哈素海平水期水質現狀分析及其污染評價

凌 佳，李福全

(呼和浩特民族學院，內蒙古 呼和浩特 010051)

1 研究區域概況

哈素海位于內蒙古自治區呼和浩特市土默特左旗境內,哈素海由東南向西北呈梭形,南北長9.5km,東西寬5.3km,湖面平均海拔為988.5m,平均水深為1m,最大水深可達1.7m,圍堤總長度約24.1km[1]。

哈素海以黃河水為主要補給水源,通過民生渠定期向哈素海補水。北側有萬家溝、白石頭溝等大青山洪水也流入湖中,是第二補給水源。美岱溝的水通過哈素海西側的后河排入哈素海；西白石頭溝、朱爾溝、黑牛溝、蘇蓋營子溝的水通過哈素海北側的渠道排入哈素海[2]。

哈素海附近居民生活、水產養殖及水上娛樂等活動，對哈素海的水質帶來了一定的影響。孫標等人研究了哈素海蘆葦群落擴張狀況及其原因分析，得出哈素海明水區面積減少，蘆葦區面積擴大[3]；孫標等人對哈素海表層沉積物重金屬污染特征進行研究，研究結果表明哈素海表層沉積物中重金屬Cu、Zn、Pb、Cr、Hg和As含量都超標，Cr和As含量超標較嚴重[4]，并進一步對哈素海湖底沉積物氮磷分布特征及潛在的資源化利用進行探討，得出近年來外源輸入的磷沒有明顯增加的趨勢[5]。為了保護和改善哈素海水質，本文對哈素海水體中常規指標進行檢測，判斷其受污染的情況并對其污染狀況進行綜合評價，為哈素海水體治理、保護和改善提供數據支撐。

2 研究方法

2.1 采樣點的布設

參照國標《水環境監測規范》(SL 219-2013)，根據湖區的不同水域，如進水區、出水區、湖心區，按水體類別分別設置監測斷面。哈素海的水深小于5m,采樣點點數為一點(水面下0.5m)。

采樣時間為2018年10月，共設置了6個采樣點(詳見圖1，表1)，采樣前將采樣瓶用洗滌劑、去離子水清洗干凈，用手持式電動水體采樣泵采集水樣。

圖1 哈素海采樣點位置圖

表1 采樣點位置及說明表

2.2 水樣的運輸及保存

根據采樣記錄，清點樣品并貼好標簽，及時將水質采樣瓶儲存在水質采樣箱內運送至實驗室，2～5℃冷藏保存。

2.3 實驗方法

實驗室監測水質指標的測定方法參照《水和廢水監測分析方法(第四版)》具體分析方法見表2。

表2 實驗方法及來源

2.4 哈素海水質評價方法

哈素海水質評價采用單因子指數評價法、綜合污染指數評價法-內梅羅污染指數2種方法進行評價。單因子指數評價法可確定各評價因子的達標率、超標率和超標倍數。內梅羅污染指數法著重考慮了污染最嚴重的因子[6]。

3 實驗結果與討論

3.1 單因子指數評價法

單因子指數評價法:將評價因子與評價標準進行比較，確定各個評價因子的水質類別[7]。

(1)

Pi為單因子污染指數；Ci為評價因子i的實測濃度，Si為評價因子i的標準限值。

根據國家《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中的Ⅳ類水體水質標準確定，使用的評價因子及標準限值如表3、表4所示。

表3 Ⅳ類地表水環境質量標準基本項目標準限制(單位：mg/L)

表4 Ⅳ類地表水環境質量標準金屬離子標準限制(單位：mg/L)

表5 哈素海單因子污染指數評價結果表

本文以Ⅳ類水質標準限值，選擇CODCr、TN、TP、NH3-N和五種重金屬離子9個指標，根據公式(1)進行計算得出各指標的單項指數，見表5。根據單因子指數評價法，當比值P小于1時，代表水質指標達標；當比值P大于1時，代表水質指標超標，水質達不到Ⅳ類水質的要求。由表5分析表明，哈素海水體6個檢測點總氮均超標；A、B、C、D采樣點COD超標，其他兩點達標；氨氮、總磷、銅、鋅、鉻、鉛、鉻7項指標均達標。P值越大表明污染越嚴重，哈素海水體中總氮、COD是水質超標的主要因素。

3.2 內梅羅指數法

內梅羅污染指數：

(2)

表6 內梅羅指數評價標準

表7 哈素海6個檢測點內梅羅指數評價結果表

根據公式(2)，參照表7所示，運用內梅羅指數法對哈素海6個采樣點的水質進行評價分析，結果表明：哈素海6個檢測點污染等級均為污染，可判斷哈素海水體污染等級屬于污染。

4 結論與建議

(1)通過單因子指數評價法得出：哈素海湖水中4個采樣點化學需氧量含量超標，6個水樣的總氮含量均超標。氨氮、總磷、銅、鋅、鉻、鉛、鉻7項指標均達標。

(2)通過內梅羅指數評價得出哈素海的水質污染等級屬于污染。建議相關管理部門加大對哈素海附近居民生活、水產養殖及水上娛樂等活動的管理監控力度，確保哈素海的水質質量。