diǎn)(水面下0.5m)。

采樣時(shí)間為2018年10月，共設(shè)置了6個(gè)采樣點(diǎn)(詳見圖1，表1)，采樣前將采樣瓶用洗滌劑、去離子水清洗干凈，用手持式電動(dòng)水體采樣泵采集水樣。

圖1 哈素海采樣點(diǎn)位置圖

表1 采樣點(diǎn)位置及說明表

2.2 水樣的運(yùn)輸及保存

根據(jù)采樣記錄，清點(diǎn)樣品并貼好標(biāo)簽，及時(shí)將水質(zhì)采樣瓶儲(chǔ)存在水質(zhì)采樣箱內(nèi)運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室，2～5℃冷藏保存。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》具體分析方法見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)方法及來源

2.4 哈素海水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

哈素海水質(zhì)評(píng)價(jià)采用單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法-內(nèi)梅羅污染指數(shù)2種方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法可確定各評(píng)價(jià)因子的達(dá)標(biāo)率、超標(biāo)率和超標(biāo)倍數(shù)。內(nèi)梅羅污染指數(shù)法著重考慮了污染最嚴(yán)重的因子[6]。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法

單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法:將評(píng)價(jià)因子與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定各個(gè)評(píng)價(jià)因子的水質(zhì)類別[7]。

(1)

Pi為單因子污染指數(shù)；Ci為評(píng)價(jià)因子i的實(shí)測(cè)濃度，Si為評(píng)價(jià)因子i的標(biāo)準(zhǔn)限值。

根據(jù)國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中的Ⅳ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定，使用的評(píng)價(jià)因子及標(biāo)準(zhǔn)限值如表3、表4所示。

表3 Ⅳ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限制(單位：mg/L)

表4 Ⅳ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)金屬離子標(biāo)準(zhǔn)限制(單位：mg/L)

表5 哈素海單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表

本文以Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值，選擇CODCr、TN、TP、NH3-N和五種重金屬離子9個(gè)指標(biāo)，根據(jù)公式(1)進(jìn)行計(jì)算得出各指標(biāo)的單項(xiàng)指數(shù)，見表5。根據(jù)單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法，當(dāng)比值P小于1時(shí)，代表水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)；當(dāng)比值P大于1時(shí)，代表水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)，水質(zhì)達(dá)不到Ⅳ類水質(zhì)的要求。由表5分析表明，哈素海水體6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)總氮均超標(biāo)；A、B、C、D采樣點(diǎn)COD超標(biāo)，其他兩點(diǎn)達(dá)標(biāo)；氨氮、總磷、銅、鋅、鉻、鉛、鉻7項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。P值越大表明污染越嚴(yán)重，哈素海水體中總氮、COD是水質(zhì)超標(biāo)的主要因素。

3.2 內(nèi)梅羅指數(shù)法

內(nèi)梅羅污染指數(shù)：

(2)

表6 內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表7 哈素海6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表

根據(jù)公式(2)，參照表7所示，運(yùn)用內(nèi)梅羅指數(shù)法對(duì)哈素海6個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，結(jié)果表明：哈素海6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)污染等級(jí)均為污染，可判斷哈素海水體污染等級(jí)屬于污染。

4 結(jié)論與建議

(1)通過單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法得出：哈素海湖水中4個(gè)采樣點(diǎn)化學(xué)需氧量含量超標(biāo)，6個(gè)水樣的總氮含量均超標(biāo)。氨氮、總磷、銅、鋅、鉻、鉛、鉻7項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。

(2)通過內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)得出哈素海的水質(zhì)污染等級(jí)屬于污染。建議相關(guān)管理部門加大對(duì)哈素海附近居民生活、水產(chǎn)養(yǎng)殖及水上娛樂等活動(dòng)的管理監(jiān)控力度，確保哈素海的水質(zhì)質(zhì)量。