昆明盤龍江水質變化與河流治理成效的研究

貝榮塔,貝松洋

(1.西南林學院,云南昆明 650224;2.新迎中學,云南昆明 650224)

昆明盤龍江水質變化與河流治理成效的研究

貝榮塔1,貝松洋2

(1.西南林學院,云南昆明 650224;2.新迎中學,云南昆明 650224)

通過對昆明盤龍江地表水在 2008年 12月和 2009年 12月進行取樣和分析,結果表明:盤龍江水質經整治后有明顯改善,2008年只有河流上段水質化學需氧量 (CODCr)達到地表水Ⅴ類標準,中、下段水質超標嚴重,而 2009年,自上段到下段,水質都在地表水Ⅴ類以內;2008年,盤龍江水質中溶解氧 (DO)只有中、上段達到地表水Ⅴ類標準,而 2009年全河段都有大幅度提高,下段水質 DO也接近Ⅴ類水標準。兩個年度 CODCr和 DO存在顯著性差異。2009年與 2008年相比,水中氨態氮、硝酸鹽氮、總磷濃度都顯著性降低。此外,水中 pH值、電導率、氟化物、氯化物和硫酸鹽年度間差異不大,都在地表水質標準允許范圍內。

地表水質;治理成效;盤龍江;昆明

淡水的缺乏和水環境惡化對國家經濟的發展都將產生嚴重影響和制約作用,淡水資源保護和生態建設已經上升到國家戰略發展的高度。我國是淡水資源嚴重缺乏的國家,據統計,全國 600多個城市中,有 333個城市缺水,其中嚴重缺水的城市有114個[1]。同時,在淡水資源暫時不那么缺乏的地區,水資源保護仍然不容忽視。此外,流經城區的河流,由于人口密集,承載著更多、更廣泛的生產、生活廢水,污染潛在的可能性會更大。有研究表明,掌握城市功能小區雨水徑流水質特性及其變化規律,是有效利用城市雨水資源和控制城市非點源污染的關鍵,是雨水徑流處理利用技術研究與工藝流程選擇確定的基礎[2]。

本研究所選擇的是流經人口密集區的城區河流,生活污水對河流的污染將是主要的污染來源。對于一條污染相當嚴重的河流,經河流治理后應有相當的改觀,即河流治理的成效是主要考察點。

1 研究區域與研究方法

1.1 研究區域概況

盤龍江是昆明市最古老的河流之一,又名滇池河,全長約 120km。它具有泄洪、灌溉、美化城市功能,是體現春城昆明風貌特色的重要窗口,被稱為“昆明的母親河”。盤龍江自松花壩水庫以下為其下游地區,全長約 26km,自北向南橫貫整個市區,在海埂附近匯入滇池。這一區域自松花壩水庫壩底以下至聯盟鎮為上段,人口密度較小,屬昆明市北郊,近年來沿線生活小區的建設很快;自聯盟鎮以下盤龍江進入昆明市區前衛鎮為中段,是主要的人類活動區,此段人口密集,匯集了大量的居民區、商業區;自前衛鎮以下進入湖濱沖湖積平原地區為下段,該區是昆明市傳統的主要農業生產區,農業活動頻繁[3],但近年來城市發展快,居民住宅區向城郊擴展快,對盤龍江水體影響大。

1.2 野外布點與采樣

1.3 實驗分析

2 結果與分析

2.1 化學需氧量與溶解氧的年度變化分析

化學需氧量與溶解氧指標都與水體有機物含量有關,一般地,有機污染物多,化學需氧量增加,溶解氧量減少,水質變差。

表 1 2008年與 2009年盤龍江水質化學需氧量與溶解氧數據 (mg/L)

由表 1可見,盤龍江水質中化學需氧量與溶解氧量有明顯的改變。2008年只有上段化學需氧量和中、上段溶解氧達到地表水標準限值Ⅴ類[4]水標準;而 2009年水質,自上段到下段,幾乎都在地表水標準限值Ⅴ類水以內 (下段溶解氧除外)。通過利用 SPSS軟件[7]進一步分析,其結果如表 2和表 3。

表 2是兩個年度盤龍江水質化學需氧量與溶解氧的差異性比較,由于 COD、DO的相伴概率(Sig.)都遠 ＜0.05,說明 2008年與 2009年盤龍江水質化學需氧量與溶解氧都存在顯著性差異,2009年水質中化學需氧量比 2008年小得多,而溶解氧量則大為提高,即水質明顯得到改善。

表 2 2008年和 2009年盤龍江水質化學需氧量和溶解氧的比較

表 3 盤龍江水質化學需氧量和溶解氧上、中、下段間均值多重比較

表 4 盤龍江水質氮磷量 (mg/L)

表 3要闡明的是同一年度盤龍江水質上、中、下三段間化學需氧量與溶解氧的差異性。結果表明,2008年,水質中化學需氧量由上段至下段不斷升高,而水中溶解氧則不斷降低。

2009年,水質中化學需氧量在總體達到Ⅴ類水標準的基礎上,由上段至下段變化不明顯,但水中溶解氧上、中、下段間有顯著的差異性,這種差異主要是由于上段水質溶解氧量大幅度提高引起的。2.2 河流水質中氮磷年度變化分析

河流、湖泊中氮磷量的多少是引起水體富營養化最直接的原因。本研究在兩個年度選擇了氨態氮(NH3-N)、硝酸鹽氮 (NO-3-N)、總磷 (TP)作為分析試測對象,結果如表 4。

由表 4可見,2008年和 2009年盤龍江水質氨態氮雖然都超過地表水標準限值Ⅴ類,但 2009年已大為減少,尤其是中、下段河流,下段降低 7倍多,而全河段則降低 3倍多;硝酸鹽氮在兩個年度都沒有超過地表水源地補充標準限值[4],2009年比 2008年降低 2倍;至于水中總磷量,在 2008年度,無論是上、中、下段均超過地表水標準限值Ⅴ類,而 2009年度則全河段總磷量在地表水標準限值Ⅳ類以下。通過對兩個年度這 3項指標全河段平均值進行差異性分析檢驗,2008年和 2009年水質都存在顯著性差異,因各相伴概率 (Sig.)都遠 ＜0.05,2009年盤龍江水質的改善是相當明顯的(表5)。

表 5 2008年和 2009年盤龍江水質氮磷量的變化

2.3 河流水質中其它指標年度變化分析

在對水質的分析研究過程中,還檢測了水中pH值、電導率、氟化物、氯化物和硫酸鹽這些與飲用水衛生相關的指標,結果如表 6。

表 6 盤龍江水質其它 5項指標狀況 (mg/L)

經過數據分析比較,在 2008和 2009年度,這些水質指標基本上都在允許標準[4]范圍內,除了2008年水質電導率稍高外,其余指標年度變化不大,可以不作為盤龍江河流整治的主要觀測點,但氟化物是水質毒理學指標,仍應給予足夠的重視。

3 結論與建議

3.1 結論

(1)昆明盤龍江水質經整治后有明顯的改善,2008年只有河流上段水質化學需氧量達到地表水標準限值Ⅴ類水標準,中、下段水質化學需氧量超標較多,尤其是下段,化學需氧量 ＞170mg/L。2009年,自上段到下段,水質都在地表水標準限值Ⅴ類水以內;2008年與 2009年相比,盤龍江水質化學需氧量存在顯著性差異,2009年水質化學需氧量比 2008年小得多。2009年,水中化學需氧量在總體達到Ⅴ類水的基礎上,由上段至下段變化不明顯。

(2)2008年,盤龍江水質中溶解氧量只有中、上段水質達到地表水標準限值Ⅴ類水標準;2009年水質自上段到下段都有大幅度提高,下段水質溶解氧量也接近于Ⅴ類水標準。兩個年度盤龍江水質溶解氧存在顯著性差異,2009年水質溶解氧量比2008年溶解氧量大為提高。從全河段來看,2008年與 2009年,水中溶解氧上、中、下段間有顯著的差異性,這種差異在 2008年主要是由于下段水質中溶解氧量實在過低,而在 2009年卻是由于上段水質溶解氧量大幅度提高,下段提高較少引起的。

(3)2008年和 2009年盤龍江水質氨態氮都超過Ⅴ類水標準,但 2009年超標幅度已大為減小,相比 2008年,下段降低 7倍多,而全河段則降低3倍多;硝酸鹽氮在兩個年度都沒有超過地表水源地補充標準限值,2009年比 2008年降低 2倍;2008年與 2009年水中氨態氮、硝酸鹽氮都存在顯著性差異,說明盤龍江水質年度間的改善是十分明顯的。

(4)在 2008年度,水中總磷量全河段均超過地表水標準限值Ⅴ類水標準,2009年度全河段總磷量在地表水標準限值Ⅳ類以下。通過對兩個年度總磷量全河段平均值進行差異性分析檢驗,結果表明,年度總磷量存在顯著性差異,即 2009年這一指標值降低十分顯著。

(5)在 2008和 2009年度,經過對水中 pH值、電導率、氟化物、氯化物和硫酸鹽這些飲用水衛生指標的檢測,可以確定這幾項水質指標都在允許標準范圍內,而且年度變化也不大,除了氟化物作為水質毒理學指標應給予的重視外,其它指標可以不作為主要觀測點。

3.2 建議

(1)加大宣傳和管理力度,從政府官員到普通市民都要形成保護環境和維護盤龍江衛生清潔的意識;

(2)管理好盤龍江沿岸區域直接的或潛在的污染源,如禁止建“農家樂”等直排污染型消費場所,嚴查沿岸區域有無直排、偷排污染源;

(3)加大力度進行城市污水處理廠的改、擴建工程,改進污水處理工藝,擴大污水處理容量,尤其是要參照雨季城區的地下污水總排量作為設計標準;

(4)加強盤龍江分段管理,引水沖淤,經常性進行河道清污工作,并加強日常性水質監測和預警工作。

[1]王琳,楊魯豫,王寶貞.城市水資源短缺與雨水收集利用[J].給水排水,2001,27(2).

[2]紀桂霞,劉弦,王平香.城市小區雨水徑流水質監測及特性分析 [J].環境科學與技術,2008,31(8).

[3]貝榮塔,余潔.昆明市盤龍江干季水質調查與分析 [J].環境科學與技術,2009,32(12D).

[4]奚旦立,孫裕生,劉秀英.環境監測 (第三版)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[5]國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法 (第四版)[M].北京:中國環境科學出版社,2002.

[6]張俊秀,張青,龔盛昭.環境監測 [M].北京:中國輕工業出版社,2003.

[7]章文波,陳紅艷.實用數據統計分析及 SPSS12.0應用 [M].北京:人民郵電出版社,2006.

Study on Water Quality Change and Treatment Effectiveness of Panlong River in Kunm ing

BEIRong-ta1,BEI Song-yang2
(1.Southwest Forestry College,Kunming Yunnan 650224 China)

The water quality of Panlong river is sampled and analyzed in December of 2008 and December of 2009.the results indicate that there is great improvement for the water quality after comprehensive treatment. In 2008,only COD in the up-stream can reach the fifth class standard,however,it is worse in the midstream and downriver.The COD index of the whole stream can reach the fifth class standard in 2009.Similarly,the DO in 2008 can reach the fifth class standard in the up-stream and midstream,it is dramatically increased in the whole stream in 2009,even in the down river,the DO index can meet the standard.There is distinctively decrease for concentration of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen and total phosphorus in 2009 by comparing with that of 2008.On the other hand,there are no clear changes for the other indexes involving in pH value and conductivity and fluoride and chloride and ascorbic acid sulfate.

water quality of surface water;treatment effectiveness;Panlong river;Kunming

X52

A

1673-9655(2010)03-0052-04

2010-01-11

西南林學院重點基金 (200607Z)。

貝榮塔 (1965-),男,副教授,主要從事土壤學、水土保持及環境生態等方向的教學與研究工作。