銀川市主要入黃排水溝水質(zhì)評價＊

吳 平，孟旭晨

（寧夏回族自治區(qū)水文環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院，寧夏 銀川 750011）

黃河作為寧夏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的重要水源，由于大量的污水匯入，黃河出境水質(zhì)明顯惡化，寧夏水資源公報顯示，2014—2016 年黃河寧夏入境斷面下河沿水質(zhì)較好為Ⅱ類，出境斷面麻黃溝斷面水質(zhì)為Ⅲ類[1-3]。而對于影響黃河水水質(zhì)的點源及面源污染難以區(qū)分，為污染防治及黃河水質(zhì)保護帶來一定的困難。本文以銀川市三區(qū)兩縣（西夏區(qū)、金鳳區(qū)、興慶區(qū)、賀蘭縣、永寧縣）為研究對象，研究了排水溝退水線源污染對黃河水質(zhì)的影響，意在為地方水資源規(guī)劃及管理提供相關(guān)技術(shù)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于寧夏回族自治區(qū)銀川市西夏區(qū)、金鳳區(qū)、興慶區(qū)、賀蘭縣、永寧縣，地理位置 105°50′E—106°39′E，38°07′N—38°51′N。東西長約 69 km，南北寬約 72 km，面積約3 930 km2，是寧夏經(jīng)濟發(fā)展的核心區(qū)域，具有重要的戰(zhàn)略地位。研究區(qū)屬大陸性干旱氣候，其特征是冬長夏短、干旱少雨、日照充足、風(fēng)大沙多、氣溫年差日差較大。區(qū)域內(nèi)多年平均氣溫9.96 ℃，年平均降水量184.7 mm，多集中在夏季；年蒸發(fā)量1 748.4 mm，多集中在3—10 月份[4]；年均日照時數(shù)3 000 h 左右，無霜期約160 d。

研究區(qū)屬黃河流域，流經(jīng)銀川市的常年性河流為黃河。黃河多年平均實測徑流量為274.6×108m3[5]，年平均沙量為0.67×108t，黃河水是工作區(qū)的主要灌溉水源。引用黃河水自流灌溉已有兩千多年的歷史，引黃干渠自西向東有西干渠、唐徠渠、漢延渠、惠農(nóng)渠及其支渠，排水溝自南向北主要有：第一排水溝、中干溝、永二干溝、銀東干溝、第二排水溝、銀新干溝、第四排水溝、第五排水溝、河西總排干等及其支溝。農(nóng)作物以小麥、水稻、玉米為主。

2 樣品采集與分析

2.1 采樣點布設(shè)與分析化驗

2018 年5 月（枯水期）和9 月（豐水期），選擇中干溝、永二干溝、第二排水溝等9 條排水溝的入黃口或工作區(qū)出口及研究區(qū)范圍內(nèi)黃河上、中、下游采集水樣，水樣采集方法按照實驗室要求進行，其中第二排水溝在豐水期均勻設(shè)置9個取水?dāng)嗝妫蓸狱c位置如圖1 所示。水樣采集后迅速送往實驗室，分析溶解氧（碘量法）、高錳酸鹽指數(shù)（滴定法）、化學(xué)需氧量（COD）（重鉻酸鹽法）、生化需氧量（BOD5）（稀釋與接種法）、氨氮（NH3-N）（納氏試劑比色法）、總磷（以P 計）（鉬酸銨分光光度法）、總氮（以N 計）（堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法）、揮發(fā)酚（4-氨基安替比林分光光度法）、石油類（紅外分光光度法）、陰離子表面活性劑（亞甲藍分光光度法）、硫化物（亞甲基藍分光光度法）、糞大腸菌群（紙片快速法）、硝酸鹽氮（以N 計）（酚二磺酸分光光度法）共13 項指標(biāo)。

圖1 研究區(qū)位置及取樣點分布圖

2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)及方法

為查明入黃排水溝和黃河水體污染特征，將排水溝化驗13 項指標(biāo)與GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值進行比較，將黃河化驗13 項指標(biāo)與GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值進行比較。然后根據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果，采用綜合指標(biāo)法對研究區(qū)排水溝出口/入黃口水質(zhì)進行評價與分級，明確各排水溝出口/入黃口及黃河水污染等級。其計算方法為先根據(jù)該取樣點各超標(biāo)項超標(biāo)程度確定單項組分質(zhì)量類別，后按表1 所示的評價分值，確定各取樣點的評價分值Fi；按公式（1）和公式（2）計算綜合評價分值F；根據(jù)表2 所示的地表水質(zhì)質(zhì)量級別劃分標(biāo)準(zhǔn)，劃分地表水質(zhì)量級別；最后根據(jù)表3 所示的地表水質(zhì)量超標(biāo)等級分類表，得出研究區(qū)排水溝出口/入黃口及黃河水質(zhì)量情況。

表1 單項組分評價分值

表2 地表水質(zhì)量級別劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3 地表水質(zhì)量超標(biāo)等級分類表

式（1）（2）中：Fmax為單項組分評價分值Fi為中的最大值；為各單項組分評分值Fi的平均值；n為項數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 排水溝出口/入黃口及黃河水質(zhì)數(shù)據(jù)分析

豐枯水期各指標(biāo)平均值對比如圖2 和圖3 所示，研究區(qū)排水溝出口/入黃口及黃河水質(zhì)測試結(jié)果如表4 和表5所示。

圖2 豐、枯水期排水溝各化驗指標(biāo)（除糞大腸菌群）平均值對比圖

圖3 豐、枯水期黃河各化驗指標(biāo)（除糞大腸菌群）平均值對比圖

表4 枯水期排水溝及黃河水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

表5 豐水期排水溝及黃河水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

表5（續(xù)）

由圖2、圖3 可知，豐、枯水期各指標(biāo)總體差別不大。排水溝中高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量含量均有所降低，溶解氧、總氮含量明顯升高。黃河水中溶解氧、化學(xué)需氧量含量明顯升高，高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、總氮含量明顯降低。

由表4、表5 可知，豐、枯水期排水溝出口/入黃口大多指標(biāo)均能達到GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[6]中的Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)組分主要為總氮（以N 計），且豐水期由于農(nóng)業(yè)灌溉活動加強，總氮含量均較枯水期高。第二排水溝上游位于城區(qū)，幾乎不受農(nóng)業(yè)活動影響，總氮含量均較低，下游進入農(nóng)業(yè)種植區(qū)，總氮含量明顯升高。

此外，9 條排水溝中中干溝水質(zhì)最差，除總氮超標(biāo)外，枯水期COD、BOD5，豐水期氨氮、總P 均超過Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。黃河水大多指標(biāo)均能達到GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[6]中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)組分主要為總氮（以N 計）、COD。

3.2 排水溝出口/入黃口及黃河水質(zhì)評價

研究區(qū)排水溝出口/入黃口及黃河水質(zhì)量超標(biāo)情況如表6 所示。由表6 可知，枯、豐水期排水溝出口/入黃口水質(zhì)均未超標(biāo)；豐水期排水溝出口/入黃口水質(zhì)整體來說要優(yōu)于枯水期，黃河水質(zhì)較枯水期也有所提升，在銀川入境為Ⅳ類水質(zhì)，出境時為Ⅲ類水質(zhì)，水質(zhì)由超標(biāo)轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)；從第二排水溝沿線取樣能夠明顯看出，第二排水溝初始水類為Ⅲ類，隨著沿線廢水的排入，水質(zhì)演變?yōu)棰纛悾谂d慶區(qū)與賀蘭縣交界處水質(zhì)已經(jīng)變?yōu)棰躅惒⒁恢毖永m(xù)，直至排入黃河，黃河水質(zhì)因此也受到了一定影響。

表6 排水溝及黃河水質(zhì)量超標(biāo)情況

表6（續(xù)）

4 結(jié)語

根據(jù)研究表明：豐、枯水期排水溝出口/入黃口大多指標(biāo)均能達到GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，黃河水大多指標(biāo)均能達到GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)組分主要為總氮（以N 計）、COD；豐水期排水溝出口/入黃口水質(zhì)整體來說要優(yōu)于枯水期，黃河水質(zhì)較枯水期也有所提升，在銀川入境為Ⅳ類水質(zhì)，出境時為Ⅲ類水質(zhì)，水質(zhì)由超標(biāo)轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)；第二排水溝初始水類為Ⅲ類，隨著沿線廢水的排入，水質(zhì)演變?yōu)棰纛悾谂d慶區(qū)與賀蘭縣交界處水質(zhì)已經(jīng)變?yōu)棰躅惒⒁恢毖永m(xù)，直至排入黃河，黃河水質(zhì)因此也受到了一定影響。