厲鋒,李紅,杜元軍
(1.沂水縣國有沂山林場,山東 沂水 276400;2.沂水縣自然資源和規(guī)劃局,山東 沂水 276400)
沂水國家濕地公園地處沂水縣境內(nèi),主要包括跋山水庫和沂河沂水縣河段,以河流濕地和庫塘濕地為主,保護好濕地的水質(zhì)安全,至關(guān)重要。
通過濕地公園水質(zhì)監(jiān)測調(diào)查可明晰濕地對水源地的保護機制并及時反饋過程中所受到的點源、面源水污染沖擊,并反饋于相關(guān)部門更好的管理。
水生態(tài)是城市生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)。良好的水質(zhì)是生物多樣性的關(guān)鍵因素,同時,改善沂水沿岸生態(tài)環(huán)境和景觀,不僅為當?shù)卦黾恿怂?,大大改善城市生態(tài)環(huán)境及水環(huán)境,也提升了城市整體形象。
1.2.1 監(jiān)測點分布及說明。沂水濕地公園水質(zhì)監(jiān)測點,自跋山水庫至沂河沂水河段依次編號為1~10。其中,編號1、2、3、4號點為跋山水庫內(nèi),由于水庫較寬,故以采樣點代替采樣斷面。編號5為古城前村,編號6為福元大橋采樣點,編號7為初元大橋采樣點,編號8、9號為沂河大橋01、沂河大橋02采樣點,編號10為東邱村。采樣點具體坐標見表1。
1.2.2 監(jiān)測項目。根據(jù)重要濕地監(jiān)測指標體系(GB/T 27648-2011)的地表水監(jiān)測項目指南并結(jié)合濕地公園水質(zhì)特點,開展的水質(zhì)監(jiān)測項目包括:pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、水溫、COD、總氮、總磷等。
表1 沂水濕地公園采樣點位置坐標
1.2.3監(jiān)測頻率和時間。沂水濕地公園監(jiān)測按季度開展水質(zhì)空間監(jiān)測計劃,2019年度監(jiān)測于3月、6月進行。
1.2.4 監(jiān)測的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。整個樣品測試過程完全按照“沂水濕地公園總體規(guī)劃”中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制內(nèi)容的要求和國家相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進行。現(xiàn)場采集平行樣品10個,所有樣品測試結(jié)果的相對偏差測定不確定度符合質(zhì)量控制要求。
一般而言,水溫升高會影響水生生物的生存和水資源的利用。氧氣在水中的溶解度隨水溫的升高而減小,同時水溫升高加速耗氧反應(yīng),最終導致水體缺氧或水質(zhì)惡化,水溫與當?shù)氐钠骄鶜鉁叵噙m應(yīng)。采樣點監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
溶解氧的飽和含量和水溫有密切關(guān)系。水體受有機、無機還原性物質(zhì)污染時溶解氧降低。當大氣中的氧來不及補充時,水中溶解氧逐漸降低,以至趨近于零,此時厭氧菌繁殖,水質(zhì)惡化,導致魚蝦死亡。按地表水環(huán)境質(zhì)量標準,2020年溶解氧指標均符合III類水質(zhì)標準。采樣點監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
pH值是水中氫離子活度的負對數(shù)。天然水體中的pH值多在6~9范圍內(nèi),其大小主要取決于游離CO2的含量及碳酸平衡。如果其它條件不變,CO2(溶解于水中)愈多,則pH值降低。水生生物pH值也有較大的影響,水中微生物的呼吸作用可釋放出大量CO2,pH值降低。水生植物(包括藻類)的光合作用吸收CO2,則使pH值升高。在夜間光合作用停止,微生物及藻類進行呼吸時產(chǎn)生大量CO2,使pH值降低,由于藻、菌的作用,水體中的pH值隨季節(jié)變化和生物的垂直分布情況而變化。從監(jiān)測結(jié)果看,沂水濕地公園的水質(zhì)pH值均在7~9范圍內(nèi)。采樣點監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
表2 各采樣點監(jiān)測平均數(shù)據(jù)
表3 兩次采樣總氮含量 mg·L-1
2.4.1 兩次采樣分析。2019年總氮含量得到有效控制,兩次采樣總氮含量平均值分別為1.085 mg/L、0.964 mg/L,符合III類水標準,兩次采樣中沂河大橋02號點總氮量為最大值分別為2.15 mg/L、2.21 mg/L,水質(zhì)較差。對于沂河大橋02號點總氮量的控制需要進一步加強。非庫區(qū)區(qū)域在第一次采樣超標率為50%,第二次采樣超標率20%,在第二次采樣總氮含量得到有效控制。同樣在第二次采樣中,沂河大橋02號點總氮含量也比較高。第一次采樣,非庫區(qū)區(qū)域差值為1.49 mg/L。庫區(qū)區(qū)域中總氮含量的差值為0.34 mg/L,相對非庫區(qū)區(qū)域變動小。第二次采樣非庫區(qū)區(qū)域總氮量差值為1.65 mg/L,庫區(qū)區(qū)域差值為0.22 mg/L。第一次與第二次采樣最大值相差不大,說明在第二次采樣總氮量有一定程度下降。庫區(qū)區(qū)域之間總氮量變動較小,而非庫區(qū)區(qū)域變動較為劇烈。同樣呈現(xiàn)非庫區(qū)總氮含量高于庫區(qū)區(qū)域。
2.4.2 均值分析。由表4可看出,除古城前村、沂河大橋02點外均已達到III類水以上標準,總氮平均值中峰值出現(xiàn)在沂河大橋02號點為2.18 mg/L,非庫區(qū)區(qū)域總氮量均值為1.12 mg/L,庫區(qū)區(qū)域總氮量均值為0.88 mg/L。非庫區(qū)區(qū)域總氮變動幅度大于庫區(qū)區(qū)域。
表4 兩次采樣氨氮原始數(shù)據(jù) mg·L-1
2.5.1 兩次采樣分析。由表4,從整體上來看,氨氮較高的位置大致相同,各個位置具有一定的差距。沂河大橋01的氨氮含量都是最高的,跋山水庫03最低。對于第一次采樣,初元大橋氨氮含量最高,跋山水庫01最低。此季度中,氨氮含量大于0.1 mg/L且小于0.5 mg/L,在I類水和II類水之間,第二次采樣,沂河大橋01氨氮含量最高,跋山水庫03氨氮含量最低。此次采樣,氨氮含量大于0.1且小于0.5,氨氮含量在I類水和II類水之間。
2.5.2 均值分析。各點均值皆處于I類水與II類水之間。氨氮含量最高的監(jiān)測點為沂河大橋01,含量最低的位置點為跋山水庫03。氨氮指標情況良好。
表5 兩次采樣總磷原始數(shù)據(jù) mg·L-1
2.6.1 兩次采樣分析。由表5,監(jiān)測點水樣中TP含量從整體上看,兩次采樣TP含量較高的位置大致相同,各個位置具有一定的差距。下游河流段初元大橋的TP含量都是最高的,沂河大橋02 TP含量最低;庫區(qū)水質(zhì)中,跋山水庫02 TP含量都是最高的,跋山水庫03TP含量最低。對于第一次采樣,下游福元大橋TP含量最高,沂河大橋02 TP含量最低;庫區(qū)跋山水庫03 TP含量最低,跋山水庫02 TP含量最高,TP含量大于0.01 mg/L且小于0.07 mg/L,第二次采樣,下游河流段初元大橋TP含量最高,沂河大橋02 TP含量最低;庫區(qū)跋山水庫04 TP含量最低,跋山水庫02 TP含量最高。
2.6.2 均值分析。各采樣點均值皆處于I類水與III類水之間。下游河段區(qū)TP含量最高的監(jiān)測點為福元大橋、初元大橋。庫區(qū)含量最低的位置點為跋山水庫03,為I類水標準。各監(jiān)測點TP含量變化較大,應(yīng)對于含量較高區(qū)域重點保護、管理。
2.7.1 兩次采樣分析。第一次采樣:20%(福元大橋、古城前村)處于IV類水標準,40%(初元大橋、東邱村、沂河大橋01、沂河大橋02)處于III類水標準,40%(跋山水庫01、跋山水庫02、跋山水庫03、跋山水庫04)處于I類水標準。第一次采樣整體處于II類水標準。
表6 兩次采樣COD原始數(shù)據(jù) mg·L-1
第二次采樣:20%(古城前村、福元大橋)處于IV類水標準,20%(初元大橋、東邱村)處于III類水標準,60%(跋山水庫01、跋山水庫02、跋山水庫03、跋山水庫04、沂河大橋01、沂河大橋02)處于I類水標準。第二次采樣整體處于I類水標準。
2.7.2 均值分析。由表6所示,兩次采樣COD濃度大部分達到III類水標準,其中古城前村與福元大橋兩個采樣點濃度較高,但也基本滿足III類水標準,上游庫區(qū)水質(zhì)優(yōu)于下游河段區(qū)。
表7 兩次采樣高錳酸鹽指數(shù)原始數(shù)據(jù) mg·L-1
由表7所示,兩次采樣高錳酸鹽濃度都優(yōu)于III類水標準。上游庫區(qū)高錳酸鹽濃度兩次采樣均達到II類水標準,水質(zhì)明顯優(yōu)于下游河段區(qū)。