“十三五”南充西充河彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷面氨氮含量變化分析

馬 蘭，周 潔，何虎軍，夏 杰，蔡金王,謝 濤

(四川省南充生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 南充 637000)

1 引言

嘉陵江是南充境內(nèi)最重要的水體，是主要的集中式飲用水源地。南充西充河系嘉陵江中游西岸的一級(jí)支流[1]，其水環(huán)境狀況不僅關(guān)乎沿岸群眾，而且還會(huì)直接影響嘉陵江水質(zhì)的優(yōu)劣。

西充河早被列為嚴(yán)重污染河流之一，其水質(zhì)受氮污染尤為突出[2，3]，還有研究表明，“十二五”期間，嘉陵江流經(jīng)南充段后，氨氮含量整體升高，南充段對(duì)嘉陵江氨氮變化呈“貢獻(xiàn)”狀態(tài)[4]，因此，時(shí)刻關(guān)注和研究西充河氨氮含量及變化趨勢(shì)具有非常重要的意義，不僅為綜合防治西充河水體污染提供一定理論依據(jù)，同時(shí)也為嘉陵江流域水質(zhì)保護(hù)提供重要參考。

2 研究地點(diǎn)與方法

2.1 研究斷面

西充河全長(zhǎng)121 km，全流域面積450 km2，流經(jīng)西充縣、嘉陵區(qū)、順慶區(qū)，從南充市主城區(qū)西部匯入嘉陵江[5]。彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站位于西充河下游段，距離西充河與嘉陵江交匯處約2 km，研究分析該斷面水體中氨氮含量時(shí)間分布特征，可以反映該斷面及西充河上游河段水質(zhì)氨氮含量的整體水平，與此同時(shí)，還可發(fā)揮水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警作用，盡早發(fā)現(xiàn)西充河匯入嘉陵江前的水質(zhì)異常變化，及時(shí)追蹤污染源，防止下游嘉陵江水環(huán)境受到嚴(yán)重污染。彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷面具體位置見(jiàn)圖1。

圖1 西充河彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷面示意圖

2.2 監(jiān)測(cè)儀器與監(jiān)測(cè)方法

該自動(dòng)監(jiān)測(cè)站氨氮在線監(jiān)測(cè)儀為湖南力合LFEC-2006(NH)型，按照6次/d的頻次定時(shí)自動(dòng)采樣，并根據(jù)氨氣敏電極法[6，7]的技術(shù)要求進(jìn)行分析測(cè)定。

2.3 水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

西充河流域水質(zhì)狀況以氨氮濃度來(lái)評(píng)判，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)[8]和《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)》(環(huán)辦[2011]22號(hào))及其附件。

2.4 數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)分析了2016～2020年彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷面水體中氨氮含量變化情況，了解了該斷面“十三五”期間水質(zhì)氨氮發(fā)展趨勢(shì)，為西充河及嘉陵江治理氨氮污染提供依據(jù)。

通過(guò)相關(guān)部門(mén)多年來(lái)的不懈努力，從整體來(lái)看，西充河彩虹橋斷面近年來(lái)水質(zhì)氨氮狀況總體有所改善，雖然仍有超標(biāo)情況，但2019～2020年達(dá)到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)于規(guī)定的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，治理有了顯著成效，見(jiàn)表1。雖然西充河水質(zhì)趨勢(shì)向好，但水質(zhì)狀況尚不穩(wěn)定，仍需繼續(xù)加強(qiáng)水質(zhì)污染治理，加強(qiáng)污染源排查、監(jiān)管及執(zhí)法力度。

表1 2016～2020年彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷面氨氮含量情況(年均值)

3 討論

3.1 結(jié)果

從圖2可以看出，該斷面近年來(lái)氨氮污染狀況有了一定改善，從2018年5月至2020年12月每月氨氮指標(biāo)均達(dá)到規(guī)定的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。但需要注意的是，“十三五”期間，該斷面水質(zhì)仍存在局部時(shí)段污染加劇的現(xiàn)象，導(dǎo)致該斷面氨氮超標(biāo)，主要集中在2016年和2018年春冬季節(jié)，其中，2018年1月氨氮超標(biāo)高達(dá)5.44倍，這勢(shì)必會(huì)影響到下游嘉陵江的水質(zhì)狀況。

圖2 2016～2020年彩虹橋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷面氨氮含量(月均值)

該斷面氨氮指標(biāo)在冬季(12月至次年2月)和春季(3～5月)較夏季(6～8月)和秋季(9～11月)更易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的超標(biāo)現(xiàn)象，因此，冬季和春季需要加強(qiáng)西充河治理工作。

3.2 原因分析

整體上講，西充河受氨氮污染在一定程度上得到了控制，但水環(huán)境污染態(tài)勢(shì)還未趨于穩(wěn)定。彩虹橋斷面氨氮在春冬季節(jié)頻發(fā)超標(biāo)現(xiàn)象，除跟河流自身因素有關(guān)外，與人類活動(dòng)等外在因素也有密切關(guān)聯(lián)。

3.2.1 內(nèi)因

(1)受水溫差異的影響。據(jù)研究顯示，西充河流域水質(zhì)氨氮與水溫呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[9]。冬季和春季水溫相對(duì)較低，尤其是寒冷的冬季，因而，氨氮含量更容易升高，進(jìn)而出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

(2)受水生微生物及藻類等水生植物生長(zhǎng)活動(dòng)差異的影響。冬季和春季水溫低，一是流域內(nèi)藻類等水生植物受溫度影響，生長(zhǎng)緩慢，消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，二是硝化細(xì)菌等微生物消化活性減弱，氨氮被轉(zhuǎn)化的速率也隨之降低，氨氮易富集，致使水體中氨氮含量超標(biāo)。

3.2.2 外因

(1)降水量存在季節(jié)性差異。受降水量的影響，西充河徑流量不同季節(jié)存在差異。夏季、秋季降雨量相對(duì)較大，雖然降雨可能將地表累計(jì)的含氮污染物(如化肥)帶入河流中，但大量降水可起到稀釋作用，加之水溫相對(duì)較高，水生微生物及藻類等水生植物也相對(duì)活躍，河流自凈能力強(qiáng)。與之相反，降水量較低的冬季和早春，河流自凈能力差，氨氮更易超標(biāo)。

(2)西充河沿岸人類活動(dòng)存在季節(jié)性差異。西充河流域內(nèi)，有多個(gè)場(chǎng)鎮(zhèn)及村莊，人口眾多。氣溫較低的冬季，雖然人類活動(dòng)相對(duì)減少，但春節(jié)返鄉(xiāng)過(guò)年的人口數(shù)量較大，導(dǎo)致生活污水等增多，尤其是農(nóng)村地區(qū)，目前還沒(méi)有完善的污水處理機(jī)制，產(chǎn)生的生活污水絕大多數(shù)直接排放，最終進(jìn)入河流。春季，尤其是早春時(shí)節(jié)，氣溫適宜，是人類活動(dòng)最為頻繁的時(shí)期，也易加劇水體氨氮污染。

4 對(duì)策及建議

氨氮是西充河最主要的污染物，同時(shí)也是嘉陵江主要污染物之一，作為江陵江重要支流，西充河水體氨氮污染治理成敗直接關(guān)系到嘉陵江水質(zhì)保護(hù)成效，因此，積極開(kāi)展西充河水體氨氮污染防治具有重要意義。

(1)加強(qiáng)執(zhí)法力度。加強(qiáng)污染源監(jiān)管力度，嚴(yán)厲打擊偷排漏排等危害生態(tài)環(huán)境的不法行為。

(2)加強(qiáng)城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)建設(shè)，建立農(nóng)村地區(qū)污水及生活垃圾處理機(jī)制。城市排水管網(wǎng)建設(shè)不配套，雨污分流不徹底，多數(shù)農(nóng)村地區(qū)甚至沒(méi)有相應(yīng)的生活廢水及垃圾處理機(jī)制，導(dǎo)致大量污水溢流或直接排放至水體。

(3)加強(qiáng)城市污水處理系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)、建立完善的監(jiān)管體制、改進(jìn)技術(shù)以提高污水處理率。目前，南充市存在城市污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后、監(jiān)管體制有缺陷、缺乏先進(jìn)技術(shù)等問(wèn)題，導(dǎo)致污水處理能力不夠及污水處理質(zhì)量不高，因此，樹(shù)立科學(xué)的污水處理理念，規(guī)范制度，加強(qiáng)污水處理系統(tǒng)及配套設(shè)施建設(shè)對(duì)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)至關(guān)重要。