沙河水质环境因子时空分布及污染评价.pdf
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1、作者简介:李瑶(),男,在读研究生,研究方向:水域生态环境评价.Em a i l:q q c o m.通讯作者:肖国华(),男,研究员,研究方向:渔业水域生态环境监测评价与生态修复技术.Em a i l:y w x g h c o m.D O I:/j i s s n 沙河水质环境因子时空分布及污染评价李瑶,闫丽,杨超臣,侯晓龙,张碧函,刘盼,姚新悦,肖国华,(河北农业大学 海洋学院,河北 秦皇岛 ;河北省海洋与水产科学研究院,河北 秦皇岛 ;河北省海洋生物资源与环境重点实验室,河北 秦皇岛 )摘要:于 年春、夏、秋三季对沙河河水进行水质调查检测,并对其作出污染综合评价.采用单因子评价法,并结
2、合相关污染指数分析了污染情况,包括均值和内梅罗综合污染指数,选择总磷、总氮、高锰酸盐指数、B O D个监测指标作为评估依据,对沙河河水进行水质评价.结果显示,均值综合指数平均值为,内梅罗综合指数平均值为.综合这两种评价方法,沙河水质环境整体表现为轻度污染状态.关键词:沙河;水质;环境因子;污染综合评价河流环境污染是全球范围内普遍存在的环保问题,由于中国的高速发展,不少河流在国民经济发展影响下遭受了各种程度的环境污染,不仅降低了水质,而且污染了底泥,河流环境在水体环境中占据着重要地位,作为废水的最后收集地,会直接影响到水体环境的恢复.因此,为了对阜平沙河地区水体情况综合调查,以对沙河河水调查与监
3、测为数据,对沙河水质作出了相应的评估,这不仅对了解该水域的生态环境的变化状况有重要意义,并且可为沙河水域生态环境的保护与修复提供依据.材料和方法 研究区域概况沙河发源于山西省繁峙县东白坡头,流经多个区域,包括吴王口和五丈湾等,最终到达王快水库,沙河主要处于曲阳交界位置.根据相关资料,分析了相应的形态特征,结合交通情况和人类干扰等,以这些作为主要影响因素合理设置了站点,将一些具有代表性的河段断面选取出来,评估空间距离是否合适,采取了野外取样调查方式,之后合理设置了站位,共个,见表.表各站位经纬度分布站位东经E()北纬N()F/G F/G F/G F/G F/G F/G 图沙河采样点分布 河北渔业
4、 年第期(总第 期)环境与资源 调查取样时间 年春、夏、秋三季进行现场调查取样,总计次.样品采集与检测从沙河干流区域采集了水样,采集范围包括上游(冀晋交界)以及下游(王快水库入口),设置了个采样点获取样品,同时采集区域集中在河道中心.采集完成后依据相应的测试指标,并依据 渔业生态环境监测规范 第三部分相关要求,选择合适的保护剂并将其添加到样品中,在实验室完成样品测试工作,水质检测方法见表.表水质样品分析配套方法及引用标准项目检测方法引用标准p H值玻璃电极法G B/T D O电化学探头法G B/T 石油烃红外光度法G B/T 高锰酸盐指数酸性高锰酸钾法G B/T B O D 稀释与接种法G B
5、/T 硝酸氮锌镉还原法G B/T 氨氮纳氏试剂比色法G B/T 总氮碱性过硫酸碱消解紫外分光光度法G B/T 总磷钼酸铵分光光度法G B/T 硫化物亚甲基蓝分光光度法G B/T 铜火焰炉原子吸收分光光度法G B/T 镉火焰炉原子吸收分光光度法G B/T 铅石墨炉原子吸收分光光度法G B/T 锌石墨炉原子吸收分光光度法G B/T 砷原子荧光分光光度法G B/T 汞原子荧光分光光度法G B/T 水质评价方法鉴于目前沙河流域是王快水库的主要补水河流,中上游水量相对充沛,但仍有部分流域穿越村庄,造成污染.因此,按照 地表水环境质量标准(G B ),应用综合指数作为评价依据,包括单因子、均值和内梅罗综合
6、指数.将单因子评价法与综合指数法相结合,较为客观地评价了农村小型集中式供水水质状况,避免采用单一评价因子反映整体水质,使得评价结果准确度大大提升.单因子指数法单因子指数评价法采用单监测项目污染指数表示,其值为某一水质监测指标的测定值与执行标准的相应水质类别的该项目的限定值之间的比值,其中p H值和溶解氧除外.计算表达式:Piaia式中:Pi为单因子污染指数;ai为某一水质监测指标的测定值;a为该标准的限定值.均值综合指数法本文研究的均值综合污染指数法是指算术平均值的综合污染指数,是对水质的多指标综合评价,尽量规避了单一监测项目数据对水质综合评价的影响(见表),同时降低了水质监测数据异常造成的整
7、体评价误差.计算表达式:PnniPi式中:P为均值综合污染物指数;Pi为单因子污染指数;n为参与评价的监测项目个数.表均值综合污染物指数与水质关系PP P P P P P水质好较好轻度污染中度污染重污染严重污染 内梅罗综合指数法在国内外,广泛采用了这种指数法,可应用于综合污染的评估(见表).该方法根据各监测项目的污染指数,并计算出相关参数.这种方法的应用特征在于确定环境质量指数,并突出显示出其中的最大值,同时能够将平均值考虑在内,主要集中于监测项目,并确定最大污染项目,在此基础上评估该项目对水质的影响.计算表达式:Pn(PiP)式中:Pn、Pi和P为内梅罗、均值以及单因子综合污染指数,最后一项
8、为最大值.河北渔业 年第期(总第 期)环境与资源表内梅罗综合污染指数大小与水质关系PnPnPnPnPnPn水质清洁轻度污染污染重污染严重污染结果与讨论 水质环境调查检测结果 年水环境监测要素评价:沙河流域水质p H值平均值为 ,变化范围为 ,符合地表水环境质量类水质标准;溶解氧平均 值 为 m g/L,变 化 范 围 为 m g/L,符合地表水环境质量类水质标准;B O D平均值为 m g/L,变化范围为 m g/L,符合地表水环境质量类水质标准;总氮平均值为 m g/L,变化范围为 m g/L,各监测站位均超出地表水环境质量类水质标准;总磷平均值为 m g/L,变化范围为 m g/L,各监测
9、站位均超出地表水环境质量类水质标准;硫化物平均值为 m g/L,变化范围为 m g/L,各监测站位均超出地表水环境质量类水质标准.单因子指数评价法根据单因子评价法评价,p H值、D O均符合地表水环境质量类水质标准,其余项目结果见表.表沙河水质单因子评价法评价结果m g/L指标标准值F F F F F F 石油烃 合格合格合格合格合格合格高锰酸盐指数合格合格合格合格合格合格B O D合格合格合格合格合格合格氨氮 合格合格合格合格合格合格总氮 不合格不合格不合格不合格不合格不合格总磷 合格合格合格合格合格合格硫化物 合格合格合格合格合格合格铜 合格合格合格合格合格合格镉 合格合格合格合格合格合格
10、铅 合格合格合格合格合格合格锌 合格合格合格合格合格合格砷 合格合格合格合格合格合格汞 合格合格合格合格合格合格 均值综合指数评价法根据单因子指数评价法评价结果,结合沙河的水质特点,选取总磷、总氮、高锰酸盐指数、B O D共个监测项目的单因子指数作为均值综合污染指数,沙河水质评价结果见表、图.表沙河各季度均值综合指数评价法评价结果监测时期 年春季 年夏季 年秋季 年春季 年夏季 年秋季 年春季 年夏季平均值P 水质评价中度污染中度污染重污染轻度污染较好中度污染轻度污染轻度污染轻度污染 河北渔业 年第期(总第 期)环境与资源图沙河水质 年各站点均值综合指数变化示意图根据上述图表所示,沙河 年全年
11、水质状况为中度污染重污染,春、夏两季为中污染,秋季处于重污染.年水质春季处于轻度污染,年整体处于轻度污染.根据上表数据发现,主要污染物质为总氮,仅在 年夏季监测Pi值小于,其余时间均高于限定值.并且从中可以发现每年秋季的水质环境劣于春、夏两季,这一结果与李志林等的调查原因基本一致,由于汛期的到来,导致秋季水质劣于春、夏两季.内梅罗综合指数评价法根据单因子指数评价法和均值综合污染指数法评价结果,以总磷、总氮、高锰酸盐指数、B O D共个监测项目作为内梅罗综合污染指数参评指数,沙河水质评价结果见表、图.表沙河水质各季度内梅罗综合指数评价法评价结果监测时期 年春季 年夏季 年秋季 年春季 年夏季 年
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