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松花江流域同江断面水质十年变化趋势分析

2016-12-16张乐乐李秋筠张勇军黑龙江省三江环境监测站黑龙江同江156400

黑龙江环境通报 2016年1期
关键词:高锰酸盐达标率氨氮

张乐乐 李秋筠 张勇军(黑龙江省三江环境监测站 黑龙江 同江 156400)

王忠华(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

松花江流域同江断面水质十年变化趋势分析

张乐乐 李秋筠 张勇军(黑龙江省三江环境监测站 黑龙江 同江 156400)

王忠华(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

总结了黑龙江省松花江流域同江断面“十一五”和“十二五”期间水质变化情况,总结了“十二五”期间松花江水质的改善状况,分析了重点污染物的水期变化情况,对同江断面的水质进行了生物学评价,指出了存在的问题和建议,为确定松花江特征污染物的类型及治理方案,建立防治结合、水质和水量的有机结合,确保松花江流域的长治久安,促进流域经济的可持续发展打下坚实的基础

松花江流域;同江;断面;污染因子;生物评价;变化趋势

1 断面的基本情况

黑龙江省松花江流域同江断面位于同江市横江口,是松花江下游的末端,在三江口汇入中俄界河黑龙江。同江断面共设三个监测点位,按照省站的统一部署和要求,每月初进行例行监测,监测频率不少于8次,监测内容30项,其中可检出指标18项,未检出指标12项。

2 “十一五”水质变化情况回顾

“十一五”期间黑龙江省三江环境监测站对松花江流域同江断面进行例行监测分析,监测频率8次/年,选取枯水期、平水期和丰水期三个不同的水期分别监测,监测内容29项,包括地表水环境质量标准基本项目24项,集中式生活饮用水地表水源地补充项目5项。按照水域功能和标准分类,松花江流域同江断面为Ⅲ类水体,监测结果显示:2006年达标27项,不达标项2项,达标率为93.1%;2007年度达标27项,不达标项2项,达标率为93.1%;2008年度有达标27项,不达标项2项,达标率为93.1%;2009年度达标28项,不达标项1项,达标率为96.5%;2010度年达标28项,不达标项1项,达标率为96.5%。2006~2009年度不达标项目为高锰酸盐指数和总氮,2009~2010年度不达标项为总氮。2006年度高锰酸盐指数三个断面的年平均值为7.3mg/L,2007年度高锰酸盐高锰酸盐指数三个断面的年平均值为6.1mg/L,2008年度高锰酸盐指数三个断面的年平均值为6.2mg/L,2009年度高锰酸盐指数三个断面的年平均值为5.4mg/L,2010年度高锰酸盐指数三个断面的年平均值为5.6mg/L。“十一五”期间,随着“松花江水污染防治规划”的扎实推进,松花江流域水质得到有效改善,水生生态系统不断恢复,流域多个水体得到了较好的休养生息。

3 “十二五”水质状况

3.1 监测情况

“十二五”期间,按照省站的统一部署和安排,黑龙江省三江环境监测站对松花江流域同江断面左、中、右三个点位例行监测,监测频率12次/年,选取枯水期、平水期和丰水期三个不同的水期分别进行监测,监测内容30项,包括地表水环境质量标准基本项目24项,集中式生活饮用水地表水源地补充项目5项和电导率的测定。与“十一五”相比较,监测频率增加了4次,监测内容增加了1项,监测数据更能准确的反应出水质的变化情况。

3.2 水质状况

3.2.1 水质年度变化情况

(1)达标率

依据中华人民共和国标准GB3838-2002地表水环境质量标准的有关规定,松花江流域同江断面的水域为Ⅲ类水体,单因子评价结果表明:2011年度达标29项,总氮1项不达标,达标率96.7%;2012年度达标29项,总氮1项不达标,达标率为96.7%;2013年度因9月同江受特大洪水的影响,达标项28项,高锰酸盐指数和总氮2项不达标,达标率为93.3%;2014年度达标项29项,总氮1项不达标,达标率为96.7%;2015年度迄今为止,达标项为29项,总氮1项不达标,达标率为96.7%。

3.3 主要污染物

(1)高锰酸盐指数

表1“十二五”期间主要污染物见下表:

表1 “十二五”期间主要污染物年均值 μg/kg

由表1可以看出:

(1)高锰酸盐指数。高锰酸盐指数是评价地表水受有机污染物和还原性无机污染物污染程度的综合指标,从监测结果可以看出,高锰酸盐指数的变化趋势虽然有波动,但排除外界因素,不难看出,数值稳中有降。

(2)氨氮。氨氮是评价水体含氮物质污染程度的指标,也是评价水体“自净能力”的重要指标。松花江流域是全国冰封期最长的大河,冰封期接近6个月。因冰封期过长,活性污泥中菌群冻死导致污水处理能力降低,水体氨氮的浓度不见明显改善反而呈现略有升高的趋势。

(3)化学需氧量。化学需氧量反映了水体受还原性物质污染的程度, “十二五”期间化学需氧量的变化趋势平稳。

(4)总磷

磷是生物生长必须的元素之一,一般的天然水中磷酸盐含量不高,化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水中常含有较大量磷,水体中磷含量过高,“十二五”期间总磷的变化不大。

(5)总氮

总氮是评价水中有机氮和各种无机氮化物含量的指标, “十二五”期间,总氮连续五年未达标,但监测数值显示,2015年底与2011年相比较,浓度值降低了0.62mg/L,下降了26.6%。

(6)粪大肠菌群

粪大肠菌群指示菌的检验,常用来间接的判断水体污染状况和环境卫生学质量,粪大肠菌群的数目越多,说明水体越不清洁。“十二五”期间粪大肠菌群的浓度值未见明显好转,但波动不大。

3.4 水质水期变化情况

松花江是丰、平、枯水期特征明显的水域,每年的1月、2月、3月、4月、11月和12月为枯水期,5月、6月、10月为平水期,7月、8月、9月为丰水期,三个水期的数值略有不同,本节以几种特征污染物为例,分析水质水期的变化情况。

3.4.1 溶解氧的水期变化趋势

从图1可以看出:溶解氧的含量在平水期最高,丰水期居中,枯水期数值最低,数据表明,松花江流域河流中的溶解氧的平均含量呈现出增加的趋势。

3.4.2 高锰酸盐指数水期变化趋势

从图2可以看出:高锰酸盐指数的浓度值在 枯水期数值较低,丰水期和平水期数值较高。

图1 溶解氧的水期变化趋势

图2 高锰酸盐指数水期变化趋势

3.4.3 氨氮的水期变化趋势

从图3可以看出:氨氮的浓度值在枯水期最高,在丰水期浓度最低。

3.4.4 化学需氧量的水期变化趋势

图3 氨氮的水期变化趋势

从图4可以看出:化学需氧量的水期变化趋势与氨氮正好相反,化学需氧量的浓度值在丰水期数值较高,在枯水期数值较低。

图4 化学需氧量的水期变化趋势

4 水质月间变化趋势

4.1 溶解氧的月间变化趋势

松花江是我国境内唯一的一条冰封期长达6个月的大河,每年的1、2、3、4、11、12月,水体均处在冰面以下,外界大气中的氧气无法与水体进行气体交换,故此时溶解氧的浓度较低,其他月份的数值较高,至2012年起,松花江流域河流中的溶解氧的平均含量呈现出增加的趋势,松花江流域同江断面的溶解氧的浓度值逐渐达到饱和,监测数值在7~8mg/L,水中生物的种类增多,水质明显好转。

4.2 氨氮的月间变化趋势

氨氮的浓度值在每年的1、2月数值较高,尤其以2月浓度值最高,这是因为此时水体正处于冰封期,没有明显的外来污染因素,水体的自净能力最强,产生的游离态的氨无法进入大气,再加上水温降低、生物活性降低,会导致污水处理厂运转效率降低,一些挥发性污染物在水体中浓度急剧增加,故此时氨氮的浓度值最高,在每年的7、8、9月,松花江的水位上涨,水量丰沛,环境的气温较高,加快了游离态氨的挥发,水中溶解的氨氮的浓度值较低。

4.3 化学需氧量

每年的1、2、3、4、11、12月份,水体均处在冰面以下,没有受到明显的外来污染,水体中的还原性污染物质在水体中进行缓慢的氧化过程,此时化学需氧量的浓度值较低;每年的7、8、9月份,松花江的水位上涨,由于河床的冲刷作用,大量的无机污染物和有机物质被带入江中,水体浑浊,化学需氧量的浓度值较高。

4.4 高锰酸盐指数高锰酸盐指数的浓度值在不同月份间的波动幅度不大,在每年的7、8、9月份数值略高,冰封期浓度略低,“十二五”期间,随着“松花江水污染防治规划”的扎实推进,松花江流域水质得到有效改善,2015年9月高锰酸盐指数的浓度值已将降到4.7mg/L,水质明显好转。

5 水质的生物学评价

“十二五”期间,随着规划的推进,松花江休养生息初见成效,松花江流域同江断面的生物学评价工作开始于2012年,迄今为止工作开展不到三年时间,现将监测结果简单介绍如下:

5.1 底栖生物生物学评价

2012年~2014年松花江同江断面共进行5次底栖动物定性、定量样品采集,2012年共采集到底栖动物17个属(种),EPT种类12个,占所有种类70.59%,定量采集样本437个,EPT样本个体数432个,占98.86%;2013年同江左岸采集到底栖动物19个属(种),EPT种类12个,占所有种类63.16%,定量采集样本631个,EPT样本个体数613个,占97.15%;同江右岸采集到底栖动物24个属(种),EPT种类17个,占所有种类70.83%,定量采集样本930个,EPT样本个体数926个,占96.46%。2014年同江右岸采集到底栖动物20个属(种),EPT种类12个,占所有种类60.00%,定量采集样本721个,EPT样本个体数696个,占96.53%。监测数据表明,2012年~2014年底栖动物种类构成EPT均在60%以上,昆虫均保持在80%以上,整体结构趋于较为稳定。2012年~2014年昆虫EPT种类的种群数量以大于96%的种群数量占绝对优势。对点位的生物指数进行计算,得到Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数评价为中污染,生物学污染指数(BPI)、Pielou均匀度指数评价为轻污染或无污染。

5.2 着生藻类生物学评价

2011年~2015年,对点位的生物指数进行计算,得到Shannon-Wiener多样性指数评价为β-中污染、Margalef丰富度指数评价为中污染,生物学污染指数(BP)I、Pielou均匀度指数评价为轻污染或无污染。

水生生物的监测数据表明,污染指数不断下降主要体现在两个方面:一是松花江流域同江断面的水生生物多样性逐年增加;二是亲水生物种类和数量增多。椐同江渔业部门的数据显示,同江市市野生鱼捕捞量,2011年为1136t,2015年达到2451t;大马哈鱼、鲟鳇鱼的产量分别由2011年的14t、132t,增加到513t和422t。

渔民反映:野生杂鱼数量明显增多,名贵的“三花五罗”鱼类增多,处在食物链高端的凶猛鱼类数量增多、体重增大,鳡鱼、鲤鱼、鳙等大的个体能达到20~30斤。民众观察:同江江段,水鸟数量呈逐年增加趋势,横江口江边常常可见成群的野鸭栖息和觅食,一些珍贵的水禽如东方白鹳在松花江入黑龙江口的湿地已经有稳定的种群栖息。

6 存在的问题和建议

(1)存在的问题。一是部分企业利用节假期监管松懈偷排污染物入松花江的不法行为。在2011年5月份的例行监测中,PH值,氨氮等指标值出现异常,经三个月的排查,后认定是佳木斯上游某化肥厂利用节假日和冰封期进行非法偷排。二是氨氮,总氮和硝酸盐氮数值出现增高的趋势,主要是因为松花江冰封期过长,污水处理厂的处理能力受限造成的。三是粪大肠菌群指标居高不下,主要是因为松花江流域的居民和游客环保意识不强,随便丢弃垃圾入江,引起水体清洁度不高,粪大肠菌群指标偏高。

(2)建议。一是认真总结“十二五”期间水污染防治的主要成绩和基本经验,继续坚持已被实践证明行之有效的合力治污、松花江休养生息等各项政策措施。二是污染控制与风险防范并重,点源和非点源在日常污染控制的基础上,将环境风险纳入工业企业防范的范畴,增加非常规污染物的排放总量控制,拓展管理领域,调整管理思路,防范重大污染事故,提高风险管理能力。三是以流域为单元,由“单纯关注关注水环境质量改善”向“实施水体改善与水资源环境保护和水生态保护的综合管理”,持续有效的推进水环境、水资源的有效保护。四是进一步加强全民环境保护意识的宣传和管理工作,防治结合,确保松花江流域的长治久安,促进流域经济的可持续发展。五是对各地的污水处理厂加大监管力度,改善污水处理厂的污水处理技术和处理能力,在不增加其他指标值的前提下,确保松花江水体中氨氮,总氮和硝酸盐氮指标值的平稳回落。

〔1〕《环境水质监测质量保证手册》第二版.化学工业出版社.1994年.

〔2〕《生活饮用水卫生标准生活饮用水标准检验方法》中国标准出版社.

〔3〕《水和废水监测分析方法》第四版增补版.中国环境科学出版社.北京.

Analysis of Water Quality Change Trend of TongJiang Section Songhua River Basin in Ten Years

ZhangLele(SanJiang Environment Monitoring Station of HeiLongjiang Province TongJiang HeiLongjiang 156400)

We summarized the change of water quality of TongJiang section of Songhua river basin in the eleventh five-year-plan and the twelfth five-year-plan,analysed changes of major pollutants in different water seasons,made biological evaluation of water quality of TongJiang section and pointed out the existing problems and suggestions to control pollution of Songhua river basin.

Songhua River basin Tongjiang Section Pollution factor Biological evaluation Trend

X824

A

1674-263X(2016)01-0087-04

2016-03-03

张乐乐(1988-),女,本科,助理工程师,从事环境监测工作。

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