保定市護(hù)城河河流水質(zhì)及其COD變化研究

王 俊，曹志超，胡寅秋，王向玉，杜忠文

（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）

城市河流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)已然是現(xiàn)在對(duì)城市環(huán)境判別的一個(gè)重要研究對(duì)象。此研究以保定市護(hù)城河約為7 km長(zhǎng)的河段為研究對(duì)象，分析2019年4月18日至6月18日水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)變化規(guī)律及其周邊城市環(huán)境的影響，調(diào)查采樣點(diǎn)周圍環(huán)境和居民居住狀況與COD的溶度的關(guān)系［1］。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明各個(gè)采樣點(diǎn)的COD溶度處于20～67 mg／L之間，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證，為護(hù)城河COD的測(cè)定及保定市往雄安新區(qū)輸水的水質(zhì)評(píng)價(jià)提供參考。

1 試驗(yàn)采樣

本次試驗(yàn)采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法（GB11914-89）［2］。

1.1 采樣點(diǎn)位具體位置

護(hù)城河在保定市第二中學(xué)處為一畝泉河的分支，自西向東，下游與府河交匯?？偣查L(zhǎng)約7 km，其河流穿過(guò)保定市中心，是保定市市區(qū)的重要河流干道。采樣工作在2019年4月23日到2019年6月18日為期約兩個(gè)月時(shí)間。采樣點(diǎn)分為：1號(hào)點(diǎn)、2號(hào)點(diǎn)、3號(hào)點(diǎn)、4號(hào)點(diǎn)、5號(hào)點(diǎn)、7號(hào)點(diǎn)、8號(hào)點(diǎn)、9號(hào)點(diǎn)、10號(hào)點(diǎn)、11號(hào)點(diǎn)、12號(hào)點(diǎn)、13號(hào)點(diǎn)、14號(hào)點(diǎn)及15號(hào)點(diǎn)，增樣點(diǎn)為3′號(hào)點(diǎn)以及6′號(hào)點(diǎn)。采樣間距為500 m至1 000 m之間。所有水樣均于兩天內(nèi)完成試驗(yàn)。故未經(jīng)酸化保存。采樣點(diǎn)具體位置詳情見(jiàn)表1。

表1 采樣地點(diǎn)

1.2 采樣路線及周邊環(huán)境調(diào)查

通過(guò)對(duì)護(hù)城河全河段的環(huán)境調(diào)查，其中上游2／3河道周圍綠化程度較好，下游2／3河道處于城市居民住宅區(qū)。根據(jù)河段周圍環(huán)境的不同對(duì)河流COD的影響，從而大致將其河道分為3種區(qū)域地段：

1.公園植被覆蓋段：3號(hào)至4號(hào)兩岸皆為存在植被，4號(hào)至5號(hào)內(nèi)側(cè)為公園，5號(hào)水樣采集時(shí)，上游發(fā)現(xiàn)環(huán)衛(wèi)工人最近打擾水草的痕跡，其水質(zhì)更加清澈。5號(hào)至7號(hào)內(nèi)側(cè)，同為公園，并且存在三個(gè)公共廁所在岸邊。7號(hào)至8號(hào)為東風(fēng)公園，東風(fēng)公園內(nèi)有一條河流，呈現(xiàn)半干枯階段，河流水位較低。

2.城市居民住宅區(qū)覆蓋段：1號(hào)、2號(hào)為護(hù)城河源頭，1號(hào)在保定市第二中學(xué)分校，2號(hào)為居民居住區(qū)和早晨集市，8號(hào)至11號(hào)兩岸皆為住宅區(qū)。

3.集市以及水族館覆蓋段：4號(hào)至5號(hào)點(diǎn)位的外側(cè)為水族館店面等花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)售賣(mài)市場(chǎng)，采樣期間目睹市民直接傾倒不明水體入護(hù)城河，其水面漂浮死魚(yú)。5號(hào)至7號(hào)外側(cè)為集市或商場(chǎng)。

本次試驗(yàn)總共布設(shè)12個(gè)采樣點(diǎn)，2個(gè)增樣點(diǎn)。采樣路線如圖1所示。

1.3 加樣工作

3′增樣點(diǎn)與3號(hào)點(diǎn)位位置相同，為雨水對(duì)照點(diǎn)。6′號(hào)增樣點(diǎn)位于新北橋下游30 m處，檢驗(yàn)保定市黑臭水體治污工程蓮池北路與東風(fēng)中路排水口水質(zhì)，其目的是檢驗(yàn)治污工程效果。

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及結(jié)果討論

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及討論

圖1 采樣總體路線圖

2.1.1 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)各采樣點(diǎn)的COD見(jiàn)表2。

2.1.2 數(shù)據(jù)分析討論

結(jié)合河流周圍環(huán)境情況與水體COD變化之間的影響綜合討論，COD數(shù)據(jù)圖像如圖2所示。

表2 各采樣點(diǎn)COD

圖2 采樣點(diǎn)COD值圖表分析

1.2017 年保定市水系辦公布：護(hù)城河黑臭水體長(zhǎng)度為6.235 km，黑臭段起點(diǎn)是保定市八中橋，黑臭段終點(diǎn)是劉守廟橋［3］，即為1號(hào)點(diǎn)位至12號(hào)點(diǎn)位。2018年，護(hù)城河總體數(shù)值偏高，集中在50～70 mg／L之間［4］，數(shù)據(jù)明顯高于2019年的河流 COD濃度，2019年其COD降低約20 mg／L，說(shuō)明河流水質(zhì)整體有較大的改善。

2.從表2數(shù)據(jù)可知，2019年整體COD折線圖走向較為平緩，河流平均COD濃度為39.65 mg／L，相較與2018年下降約20 mg／L，極大值點(diǎn)為2點(diǎn)位和9號(hào)點(diǎn)位，均位于城市居民區(qū)。城市居民生活污水等的不斷排放極大地提升水中各種有機(jī)物的含量，大大地影響了護(hù)城河的水質(zhì)情況。如排放污水的含量超出了水環(huán)境承載力，極易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。

3.3 號(hào)點(diǎn)位與3′水樣對(duì)照試驗(yàn)，檢驗(yàn)雨水對(duì)COD值的影響。3′點(diǎn)水樣采集前一天市區(qū)降大雨同一位置不同時(shí)間以雨水作為變量，3′點(diǎn)數(shù)據(jù)為66.40 mg／L遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3號(hào)點(diǎn)位的COD值，雨水沖刷路面攜帶大量有機(jī)物排入護(hù)城河中，從而極大影響了河流COD。

4.3 號(hào)點(diǎn)位至5號(hào)點(diǎn)位為植被覆蓋區(qū)，并且河流中水草密集度可見(jiàn)，沮草和小葉浮萍對(duì)氮、磷等元素具有較強(qiáng)的吸收能力，周圍植被和水草極大提升護(hù)城河的納污能力，對(duì)水體有較好的凈化能力。相對(duì)于3號(hào)和5號(hào)點(diǎn)位，4號(hào)點(diǎn)位的COD偏高是由于其河道一旁為水族館，有商家直接傾倒廢水，并且采樣時(shí)在河流表面有死魚(yú)。河道另一邊雖為公園，但點(diǎn)位上游十米存在一個(gè)公共廁所。并且采樣當(dāng)天的上午和前一天晚上有小雨，結(jié)合這幾個(gè)因素導(dǎo)致4號(hào)點(diǎn)位的COD相較于3號(hào)點(diǎn)位和5號(hào)點(diǎn)位偏高。

5.6 號(hào)點(diǎn)位存在一個(gè)黑臭水體排污口，但是黑臭水體尚未直排，而是先由保定市整治截污治污工程（工程編碼130600180037-001）水體治理后再排放［6］。根據(jù)6號(hào)點(diǎn)位的對(duì)照試驗(yàn)表明，其排放的水質(zhì)和河流本身的水質(zhì)相差不大，展現(xiàn)了黑臭水體的整治工程的效率較好。

6.8 號(hào)點(diǎn)位至11號(hào)點(diǎn)位的人口居住密度偏大，市政雨水排污口緊鄰相接，加上上游至下游污染的擴(kuò)散導(dǎo)致下游污染疊加，導(dǎo)致護(hù)城河下游相對(duì)于上游的COD偏高。并且護(hù)城河下游兩岸與水面接觸位置在9號(hào)點(diǎn)位開(kāi)始出現(xiàn)苔蘚，河水表面同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了水黽，表明了水體污染加重。

2.2 影響因素

分析角度分三個(gè)方面，即雨水、周邊環(huán)境和城市居民對(duì)COD的影響。

2.2.1 雨水對(duì)COD的影響

保定市護(hù)城河平均間隔約每100 m存在一個(gè)市政雨水排放口，而城市居民居住密集的區(qū)域平均20 m存在一個(gè)排放口。降雨期間，雨水沖刷周圍路面攜帶大量污染物流入河流中，從而影響河流COD。如河流的納污治污能力不足時(shí)，河流水質(zhì)將會(huì)變成黑臭水體。

2.2.2 周邊環(huán)境對(duì)COD的影響

周邊環(huán)境影響因素主要包含兩類：（1）植被覆蓋區(qū)對(duì)河流水質(zhì)有良好的凈化效果，并且在植被覆蓋區(qū)域河流中水生植物也同樣密集，水生植物對(duì)于水體富營(yíng)養(yǎng)化有良好的凈化吸收能力，同時(shí)為水生植物和微生物提供生長(zhǎng)所需。從而達(dá)到水體和水生植物與微生物共贏［5］；（2）集市和水族館等會(huì)加大河流污染，有水族館店家直接往護(hù)城河傾倒不明廢水，并且在該河流段表面可見(jiàn)死魚(yú)漂浮。

2.2.3 城市居民對(duì)COD的影響

護(hù)城河下游階段城市居民居住人口密度大，排污管道緊鄰相接，生活污水的直排很容易造成COD的升高。河流下游的水道平緩，河流流速慢，導(dǎo)致河流污染物無(wú)法快速擴(kuò)散，也不存在河流水質(zhì)治理工程，只能由河流的自我調(diào)節(jié)能力治理污水，這一切導(dǎo)致護(hù)城河下游階段COD的增高［6］。

3 結(jié)論與研究展望

此次調(diào)查試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合往年護(hù)城河COD［4］，可以看出護(hù)城河河流水質(zhì)問(wèn)題得到了較大的改善。但生活廢水依舊是影響河流水質(zhì)的主要因素，城市居民密集區(qū)域COD相較于其它階段依舊偏高。保定市政府對(duì)河流的治理力度需要繼續(xù)加大，并且要加強(qiáng)對(duì)周圍城市居民對(duì)河流保護(hù)的思想培養(yǎng)和教育。同時(shí)，此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果也為保定市對(duì)護(hù)城河河流黑臭水體的治理提供參考。

黨的十八大以來(lái)，國(guó)家對(duì)雄安新區(qū)建設(shè)［7］與環(huán)境的治理格外看重。白洋淀濕地是雄安新區(qū)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，白洋淀濕地生態(tài)建設(shè)亦為關(guān)注焦點(diǎn)，保定市往雄安新區(qū)白洋淀輸水工程的水質(zhì)監(jiān)管也愈加嚴(yán)格，輸水工程的中間護(hù)城河河段水質(zhì)的極大的改善也體現(xiàn)了保定市對(duì)白洋淀的重視程度，但是，護(hù)城河的水質(zhì)仍然需要繼續(xù)改善。

4 結(jié) 語(yǔ)

護(hù)城河河流水質(zhì)雖近年來(lái)不斷地改善，但是仍然有些不足之處，故擬提出以下建議和改善對(duì)策：

1.加強(qiáng)水污染防治，持續(xù)開(kāi)展“清河、潔水”行動(dòng)，加大護(hù)城河周邊黑臭水體治理。加強(qiáng)排查入河湖污染源，嚴(yán)格治理工業(yè)污水、生活廢水，改善水環(huán)境質(zhì)量。

2.加強(qiáng)綠色工程［8］進(jìn)度，多種植綠色植被，改善城市街道環(huán)境，進(jìn)而改善河水污染程度。

3.加強(qiáng)水環(huán)境治理，建立健全水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估排查、預(yù)警預(yù)報(bào)與相應(yīng)機(jī)制。結(jié)合城市總體規(guī)劃推進(jìn)美麗城市建設(shè)［9］。

4.提高河流周圍城市居民對(duì)河流水質(zhì)保護(hù)的思想意識(shí)，認(rèn)識(shí)水體污染對(duì)人民生活的危害，倡導(dǎo)大家一起監(jiān)督和保護(hù)河流環(huán)境。