水資源管理中水質(zhì)檢測(cè)與保護(hù)研究

邢柏鋒

( 水利部水文局，北京100053)

0 引 言

水文水資源系統(tǒng)不僅受雨雪、地理位置等自然因素影響，與人類社會(huì)發(fā)展也密切相關(guān)。我國(guó)雖然國(guó)土面積龐大，但水資源卻相對(duì)短缺，尤其是淡水資源僅占全球淡水資源的6%;同時(shí)我國(guó)淡水資源還存在時(shí)空分布的差異，這都導(dǎo)致我國(guó)面臨著嚴(yán)重的水資源污染問(wèn)題。國(guó)內(nèi)水質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，長(zhǎng)江、黃河、淮河等七大江河水系普遍受到不同程度的污染，其中40．9%屬于劣V 類水質(zhì)。

因此，保護(hù)水環(huán)境，治理水資源已經(jīng)到了刻不容緩的地步。水質(zhì)是評(píng)價(jià)水資源狀況的主要指標(biāo)，進(jìn)行水資源監(jiān)測(cè)與水質(zhì)評(píng)估，不僅有利于準(zhǔn)確的尋找水污染的誘因，也有利于借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)水資源污染控制和治理技術(shù)，為有針對(duì)性地提出水污染控制策略，實(shí)現(xiàn)水資源保護(hù)奠定基礎(chǔ)。

1 我國(guó)江河湖海水環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)及水資源保護(hù)

水質(zhì)檢測(cè)就是按照國(guó)家或地方關(guān)于污染防治和保護(hù)環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)污染源排放情況和環(huán)境狀況進(jìn)行定性、定量的測(cè)試，并為科研、決策、立法、處理污染事故和環(huán)境監(jiān)督管理提供依據(jù)。我國(guó)水資源可以分為淡水資源和海洋等咸水資源兩大類，淡水資源中主要包括江河、湖泊、水庫(kù)以及地下水等。水質(zhì)檢測(cè)對(duì)象也就是這些水資源。

1．1 海洋水質(zhì)檢測(cè)

海洋是水資源的重要組成部分。雖然海洋并不是淡水水源，但是海洋的氣候調(diào)節(jié)能力以及豐富的海洋水產(chǎn)等資源對(duì)人類生活具有明顯的影響。對(duì)海洋水質(zhì)的調(diào)查研究也是水資源保護(hù)的重要組成部分之一。大量的研究表明，無(wú)機(jī)氮是海洋水資源的主要污染物。比如，田慧娟［1］等人從鹽度、溶解無(wú)機(jī)氮、溶解氧、年度和季節(jié)性等參數(shù)出發(fā)，研究了1992—2005年連云港近海海域水質(zhì)情況，除了發(fā)現(xiàn)近海海水具有明顯的季節(jié)變化特征外，還發(fā)現(xiàn)海水明顯受到無(wú)機(jī)氮的污染。

1．2 淡水資源水質(zhì)檢測(cè)

雖然工業(yè)化及城市化發(fā)展進(jìn)程的深入，全球河流普遍出現(xiàn)水質(zhì)惡化、形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、水文條件變化等問(wèn)題，對(duì)河流水質(zhì)檢測(cè)已經(jīng)引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注和重視。早在1989年，美國(guó)環(huán)保署就制定了快速生物檢測(cè)協(xié)議;澳大利亞也在1992年開(kāi)展了國(guó)家河流健康計(jì)劃，用水檢測(cè)和評(píng)價(jià)河流水質(zhì)狀況。我國(guó)在江河水質(zhì)檢測(cè)和水資源保護(hù)方面也投入了大量的研究。比如，周世嘉［2］等針對(duì)渾河撫順段水質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果表明，水污染狀況從上游到下游呈逐步加重的趨勢(shì)，其中有機(jī)物和COD 污染最為嚴(yán)重，而該段水體主要污染源來(lái)自于城市污水和工業(yè)廢水的任意排放。

湖泊是重要的淡水資源之一，同時(shí)還具有水產(chǎn)、灌溉、調(diào)蓄、旅游及維持生態(tài)平衡等多項(xiàng)功能，不僅涉及到自然環(huán)境，與社會(huì)發(fā)展也有密切聯(lián)系。對(duì)湖泊進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，不僅有助于準(zhǔn)確掌握水體情況，對(duì)分析湖泊富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題也是一個(gè)有益的補(bǔ)充。楊曉剛［3］等針對(duì)外沙湖水域特征，布置60個(gè)采樣點(diǎn)，分別檢測(cè)水溫、pH 值、電導(dǎo)率、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量等28 項(xiàng)水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目，結(jié)果表明外沙湖水質(zhì)為劣V 類，主要污染物為氨氮、總氮、總磷、化學(xué)需氧量和5 d 生化需氧量。

水庫(kù)是人工興建的大型蓄水設(shè)施，一般具有蓄水、發(fā)電、灌溉、供水等功能;另外，水庫(kù)也是主要的飲水用水源。對(duì)水庫(kù)水質(zhì)變化規(guī)律的研究，是保護(hù)水源的基礎(chǔ)，也是制定合理科學(xué)的水庫(kù)污染物排放控制方案的重要途徑。關(guān)于水庫(kù)水質(zhì)及水資源保護(hù)的研究也比較多，比如，薛瑞［4］等對(duì)遼寧白石水庫(kù)進(jìn)行水質(zhì)狀況監(jiān)測(cè)研究，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，白石水庫(kù)水污染指標(biāo)超標(biāo)，其中有機(jī)污染相當(dāng)嚴(yán)重;同時(shí)對(duì)白石水庫(kù)水污染原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

1．3 水資源保護(hù)措施

對(duì)江河湖海水質(zhì)研究可以主要得出如下的結(jié)論: 大部分河流污染物總量較大，其中城市污水占主要部分;河流沿線非點(diǎn)源污染較多，在雨季化肥農(nóng)藥流入河流，影響水質(zhì); 部分湖泊由于入庫(kù)河流徑流量較小，或入庫(kù)河流徑流量變化較大，嚴(yán)重破壞河流固有生態(tài)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)對(duì)水體的凈化作用，導(dǎo)致水體自凈能力減弱，污染問(wèn)題嚴(yán)重。因此，水資源環(huán)境惡化的主要原因就在于城市污水和工業(yè)污水排放。為此，我國(guó)水資源管理應(yīng)該從如下兩個(gè)方面入手:①保護(hù)環(huán)境，涵養(yǎng)水源?？茖W(xué)調(diào)配水庫(kù)、湖泊等的泄流量，充分利用水源自凈能力，植樹(shù)造林，封山育林，退耕還林還草，改善流域生態(tài)功能，減少水土流失;②完善政策，針對(duì)合理的水資源保護(hù)法律法規(guī)并依法管理，建設(shè)城市污水處理廠，降低污染物排放量，深化工業(yè)污染源綜合治理，控制河流沿線非點(diǎn)源污染。

2 飲用水水質(zhì)檢測(cè)研究

生活飲用水的安全與否，直接關(guān)系到人們的身體健康，為加強(qiáng)水質(zhì)檢測(cè)，我國(guó)制定了《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法》。生活飲用水的水污染主要來(lái)自于兩個(gè)方面:水源污染和消毒及輸送二次污染等?？蒲腥藛T從污染源出發(fā)，在檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)內(nèi)容、水污染原因以及水中病毒與污染關(guān)系等方面進(jìn)行了大量且卓有成效的研究工作。比如，丁克穎［5］等人對(duì)上海市某區(qū)供水飲用水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果表明水源中有機(jī)物污染比較嚴(yán)重，豐水期水質(zhì)合格率要高于枯水期。由于飲水水源中有機(jī)物污染較嚴(yán)重，且有機(jī)物會(huì)減弱加氯消毒的常規(guī)水處理方法的作用，并建議水廠優(yōu)化水處理工藝，增加化學(xué)預(yù)處理工藝;張力群［6］等則針對(duì)杭州地區(qū)2010年度生活飲用水的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果表明，杭州地區(qū)生活飲用水水質(zhì)總體尚好，超標(biāo)項(xiàng)目主要集中在渾濁度以及鐵、鋅、錳等金屬元素指標(biāo)上，并提出了及時(shí)更換老化水管，加強(qiáng)水管管理和維修等防護(hù)措施。

3 常見(jiàn)水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)

地表水的水質(zhì)狀況一般由COD、BOD、氨氮等指標(biāo)參數(shù)表征，對(duì)這些指標(biāo)的檢測(cè)方法，一般都是采用化學(xué)方法。雖然化學(xué)方法具有測(cè)量準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，但是也有耗時(shí)長(zhǎng)、化學(xué)試劑多、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，且容易引起二次污染。因此，近年來(lái)出現(xiàn)了紫外吸收水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)的地表水檢測(cè)方法。比如，趙友全［7］等人詳細(xì)闡述了紫外水質(zhì)檢測(cè)原理，并針對(duì)實(shí)際水樣進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果表明，紫外水質(zhì)檢測(cè)方法可以快速便捷的測(cè)量COD 參數(shù)。

常見(jiàn)的飲用水檢測(cè)技術(shù)有氣相色譜法、原子熒光光譜法、高效液相色譜法、等離子色譜法等。其中等離子色譜水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)結(jié)果精確、簡(jiǎn)便快捷等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為主流的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，它可以完成無(wú)機(jī)離子測(cè)定，比如鈣離子、鉀離子、鎂離子、鋰離子、硝酸根離子、硝酸根離子等陰陽(yáng)離子; 也可以完成對(duì)水質(zhì)消毒副產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)，比如檢測(cè)二氯乙酸、三氯乙酸、氯酸鹽和亞氯酸鹽等由于飲用水氯消毒所產(chǎn)生的副產(chǎn)物。同時(shí)，它還可以用于高氯酸根檢測(cè)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)總結(jié)江河湖海等水資源水質(zhì)監(jiān)測(cè)研究狀況，指出淡水資源的水污染源主要是有機(jī)物污染，對(duì)于湖泊、水庫(kù)而言，有機(jī)物污染容易導(dǎo)致水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化，惡化水體生態(tài)環(huán)境;對(duì)于飲用水而言，有機(jī)物污染會(huì)減弱常規(guī)水處理作用。而有機(jī)物污染主要來(lái)源于生活污水，為此提出了修建城市污水處理廠、加強(qiáng)城市污水和工業(yè)污水排放檢測(cè)等措施。

［1］田慧娟，楊華，劉吉堂，等. 連云港近海海域水質(zhì)的季節(jié)和年際變化［J］．海洋湖沼通報(bào)，2009(04) :139 －144.

［2］周世嘉，馬溪平，徐成斌，等. 渾河撫順段水質(zhì)有機(jī)污染調(diào)查及評(píng)價(jià)［J］．環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2009(09) :59 －60.

［3］楊曉剛，高志斌，楊朝云. 武漢外沙湖環(huán)境整治水質(zhì)及底質(zhì)監(jiān)測(cè)分析［J］. 人民長(zhǎng)江，2009(20) :93 －95，103.

［4］薛瑞，趙麗娜. 白石水庫(kù)水質(zhì)污染狀況與防治對(duì)策［J］. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2004(03) :3 －5.

［5］丁克穎，應(yīng)圣潔，張佳維，等. 上海閔行區(qū)城市供水水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］．環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2010(06) :349 －352.

［6］張力群，金銓，楊忠喬，等．2010年度杭州市中心城區(qū)生活飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析［J］．中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2012(05):1 120－1 121.

［7］趙友全，李玉春，郭翼，等. 基于光譜分析的紫外水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)［J］. 光譜學(xué)與光譜分析，2012(05) :1 301 －1 305.

［8］王少璇，馮民權(quán)，武朝新. 汾河流域( 運(yùn)城段) 非點(diǎn)源污染負(fù)荷研究［J］. 黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào)，2011，2(02) :49 －53.