劉德惠
摘要:以津南區(qū)海河楊惠莊斷面23項主要污染因子為基礎,采用對比法、單項污染因子、主要污染指標、超標倍數(shù)等統(tǒng)計方法,分析了污染物年均值、月濃度及變化規(guī)律,找出了主要污染物,針對污染狀況提出了今后污染防治的對策。
關鍵詞:水環(huán)境質量; 污染物; 水質類別;津南區(qū)
中圖分類號:X824
文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)10005703
1 引言
津南區(qū)是天津市四個環(huán)城區(qū)之一,位于天津市東南部,海河下游南岸,東部和南部與濱海新區(qū)相連,西部和西北部與河西區(qū)和西青區(qū)相接,北部與東麗區(qū)隔海河相望。津南區(qū)面積387.84 km2,耕地22萬畝,人口42萬人,轄8個鎮(zhèn)和一個地處市區(qū)的長青辦事處。
津南區(qū)屬于海積及河道沖積平原,境內地勢低平(平均海拔3.0 m)河道縱橫,極富墾殖之利。津南區(qū)氣候屬暖溫帶半濕潤季風型大陸氣候,光照充足,季風顯著,四季分明,雨熱同期。冬季盛行西北風,大陸性氣候較明顯,受海洋影響也比較大。春季多風,干旱少雨,夏季炎熱降雨比較集中,秋季秋高氣爽宜人,冬季溫度偏高,少雪。
目前,津南區(qū)域內市管河道4條,即海河、大沽排水河、先鋒排水河(外環(huán)河以內)和外環(huán)河,河道總長度為69.9 km。區(qū)、鎮(zhèn)管河道23條,包括馬廠減河、洪泥河、津南區(qū)水系包含市管河道4條和區(qū)、鎮(zhèn)管河道23條。市管河道水質情況基本滿足地表五類水水質要求,除個別指標劣于五類水標準。區(qū)、鎮(zhèn)管河道幾乎全部為劣五類水體。
2 監(jiān)測因子及評價方法
2.1 主要監(jiān)測因子
水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、生化需氧量、總汞、砷、硒、銅、鋅、總鉛、鎘、六價鉻、揮發(fā)酚、石油類、總磷、總氮、氟化物、硫化物、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群、氰化物。評價標準:采用國家地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002),其中的五類水質標準。
2.2 評價方法
河流斷面水質類別評價采用單因子評價法,即根據評價時段內該斷面參評的指標中類別最高的一項來確定。描述斷面的水質類別時,使用“符合”或“劣于”等詞語。
2.3 斷面主要污染指標的確定方法
(1)評價時段內,斷面水質為“優(yōu)”或“良好”時,不評價主要污染指標。
(2)斷面水質超過Ⅲ類標準時,先按照不同指標對應水質類別的優(yōu)劣,選擇水質類別最差的前三項指標作為主要污染指標。當不同指標對應的水質類別相同時計算超標倍數(shù),將超標指標按其超標倍數(shù)大小排列,取超標倍數(shù)最大的前三項為主要污染指標。當氰化物或鉛、鉻等重金屬超標時,優(yōu)先作為主要污染指標。
(3)確定了主要污染指標的同時,應在指標后標注該指標濃度超過Ⅲ類水質標準的倍數(shù),即超標倍數(shù),如高錳酸鹽指數(shù)(1.2)。對于水溫、pH值和溶解氧等項目不計算超標倍數(shù)。
超標倍數(shù)=
某指標的濃度值-該指標的Ⅲ類水質標準該指標的Ⅲ類水質標準。
2.4 水質變化趨勢分析方法
不同時段水質變化趨勢評價,對斷面(點位)、不同時段的水質變化趨勢分析,以斷面(點位)的水質類別或河流、流域(水系)、全國及行政區(qū)域內水質類別比例的變化為依據,對照表1的規(guī)定,按下述方法評價。
按水質狀況等級變化評價:
①當水質狀況等級不變時,則評價為無明顯變化;
②當水質狀況等級發(fā)生一級變化時,則評價為有所變化(好轉或變差、下降);
③當水質狀況等級發(fā)生兩級以上(含兩級)變化時,則評價為明顯變化(好轉或變差、下降、惡化)。
2.5 多時段水質變化趨勢評價
分析斷面多時段水質變化趨勢及變化程度,對應評價指標值(如指標濃度)與時間序列進行相關性分析,可用spearman秩相關系數(shù)法。
污染變化趨勢的定量分析方法——秩相關系數(shù)法:
rs=1-[6∑di2]/[N3-N] di=xi-yi(1)
式(1)中,di為變量xi和變量yi的差值;
xi為周期i到周期n按濃度值從小到大排列的序號;
yi為按時間排列的序號。
將秩相關系數(shù)rs的絕對值同spearman秩相關系數(shù)統(tǒng)計表中的臨界值Wp進行比較。如果rs>Wp則表明變化趨勢有顯著意義,如果rs是負值則表明為下降趨勢。
3 現(xiàn)狀評價、污染物變化規(guī)律
津南區(qū)境內海河楊惠莊斷面,執(zhí)行《地表水環(huán)境質量標準》GB3838-2002Ⅴ類標準。
3.1 2016年海河楊惠莊斷面水質狀況
一級河道海河楊惠莊斷面監(jiān)測項目10項,監(jiān)測頻率為12次,1~12月監(jiān)測結果見表2。
海河楊惠莊斷面2016年各項參評污染物中類別最高的一項是COD,為劣Ⅴ類,所以海河楊惠莊斷面水質類別為劣于Ⅴ類,水質狀況重度污染。
3.2 海河楊惠莊斷面水質變化趨勢分析
3.2.1 按水質狀況等級變化評價
與2015年相比,2016年海河楊惠莊斷面水質狀況等級無變化,水質變化趨勢為無明顯變化。
3.2.2 主要污染物濃度1~12月變化情況
從單項污染物污染看: 2016年主要污染物為化學需氧量、氨氮、生化學氧量,濃度值1~12月變化情況如圖1所示。
3.2.3 2007~2016年海河楊惠莊斷面氨氮、化學需氧量指標濃度的變化趨勢分析
綜合10年數(shù)值比較,采用spearman秩相關系數(shù)法對COD、氨氮兩項指標濃度計算秩相關系數(shù)。rs(COD)=0.382,并查表得顯著性水平為0.05時,n=10時臨界值Wp=0.564,rs(COD) 4 水環(huán)境質量綜合分析 2016年與2015年相比總體水質有所好轉,但污染程度仍然很嚴重。主要原因如下。 (1)工業(yè)和生活污水處理率低,導致污染物排放量較高。部分工業(yè)廢水和生活污水未經處理直接進入水體,造成水質惡化。 (2)津南區(qū)海河楊惠莊斷面缺水局面沒有得到改善。 (3)農業(yè)用水量不斷提高,海河楊惠莊斷面幾乎無新鮮水補充。該區(qū)海河楊惠莊斷面河道為劣V類水體。 嚴重缺水是當前該區(qū)水環(huán)境問題的主要矛盾。嚴重的缺水導致河道排蓄功能不分,形成封閉狀態(tài),污染物不能遷移轉化,喪失了自凈、稀釋能力,水質不斷惡化,呈現(xiàn)有水皆污、無水則枯的嚴重局面,生態(tài)環(huán)境逐步退化。 5 建議 (1)水資源嚴重短缺,用排不分,水質惡化,功能喪失是生態(tài)環(huán)境惡化的根本原因。為了經濟發(fā)展、生態(tài)建設必須及時調整河道功能區(qū)劃,治理主要河道,改善水環(huán)境質量。 (2)積極推進城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設,已建成的污水處理廠要確保良好運行,達標排放,推進新建、擴建污水處理廠項目。加快配套城鎮(zhèn)污水管網,擴大收水范圍。嚴控工業(yè)廢水排放,積極推進各鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)及工業(yè)園區(qū)污水處理廠建設工作。 (3)在主要鎮(zhèn)區(qū)建設或完善雨水管網,形成完善的雨水回收系統(tǒng),實現(xiàn)雨污分流,保證污水得到有效處理。 (4)重點加強工業(yè)污染防治,大力削減工業(yè)污染物排放總量,推行清潔生產,不折不扣地堅持“誰污染,誰治理”的原則、建設項目“三同時”原則。 參考文獻: [1] 國家環(huán)境保護局.地表水環(huán)境質量標準:GB3838-2002[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2002. [2]國家環(huán)境保護局.地表水環(huán)境質量評價辦法[R].北京:中國環(huán)境科學出版社,2002. [3]國家環(huán)境保護局.《環(huán)境質量報告書編寫技術規(guī)范:HJ641-2012[S].北京:環(huán)境保護局,2012. [4]袁旭強.寧波市水資源環(huán)境現(xiàn)狀及其保護對策的研究[D].杭州:浙江大學,2003.