徐春萍

（沈陽(yáng)環(huán)科檢測(cè)技術(shù)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110167）

1 引言

沈陽(yáng)市位于遼寧省的中部，是一個(gè)水資源相對(duì)貧乏、水生態(tài)環(huán)境脆弱的北方城市。隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施日漸不足，城市污水排放量日益增多，大量污染物入河，河流水體污染嚴(yán)重，出現(xiàn)水體黑臭現(xiàn)象。

城市黑臭水體污染源包括點(diǎn)源污染、面源污染和內(nèi)源污染等，其中，點(diǎn)源污染主要包括工業(yè)污染源、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)、排水口直排污廢水，合流制管道雨季溢流、分流制雨水管道初期雨水，非常規(guī)水源補(bǔ)水等；面源污染包括農(nóng)村生活源、農(nóng)業(yè)種植業(yè)源、畜禽養(yǎng)殖業(yè)源、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)源、城市徑流和礦山徑流等；內(nèi)源污染主要包括河道底泥污染以及水生植物腐爛后對(duì)水體釋放的污染，底泥污染是最重要的內(nèi)源污染，水體中的污染物質(zhì)會(huì)沉積到底泥中，底泥中的污染物質(zhì)也會(huì)釋放到水體中［1-3］。本文重點(diǎn)研究底泥中的污染物質(zhì)對(duì)河流黑臭的影響，以沈陽(yáng)市黑臭河流中的新開(kāi)河為例，通過(guò)對(duì)底泥和底泥浸出液的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選出底泥中對(duì)河流黑臭造成影響的關(guān)鍵因子。

新開(kāi)河，又稱北運(yùn)河，始建于1911 年，是一條人工挖掘的灌溉渠道。新開(kāi)河?xùn)|起天柱山腳下東陵進(jìn)水閘，西至蒲河，三環(huán)內(nèi)全長(zhǎng)約30 km，橫穿市區(qū)東部及北部，跨越東陵、大東、沈河、皇姑及于洪五區(qū)，水源引自渾河，在善鄰路東側(cè)、東塔分水閘分支出南運(yùn)河，其下游為渾河；在衛(wèi)工街分支出衛(wèi)工河，其下游為細(xì)河；在元江街西側(cè)，分支出新開(kāi)河北分干，其下游為蒲河。新開(kāi)河具有農(nóng)業(yè)灌溉、防洪排澇、補(bǔ)充地下水資源、城市景觀水系的功能。

2 采樣與分析方法

2.1 樣品采集

在新開(kāi)河設(shè)置11 個(gè)采樣點(diǎn)位，分別為重工北街、向工街、舍利塔灘地公園、長(zhǎng)江橋、泰山路、小北關(guān)橋、小什字街、地壇街、和睦路、輝山明渠交匯口和新立堡東街，檢測(cè)點(diǎn)位見(jiàn)圖1。

圖1 采樣點(diǎn)位

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

TAS－990SUPERAPG 型原子吸收分光光度計(jì)；AFS－930 型原子熒光分光光度計(jì)；雷磁PHS－3C 型pH 計(jì)；TANK（ECO）型微波消解儀；T6 世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)等。

2.3 分析方法

2.3.1 底泥分析方法

pH 值：《土壤和廢棄物pH 測(cè)定 電極法》（USEPA 9045D—2004）；有機(jī)質(zhì)：《土壤檢測(cè)第6 部分 土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定 滴定法》（NY/T 1121.6—2006）；總氮：《森林土壤 氮的測(cè)定》（LY/T 1228—2015）；總磷：《森林土壤 磷的測(cè)定》（LY/T 1232—2015）；總砷：《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測(cè)定 原子熒光法第2 部分：土壤中總砷的測(cè)定》（GB/T 22105.2—2008）；總汞：《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測(cè)定 原子熒光法第1 部分：土壤中總汞的測(cè)定》（GB/T 22105.1—2008）；總鉻：《土壤 總鉻的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491—2009）；鉛、鎘：《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）；銅、鋅：《土壤質(zhì)量 銅、鋅的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138—1997）；鎳：《土壤質(zhì)量 鎳的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17139—1997）［4］。

2.3.2 底泥浸出液分析方法

砷：《固體廢物 砷的測(cè)定 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法》（GB/T 15555.3—1995）；汞：《固體廢物 總汞的測(cè)定 冷原子吸收分光光度法》（GB/T 15555.1—1995）；總鉻：《固體廢物 總鉻的測(cè)定 二苯碳酰二肼分光光度法》（GB/T 15555.5—1995）；鉛、鎘、銅、鋅：《固體廢物 銅、鋅、鉛、鎘的測(cè)定 原子吸收分光光度法》（GB/T 15555.2—1995）；鎳：《固體廢物鎳的測(cè)定直接吸入火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 15555.9—1995）。

3 結(jié)果與討論

2018 年4 月分別對(duì)新開(kāi)河底泥中pH、總氮、總磷、有機(jī)質(zhì)、重金屬和底泥浸出液中重金屬進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2018 年4 月新開(kāi)河底泥檢測(cè)結(jié)果

由表1 可知，大部分污泥呈現(xiàn)弱酸性。黑臭底泥的pH 值與區(qū)域內(nèi)土壤本土成分相關(guān)［5-9］，沈陽(yáng)市土壤類型主要包括棕壤、草甸土和水稻土，棕壤主要分布在沈陽(yáng)市東部和東南部，草甸土分布在渾河、遼河兩岸，水稻土均屬于淹育性水稻土［10-11］。新開(kāi)河土質(zhì)為棕壤，其pH 值基本呈微酸性，這與上述檢測(cè)結(jié)果基本一致。

底泥浸出液檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 2018 年4 月新開(kāi)河底泥浸出液檢測(cè)結(jié)果

由表2 可知，重金屬和砷雖然并不對(duì)水體黑臭造成直接影響，但是底泥資源化利用的關(guān)鍵影響因素。

為了研究黑臭河道底泥中有機(jī)質(zhì)、總氮和總磷之間的關(guān)聯(lián)，并探求其污染來(lái)源，對(duì)底泥中的有機(jī)質(zhì)、總氮和總磷進(jìn)行相關(guān)性分析。選擇新開(kāi)河2018年4 月、5 月、6 月的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總氮的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。

圖2 2018 年4，5，6 月新開(kāi)河底泥中總氮變化趨勢(shì)

總磷變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。

圖3 2018 年4，5，6 月新開(kāi)河底泥中總磷變化趨勢(shì)

有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖4。

圖4 2018 年4，5，6 月新開(kāi)河底泥中有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)

選擇新開(kāi)河2018 年4 月的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 2018 年4月新開(kāi)河底泥中有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷相關(guān)性分析

由圖2～4 可見(jiàn)，總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)有很好的同步性。從表3 可以看出，總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)均呈極顯著性正相關(guān)關(guān)系，表明總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)之間關(guān)系密切且有較好的同源性。

4 結(jié)論

（1）底泥污染是黑臭水體的重要污染源之一，特別是在河流點(diǎn)源污染和面源污染逐步得到有效控制以后，底泥污染對(duì)河流黑臭起著很大的影響作用。

（2）底泥的pH 值與區(qū)域內(nèi)土壤本土成分相關(guān)；含水率對(duì)厭氧環(huán)境中微生物的代謝作用有很大的影響，是底泥處置的關(guān)鍵考慮因素；重金屬和砷并不對(duì)水體黑臭造成影響，但是底泥資源化利用的關(guān)鍵影響因素。

（3）通過(guò)相關(guān)性分析得出，總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)均呈極顯著性正相關(guān)關(guān)系，表明總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)之間關(guān)系密切且有較好的同源性。