袁蘇瓊YUAN Su-qiong
(江蘇省鹽城市鹽都區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,鹽城224005)
環(huán)境保護(hù)部辦公廳于2011年3月下發(fā)《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號(hào)),統(tǒng)一規(guī)范了地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法、水質(zhì)變化趨勢分析方法,使得地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)有了直觀明了的方法。按照提供的評(píng)價(jià)和趨勢分析方法,對(duì)鹽城市境內(nèi)大縱湖水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。
大縱湖位于江蘇省鹽城市西南,坐落在鹽城和泰州的交界處,由于大縱湖地處蜈蚣湖以北,因此后人將其稱為北湖或后湖。由于大縱湖是由古瀉湖演變而來,并且形成于南宋以前,距今已有800余年。大縱湖東西長6公里,南北寬5.5公里,由于湖面略呈橢圓形,總面積為26.67平方公里,在鹽城境內(nèi)是一個(gè)唯一的湖泊,同時(shí)也是鹽城市區(qū)主要的飲用水水源地。近年來,大縱湖的水質(zhì)狀況持續(xù)下降。鹽城市鹽都區(qū)環(huán)境監(jiān)測站通過研究分析近二十年的數(shù)據(jù)資料:從1985年到1995年,湖水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),如果不統(tǒng)計(jì)糞大腸菌群,那么各指標(biāo)均屬于Ⅰ類優(yōu)良水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。但是,1996年汛期過后,水質(zhì)下降至Ⅲ類,2000年汛期過后,通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù),該水質(zhì)在總氮指標(biāo)方面不能滿足Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),并且在一定程度上其它指標(biāo)已經(jīng)接近Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的極限值,評(píng)價(jià)選擇2000年-2010年監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.1.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 為了確定水體的優(yōu)劣,需要明確一些衡量指標(biāo)。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的有關(guān)規(guī)定,對(duì)于地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)來說,選擇了21項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),其中不包含水溫、總氮、糞大腸菌群等指標(biāo)。通常情況下,需要單獨(dú)評(píng)價(jià)水溫、總氮、糞大腸菌群等指標(biāo)。
2.1.2 營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo) 在營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)方面,對(duì)于湖泊、水庫來說其主要包括:葉綠素a(chla)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)。
2.2 評(píng)價(jià)分析
2.2.1 水質(zhì)評(píng)價(jià) 結(jié)合Ⅲ類水質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),其評(píng)價(jià)采用單因子評(píng)價(jià)法進(jìn)行,超標(biāo)倍數(shù)計(jì)算式為:
污染分擔(dān)率計(jì)算公式如下:Ki=Pi/P
式中:P—綜合污染指數(shù)。
其中:Cij—j斷面污染物 i的監(jiān)測均值(mg/l);Sij—j污染物i的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值(mg/l)。
Ki、Pi分別代表i項(xiàng)污染物的污染分擔(dān)率和相應(yīng)的污染指數(shù)。
數(shù)據(jù)來源:鹽城市鹽都區(qū)環(huán)境監(jiān)測站2000-2010年監(jiān)測數(shù)據(jù),對(duì)于該監(jiān)測站來說,共設(shè)有4個(gè)監(jiān)測點(diǎn),每年1月、3月、5月、7月、9月、11月上旬定為采樣時(shí)間,表層0.5m為采樣深度,分析方法采用國家地表水標(biāo)準(zhǔn)分析方法進(jìn)行相應(yīng)的水質(zhì)分析。
分析結(jié)果如表1所示。
2.2.2 營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià) 綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式如
式中:TLI(∑)、Wj、TLI分別代表綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重以及相應(yīng)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。
表1 2000-2010年大縱湖水質(zhì)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表
基準(zhǔn)參數(shù)選chla,則第j種參數(shù)的權(quán)重計(jì)算公式為:
式中:rij——第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)chla的相關(guān)系數(shù);
m——評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。
chla與其它參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系rij及和權(quán)重系數(shù)如表2所示,并計(jì)算出權(quán)重Wj值。
表2 相關(guān)關(guān)系rij及和權(quán)重系數(shù)表
表2 相關(guān)關(guān)系rij及和權(quán)重系數(shù)表
參數(shù) chla TP TN SD CODMn rij r2 i j 11 Wj 0.266 0.84 0.7056 0.188 0.82 0.6724 0.179-0.83 0.6889 0.183 0.83 0.6889 0.183
各項(xiàng)目營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算
TLI(chla)=10(2.5+1.086lnchla)
TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)
TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)
TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)
TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCODMn)
式中:chla單位為mg/m3,SD單位為m;其他指標(biāo)單位均為mg/L。
富營養(yǎng)化狀況評(píng)價(jià):
采用葉綠素 a(chla)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)對(duì)上游大縱湖水體富養(yǎng)化程進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用0~100的一系列連續(xù)數(shù)字對(duì)飲用水源富營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí),分級(jí)如下:
TLI(∑)<30貧營養(yǎng)(Oligotropher)
30≤TLI(∑)≤50中營養(yǎng)(Mesotropher)
50<TLI(∑)≤60輕度富營養(yǎng)(light eutropher)
60<TLI(∑)≤70中度富營養(yǎng)(Middle eutropher)
TLI(∑)>70重度富營養(yǎng)(Hyper eutropher)
富營養(yǎng)化指數(shù)計(jì)算如表3所示。
表3 富營養(yǎng)化指數(shù)表
3.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)總氮指標(biāo)問題 根據(jù)上面分析和計(jì)算對(duì)比,我們可以得出大縱湖水質(zhì)呈富營養(yǎng)化狀況,主要影響因子為總磷、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量,屬于有機(jī)型污染。從單因子評(píng)價(jià)法分析結(jié)果來看,大縱湖的水質(zhì)屬于Ⅲ類水,符合飲用水源地質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);從營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)來看,大縱湖已經(jīng)呈現(xiàn)輕度富營養(yǎng)狀況,與飲用水源地要求不相符合。如此產(chǎn)生的評(píng)價(jià)結(jié)論矛盾現(xiàn)象,主要是評(píng)價(jià)中總氮的參評(píng)問題。
3.2 水質(zhì)評(píng)價(jià)存在局限 評(píng)價(jià)水質(zhì)現(xiàn)狀的過程中,在對(duì)相同的評(píng)價(jià)項(xiàng)目、評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定后,按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),各級(jí)監(jiān)測站對(duì)河流(湖庫)監(jiān)測斷面(點(diǎn)位)的水質(zhì)類別進(jìn)行基本的判定,然后根據(jù)河流、河段、湖庫的各監(jiān)測斷面(點(diǎn)位)監(jiān)測數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值,對(duì)平均水質(zhì)類別進(jìn)行判定。
但是,在對(duì)地表水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測的過程中,按照地表水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定,以及環(huán)境、管理的實(shí)際需要,將不同的監(jiān)測斷面(點(diǎn)位)設(shè)置在河流、湖庫上,進(jìn)而在一定程度上使得監(jiān)測目的、測點(diǎn)數(shù)量、監(jiān)測時(shí)段、代表范圍等都存在比較大的差異。因此,在監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性方面,每個(gè)測點(diǎn)、每個(gè)時(shí)段都存在差異,在對(duì)總體水環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析的過程中,如果不加以選擇河流、湖庫、流域,即使在評(píng)價(jià)范圍內(nèi)評(píng)價(jià)所有測點(diǎn),并且在一定程度上都以算術(shù)平均值等權(quán)的方式進(jìn)行評(píng)價(jià),區(qū)域內(nèi)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況和變化趨勢也不能準(zhǔn)確的反映和評(píng)價(jià)。比如通過研究分析1996年大縱湖的監(jiān)測數(shù)據(jù),我們可以看出,汛期過后水質(zhì)急劇下降為Ⅲ類,在一定程度上再也未能恢復(fù),可以肯定的是,大縱湖水質(zhì)下降是個(gè)漸進(jìn)的過程,在歷年的水質(zhì)數(shù)據(jù)卻未能反映水質(zhì)下降變化情況。
3.3 地表水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警評(píng)價(jià)方法問題 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活水平的提高,人們對(duì)環(huán)境監(jiān)測工作提出更高的要求,為此,監(jiān)測部門需要建立和完善監(jiān)測頇警體系,對(duì)環(huán)境質(zhì)量狀況和趨勢在一定程度上進(jìn)行全面的反映,對(duì)各類環(huán)境突發(fā)事件進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)警。為此,在地表水質(zhì)自動(dòng)站建設(shè)方面,全國各地都加大了投入的力度,其手工監(jiān)測項(xiàng)目在一定程度上由部分主要污染指標(biāo)逐漸向全指標(biāo)分析方向發(fā)展,進(jìn)而在一定程度上做好地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測預(yù)警工作。但是,由于統(tǒng)一規(guī)范的地表水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警評(píng)價(jià)方法比較缺乏,在科學(xué)性、準(zhǔn)確性、規(guī)范性方面,地表水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警工作還有待進(jìn)一步完善。對(duì)此《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號(hào))沒有作出相應(yīng)的指導(dǎo)性規(guī)定,地表水環(huán)境監(jiān)測預(yù)警工作的需要在一定程度上難以滿足。比如大縱湖目前的水質(zhì)狀況存在富營養(yǎng)化的問題,個(gè)別指標(biāo)已經(jīng)超標(biāo),是否達(dá)到啟動(dòng)地表水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警要求,尚無法定性。
《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號(hào))的下發(fā),對(duì)于規(guī)范地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法具有積極意義,但是在,實(shí)踐活動(dòng)中,一些問題和偏差難免出現(xiàn)。對(duì)此,有關(guān)部門需要進(jìn)一步補(bǔ)充和完善評(píng)價(jià)辦法,在一定程度上使其更加科學(xué)、完整、規(guī)范,進(jìn)一步發(fā)揮指導(dǎo)性作用。
[1]環(huán)辦[2011]22號(hào).地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)[S].
[2]萬正成,王文海.徐州城區(qū)水環(huán)境狀況評(píng)價(jià)及污染趨勢分析[J].治淮,2004(2):21-22.
[3]鄭丙輝,劉琰.飲用水源地水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)問題與建議[J].環(huán)境保護(hù),2007(1B):26-29.