小流域醴泉河水環(huán)境季節(jié)性變化研究

楊勝丹，李 祥

(眉山市環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 眉山 620010)

醴泉河發(fā)源于眉山市境內(nèi)，全長66.77km，流域面積523.02km2，屬于長江支流岷江流域的重要小流域。醴泉河主要水體功能為農(nóng)灌、泄洪和工業(yè)取水，上游為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)和果林種植區(qū)，中游流經(jīng)工業(yè)園區(qū)，下游為水稻種植區(qū)，醴泉河流域示意圖如圖1所示。近年來，醴泉河水環(huán)境雖明顯好轉(zhuǎn)，但形式仍然嚴(yán)峻，有文獻(xiàn)記載[1]，農(nóng)業(yè)面源污染是導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化的重要原因。在第一次全國污染源普查公報(bào)中顯示來自農(nóng)業(yè)源的總磷、總氮占到67.4%和57.2%[2]。研究河流污染物的空間分布特征，可進(jìn)行污染高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域識(shí)別，有利于提高流域面源污染防控效率[3]。本研究以水環(huán)境問題突出的醴泉河水質(zhì)數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象，研究水環(huán)境的季節(jié)性變化特征，為水域生態(tài)保護(hù)和污染治理提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

本研究對(duì)醴泉河2017—2019年三年的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行逐年季節(jié)性變化研究，并以3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12—2月為冬季計(jì)算季節(jié)平均濃度，主要對(duì)總磷(TP)、氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(shù)(IMn)、化學(xué)需氧量(CODCr)4個(gè)污染因子進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別得出4個(gè)因子隨季節(jié)性變化的規(guī)律。評(píng)價(jià)了2019年4個(gè)污染因子在各季節(jié)的水質(zhì)貢獻(xiàn)，分析出最大污染因子。

1.2 數(shù)據(jù)處理

對(duì)醴泉河流域監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，數(shù)據(jù)采用EXCEL 2003圖表處理軟件和單因子指數(shù)法進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 TP和NH3-N的逐年季節(jié)性變化

醴泉河主要流經(jīng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)和果林種植區(qū)，近年來加大了果林種植的灌溉管理，引導(dǎo)并規(guī)范農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，近三年來的TP和NH3-N隨季節(jié)性變化的趨勢(shì)見圖2和圖3。

TP和NH3-N逐年下降，且在春季至冬季隨季節(jié)性變化而下降。出現(xiàn)上述規(guī)律主要是由于整個(gè)流域流經(jīng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和果林種植區(qū)，春季屬于農(nóng)業(yè)和果林施肥灌溉旺季，天氣回暖、雨水增加，地表徑流使兩岸有機(jī)質(zhì)受沖刷流入河中，同時(shí)春季水體流動(dòng)將底泥釋放的內(nèi)源性磷帶到流動(dòng)水體，導(dǎo)致河流TP和NH3-N處于全年峰值。但是近些年河長制對(duì)河道管理工作的深入，疏通河道和對(duì)果林施肥工作的有序管理，地表徑流攜帶的有機(jī)質(zhì)越來越少，水體中TP和NH3-N都逐年大幅下降。

IMn和CODCr都是反映水體有機(jī)質(zhì)和無機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)，近三年來的IMn和CODCr隨季節(jié)性變化的趨勢(shì)見圖4和圖5。

2.2 IMn和CODCr的逐年季節(jié)性變化

IMn和CODCr呈逐年下降趨勢(shì)，每年春季較高、冬季最低，季節(jié)性變化明顯。春夏季節(jié)較高可能與地表徑流和水體沖刷河床腐質(zhì)有機(jī)質(zhì)有關(guān)，隨著沿河兩岸有機(jī)質(zhì)受沖刷作用減少，即使是枯水期的秋冬季節(jié)，IMn和CODCr均呈現(xiàn)較低水平，2019年秋冬季節(jié)的IMn和CODCr均穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.3 水質(zhì)評(píng)價(jià)

依據(jù)《GB8838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)2019年各季節(jié)污染因子進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)，污染因子達(dá)到地表水III類為達(dá)標(biāo)水質(zhì)，將各個(gè)指標(biāo)與國家水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比，選取水質(zhì)最差的類別作為水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)類別。從表1中可以看出TP、NH3-N、IMn、CODCr4個(gè)指標(biāo)中，TP對(duì)全年水質(zhì)的影響最大，綜合水質(zhì)受TP偏高的影響而不達(dá)標(biāo)。從全年看，春夏季水質(zhì)偏差，尤其TP處于V類，是受農(nóng)業(yè)面源污染影響，兩岸耕地農(nóng)藥和化肥隨地表徑流流入所致，在秋冬季節(jié)農(nóng)業(yè)面源污染影響減小，雖然河流經(jīng)過工業(yè)園區(qū)，但水質(zhì)狀況逐漸向好，說明工業(yè)園區(qū)對(duì)綜合水質(zhì)的影響較小。醴泉河2019年的水質(zhì)呈季節(jié)性變化，與往年變化趨勢(shì)吻合。因此，整治面源污染引起的TP超標(biāo)問題是提升醴泉河水質(zhì)的關(guān)鍵。

表1 河流季節(jié)水體單因子指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

3 水污染防治建議

3.1 污染原因分析

(1)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、集市管網(wǎng)配套不完善，污水收集率不高，已建成的污水處理設(shè)施作用不明顯，小流域沿線散居農(nóng)戶生活污水就近入河，導(dǎo)致生活污染較為突出。

(2)小流域沿線種植面積廣，面源污染嚴(yán)重，傳統(tǒng)耕種習(xí)慣過量施藥施肥，農(nóng)藥化肥隨地表徑流入河，同時(shí)水產(chǎn)養(yǎng)殖戶在換水時(shí)，大量淤泥與廢水一并入河，造成水質(zhì)污染。

(3)工業(yè)廢水雖經(jīng)污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放，但“散亂污”現(xiàn)象還未根治，環(huán)保管理還不夠規(guī)范，同時(shí)工業(yè)廢水的入河已影響了河流的自凈能力。

3.2 防治建議

(1)加強(qiáng)沿線生活污染的管控，科學(xué)施藥施肥，提高農(nóng)藥化肥利用率，提倡規(guī)模化規(guī)范化農(nóng)業(yè)布局，減小面源污染。

(2)加強(qiáng)測管協(xié)同，深入貫徹“新環(huán)保法”“水污染防治法”等法律法規(guī)，安裝在線污染監(jiān)測系統(tǒng)，加強(qiáng)監(jiān)管，保障在線監(jiān)測設(shè)備有效運(yùn)行。

(3)加強(qiáng)河道巡查，落實(shí)例行監(jiān)測，適時(shí)巡查小流域周邊環(huán)境情況。

(4)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格推行河長制工作，不定期對(duì)小流域開展督查、監(jiān)測工作。

4 結(jié)論

近三年醴泉河的水質(zhì)情況明顯好轉(zhuǎn)，各污染指標(biāo)逐年下降并呈季節(jié)性、周期性變化，每年都表現(xiàn)出春季高、冬季低的規(guī)律，2019年TP、NH3-N、IMn和CODCr年內(nèi)變化范圍分別為0.200～0.376mg/L、0.42～1.82mg/L、3.4～8.3mg/L、14.0～26.0mg/L。采用單因子指數(shù)法對(duì)2019年醴泉河進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)面源污染是TP超標(biāo)的主要原因。根據(jù)污染原因的分析，提出加強(qiáng)對(duì)沿線生活污染進(jìn)行管控，嚴(yán)格推行河長制措施，必須采取有效手段才能治理面源污染對(duì)醴泉河水質(zhì)造成的影響。