APP下载

洨河流域地表水质与地下水质污染研究

2014-10-09魏敬池

河北工业科技 2014年5期
关键词:类别氨氮水质

魏敬池

(河北省石家庄水文水资源勘测局水质科,河北石家庄 050051)

洨河多年承接石家庄市及沿途县市的市政排水及雨水,水质状况不容乐观。流域内地下水水质参差不齐,为了全面了解该流域内水环境状况,现对其地表水、地下水水质进行评价,并对其影响进行分析。

1 洨河概况

洨河属于海河流域、子牙河水系,发源于鹿泉市南部浅山区,途中有石家庄市总排干渠、北沙河、潴龙河汇入,穿赵县向东南流入邢台市境内。其流域涵盖石家庄境内的鹿泉市、栾城县、元氏县、赵县。由于上游常年来水较少,本河流目前已成为沿途城市排水、排污河道。洨河流域控制图详见图1。

图1 洨河流域控制图Fig.1 Xiao River basin control chart

2 地表水水质状况分析

2.1 监测断面概况

根据国家级计量认证单位河北省水环境监测中心石家庄分中心监测站网,洨河在石家庄区域内设有南栗、十三孔桥、大石桥3个监测断面(水质站),其相对位置图详见图1。3个断面监测频次为逢双月监测,每年监测6次。

2.2 评价参数和评价方法

1)评价参数:流量、pH值、电导率、氯离子、硫酸根、矿化度、总硬度、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、化学需氧量(COD)、总氰化物、砷、挥发酚、汞、六价铬、总镉、总铅、总铜、溶解性铁、氟化物等21项。

2)评价方法:依据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的“地表水环境质量标准基本项目标准限值”进行评价。评价采用水质类别评价法判定水体水质状况及其受污染程度,即按选定的水质评价标准,对照其水质监测值,确定其水质类别,从而反映水体中水质的实际情况。确定水质类别以最不利项目类别为水库的水质类别。评价项目监测值大于Ⅲ类标准限值时即为超标,按Ⅲ类标准限值计算超标倍数。

2.3 地表水水质状况分析

2.3.1 2013年水质状况分析

选用河北省水环境监测中心石家庄分中心2013年水质监测资料,对南栗、十三孔桥、大石桥的水质参数进行年度算术平均值的计算,并进行评价。2013年洨河水质评价成果详见表1。

表1 2013年洨河水质评价表Tab.1 Water quality evaluation table of the Xiao River in 2013

从表1中可以看出,洨河3个水质监测断面的水质类别均为劣Ⅴ类,水质极差。

2013年洨河部分水质参数极值统计详见表2。由表可见,氨氮在洨河沿岸超标倍数较大;COD、挥发酚超标比较严重。

表2 2013年洨河部分水质参数极值统计表Tab.2 Xiao River water quality parameters of extreme value statistics section in 2013

2.3.2 水质趋势分析

图2-图4为洨河流域3个水质站2007—2013年氨氮、COD和挥发酚年均质量浓度变化图。由图可知,这3个站的水质类别均为劣Ⅴ类,但其水质参数数值总体呈下降趋势。从图2可知,氨氮质量浓度在2007—2013年间呈下降趋势,其中大石桥站由2008年的最高101mg/L下降到2013年的24.0 mg/L,下降了76.2%;由图3可知,COD质量浓度呈急剧下降趋势,其中大石桥站由2007年的465 mg/L下降到2013年的141mg/L,下降了69.7%;由图4可知,挥发酚质量浓度整体呈平稳下降趋势,但是由于大石桥站2013年4月检测值达到2.29 mg/L,使得2013年均值大幅提高,影响了评价结果。总之,洨河流域的水质状况在河北省大力治理水污染的大环境下明显好转。

图2 2007—2013年洨河氨氮年均质量浓度分布图Fig.2 Xiao River annual average distribution of ammonia nitrogen from 2007to 2013

图3 2007—2013年洨河COD年均质量浓度分布图Fig.3 Xiao River annual average distribution of COD from 2007to 2013

图4 2007—2013年洨河挥发酚年均质量浓度分布图Fig.4 Xiao River annual average distribution of volatile phenol from 2007to 2013

3 地下水水质现况分析

3.1 水质监测井概况

选取距离洨河两岸3km范围内的53眼井作为评价对象。其中鹿泉市6眼井,栾城县15眼井,赵县32眼井。测井井深在60~80m之间,取水层位于20~80m,井上层采用有孔套管,该区域内土质为沙性土和黏性土。评价区域内地下水水质监测井埋深情况详见表3。由此可以看出,评价区域内洨河地表水补给地下水。

表3 评价区域内地下水水质监测井埋深统计表Tab.3 Evaluation of regional groundwater depth statistics

3.2 评价参数和评价方法

1)评价参数:pH值、氯离子、硫酸根、溶解性总固体、总硬度、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、高锰酸盐指数、氰化物、砷、挥发酚、汞、六价铬、镉、铅、铜、铁、氟化物、锰等20项。

2)评价方法:依据《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中的“地下水质量分类指标”进行评价。评价采用水质类别评价法判定水体水质状况及其受污染程度,即按选定的水质评价标准,对照其水质监测值,确定其水质类别,从而反映水体水质的实际情况。确定水质类别以最不利项目类别为水体的水质类别。评价项目监测值大于Ⅲ类标准限值时即为超标,按Ⅲ类标准限值计算超标倍数。

3.3 地下水水质状况分析

选定的洨河沿岸53眼井中,有5眼井的水质属于Ⅴ类,占评价总井数的9.4%;有7眼井的水质属于Ⅳ类,占13.2%;37眼井的水质属于Ⅲ类,占69.8%;4眼井的水质为Ⅱ类,占7.5%;未出现Ⅰ类水井。

在监测的53眼井中,检出部分易受人为活动影响的参数:氨氮、氰化物、六价铬、镉、铅、铜、铁、锰等。各参数检出情况详见表4。

表4 2013年洨河沿岸地下水水质检出参数统计表Tab.4 Xiao River water quality detection parameter statistics in 2013

在评价的Ⅳ类、Ⅴ类水井中,超标项目主要有总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、亚硝酸盐、铁等。其中,总硬度超标率最高,为20.8%;其次是溶解性总固体,超标率为9.4%;硫酸盐、亚硝酸盐、铁超标率均为1.9%。详见表5。

综上所述,洨河沿岸选定的53眼井中部分水井已经受到污染,受污染水井地域分布属于零散性。

表5 2013年洨河沿岸地下水水质超标参数统计表Tab.5 Xiao River along the groundwater quality exceed the standard project statistics in 2013

4 洨河地表水水质与地下水水质污染分析

洨河流域地下水水质出现超标或污染指标检出现象,笔者认为主要由2个因素造成,一是由当地地质状况引起本底值较高,如总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、六价铬及重金属等;二是由周围地表水或废弃物污染加剧导致其含量升高,如亚硝酸盐、铁、氨氮、氰化物、六价铬、重金属等。

根据洨河污染情况,以氰化物为例,对地表水与地下水污染参数进行分析,地表水数据来源选用南栗站,地下水数据来源选用楼底站,楼底站在南栗站左岸下游2km。详见图1。对2009—2013年地表水中氰化物南栗站与地下水楼底站的质量浓度进行比较,分析其相关性。详见表6。

地下水楼底站氰化物质量浓度在2011年和2013年有检出,2009年、2010年和2012年没有检出,考虑地下水污染的滞后效应,笔者认为地下水楼底站与地表水南栗站的监测值存在对应关系,而其他有检出的4眼井均位于栾城县境内,距洨河距离均在1 000m范围之内,因此笔者认为洨河沿岸地下水中氰化物已经受到地表水渗透的影响。

表6 地表水与地下水水质相关性对照表(以氰化物为例)Tab.6 Control of surface water and groundwater table correlation(with cyanide as an example)

综上所述,洨河石家庄市总排干渠段地表水属于劣Ⅴ类,污染严重,流域地下水也受到一定的污染,而洨河污水是地下水水质污染因素之一。

5 结 语

洨河沿岸地表水水质属劣Ⅴ类,污染严重,主要超标参数为氨氮、化学需氧量、挥发酚。所监测的各断面的地下水水质良莠不齐,水质级别在Ⅱ类—Ⅴ类之间,主要超标参数为总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、亚硝酸盐、铁等。通过分析部分水质参数发现,地下水水质已受到地表水渗透影响及其他污染。建议主管部门及早做好预防措施,防止地下水污染加剧。

/References:

[1]张龙江,朱维斌,陶 然,等.濉河符离集段地表水污染与傍河浅层地下水相互关系的研究[J].地下水,2006,28(5):44-46.ZHANG Longjiang,ZHU Weibin,TAO Ran,et al.Study on the interrelation between pollution of surface water and shallow groundwater around Sui River in Fuliji area[J].Underground Water,2006,28(5):44-46.

[2]罗育池,靳孟贵,汪永红,等.地表水与地下水污染物总量联合控制应用研究[J].人民黄河,2012,34(10):66-68.LUO Yuchi,JIN Menggui,WANG Yonghong,et al.Study on total control of water pollutants combining with surface water and groundwater[J].Yellow River,2012,34(10):66-68.

[3]汪晓静,陈锁忠,赵修军.基于熵权的地下水源地水质属性识别模型[J].安徽地质,2008,18(1):62-64.WANG Xiaojing,CHEN Suozhong,ZHAO Xiujun.Attribute recognition model of water quality for groundwater sources based on entropy weight[J].Geology of Anhui,2008,18(1):62-64.

[4]田浩然,肖长来,徐梦瑶.松花江佳木斯以下干流段地表水与地下水相互转化关系研究[J].节水灌溉,2012(5):26-28.TIAN Haoran,XIAO Changlai,XU Mengyao.Transformation relationship between surface water and groundwater of downstream section of Jiamusi on Songhua River[J].Water Saving Irrigation,2012(5):26-28.

[5]唐克旺,侯 杰,唐 蕴.中国地下水质量评价(Ⅰ)——平原区地下水水化学特征[J].水资源保护,2006,22(2):1-5.TANG Kewang,HOU Jie,TANG Yun.Assessment of groundwater quality in China(Ⅰ):Hydrochemical characteristics of groundwater in plain area[J].Water Resources Protection,2006,22(2):1-5.

[6]郝 园,孙彦敏,仲晓倩,等.某城市排污河水质状况分析评价[J].河北工业科技,2013,30(5):391-397.HAO Yuan,SUN Yanmin,ZHONG Xiaoqian,et al.Water quality assessment of some city drainage river[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2013,30(5):391-397.

[7]SMITH S L,MACDONALD D D,KEENLEYSIDE K A.A preliminary evaluation of sediment quality assessment values for freshwater ecosystems[J].Journal of Great Lakes Research,1996(22):624-638.

[8]YU K C,TSAI L J,CHEN S H,et al.Chemical binding of heavy metals in anoxic river sediments[J].Water Research,2001,35(17):4086-4094.

[9]FRANCHI A.Desorption of cadium from artificially contaminated sediments[J].Water,Air and Soil Pollution,1997,100:181-196.

[10]BEVERIDGE T J,KOVAL S F.Binding of metals to cell envelopes ofEscherichiacoliK-12[J].Applied and Environmental Microbiology,1981,42(2):325-335.

[11]BERTIN C,BOURY A C M.Trends in the heavy metal content of river sediments in the drainage basin of smelting activities[J].Water Research,1995,29:1729-1736.

[12]JAIN C K,RAM D.Adsorption of lead and zinc on bed sediments of the river Kali[J].Water Research,1997,31(1):154-162.

猜你喜欢

类别氨氮水质
悬浮物对水质氨氮测定的影响
一月冬棚养虾常见水质浑浊,要如何解决?这9大原因及处理方法你要知晓
这条鱼供不应求!虾蟹养殖户、垂钓者的最爱,不用投喂,还能净化水质
图像识别在水质检测中的应用
壮字喃字同形字的三种类别及简要分析
氧化絮凝技术处理高盐高氨氮废水的实验研究
微生物燃料电池阳极氨氮去除的影响因素
服务类别
间位芳纶生产废水氨氮的强化处理及工程实践
多类别复合资源的空间匹配