沂水國(guó)家濕地公園水質(zhì)調(diào)查與分析

厲鋒,李紅,杜元軍

(1.沂水縣國(guó)有沂山林場(chǎng)，山東 沂水 276400；2.沂水縣自然資源和規(guī)劃局,山東 沂水 276400)

沂水國(guó)家濕地公園地處沂水縣境內(nèi)，主要包括跋山水庫(kù)和沂河沂水縣河段，以河流濕地和庫(kù)塘濕地為主，保護(hù)好濕地的水質(zhì)安全，至關(guān)重要。

1 水質(zhì)調(diào)查

1.1 供試材料

通過(guò)濕地公園水質(zhì)監(jiān)測(cè)調(diào)查可明晰濕地對(duì)水源地的保護(hù)機(jī)制并及時(shí)反饋過(guò)程中所受到的點(diǎn)源、面源水污染沖擊，并反饋于相關(guān)部門(mén)更好的管理。

水生態(tài)是城市生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)。良好的水質(zhì)是生物多樣性的關(guān)鍵因素，同時(shí)，改善沂水沿岸生態(tài)環(huán)境和景觀(guān)，不僅為當(dāng)?shù)卦黾恿怂?，大大改善城市生態(tài)環(huán)境及水環(huán)境，也提升了城市整體形象。

1.2 沂水濕地公園水質(zhì)監(jiān)測(cè)空間分布情況

1.2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布及說(shuō)明。沂水濕地公園水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，自跋山水庫(kù)至沂河沂水河段依次編號(hào)為1～10。其中，編號(hào)1、2、3、4號(hào)點(diǎn)為跋山水庫(kù)內(nèi)，由于水庫(kù)較寬，故以采樣點(diǎn)代替采樣斷面。編號(hào)5為古城前村，編號(hào)6為福元大橋采樣點(diǎn)，編號(hào)7為初元大橋采樣點(diǎn)，編號(hào)8、9號(hào)為沂河大橋01、沂河大橋02采樣點(diǎn)，編號(hào)10為東邱村。采樣點(diǎn)具體坐標(biāo)見(jiàn)表1。

1.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。根據(jù)重要濕地監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系(GB/T 27648-2011)的地表水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目指南并結(jié)合濕地公園水質(zhì)特點(diǎn)，開(kāi)展的水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、水溫、COD、總氮、總磷等。

表1 沂水濕地公園采樣點(diǎn)位置坐標(biāo)

1.2.3監(jiān)測(cè)頻率和時(shí)間。沂水濕地公園監(jiān)測(cè)按季度開(kāi)展水質(zhì)空間監(jiān)測(cè)計(jì)劃，2019年度監(jiān)測(cè)于3月、6月進(jìn)行。

1.2.4 監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。整個(gè)樣品測(cè)試過(guò)程完全按照“沂水濕地公園總體規(guī)劃”中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制內(nèi)容的要求和國(guó)家相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)采集平行樣品10個(gè)，所有樣品測(cè)試結(jié)果的相對(duì)偏差測(cè)定不確定度符合質(zhì)量控制要求。

2 水質(zhì)分析

2.1 水溫

一般而言，水溫升高會(huì)影響水生生物的生存和水資源的利用。氧氣在水中的溶解度隨水溫的升高而減小，同時(shí)水溫升高加速耗氧反應(yīng)，最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化，水溫與當(dāng)?shù)氐钠骄鶜鉁叵噙m應(yīng)。采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

2.2 溶解氧

溶解氧的飽和含量和水溫有密切關(guān)系。水體受有機(jī)、無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)污染時(shí)溶解氧降低。當(dāng)大氣中的氧來(lái)不及補(bǔ)充時(shí)，水中溶解氧逐漸降低，以至趨近于零，此時(shí)厭氧菌繁殖，水質(zhì)惡化，導(dǎo)致魚(yú)蝦死亡。按地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，2020年溶解氧指標(biāo)均符合III類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

2.3 pH值

pH值是水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。天然水體中的pH值多在6～9范圍內(nèi)，其大小主要取決于游離CO2的含量及碳酸平衡。如果其它條件不變，CO2(溶解于水中)愈多，則pH值降低。水生生物pH值也有較大的影響，水中微生物的呼吸作用可釋放出大量CO2,pH值降低。水生植物(包括藻類(lèi))的光合作用吸收CO2,則使pH值升高。在夜間光合作用停止，微生物及藻類(lèi)進(jìn)行呼吸時(shí)產(chǎn)生大量CO2,使pH值降低，由于藻、菌的作用，水體中的pH值隨季節(jié)變化和生物的垂直分布情況而變化。從監(jiān)測(cè)結(jié)果看，沂水濕地公園的水質(zhì)pH值均在7～9范圍內(nèi)。采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 各采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)平均數(shù)據(jù)

2.4 總氮

表3 兩次采樣總氮含量 mg·L-1

2.4.1 兩次采樣分析。2019年總氮含量得到有效控制，兩次采樣總氮含量平均值分別為1.085 mg/L、0.964 mg/L,符合III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，兩次采樣中沂河大橋02號(hào)點(diǎn)總氮量為最大值分別為2.15 mg/L、2.21 mg/L，水質(zhì)較差。對(duì)于沂河大橋02號(hào)點(diǎn)總氮量的控制需要進(jìn)一步加強(qiáng)。非庫(kù)區(qū)區(qū)域在第一次采樣超標(biāo)率為50%，第二次采樣超標(biāo)率20%,在第二次采樣總氮含量得到有效控制。同樣在第二次采樣中，沂河大橋02號(hào)點(diǎn)總氮含量也比較高。第一次采樣，非庫(kù)區(qū)區(qū)域差值為1.49 mg/L。庫(kù)區(qū)區(qū)域中總氮含量的差值為0.34 mg/L,相對(duì)非庫(kù)區(qū)區(qū)域變動(dòng)小。第二次采樣非庫(kù)區(qū)區(qū)域總氮量差值為1.65 mg/L,庫(kù)區(qū)區(qū)域差值為0.22 mg/L。第一次與第二次采樣最大值相差不大，說(shuō)明在第二次采樣總氮量有一定程度下降。庫(kù)區(qū)區(qū)域之間總氮量變動(dòng)較小，而非庫(kù)區(qū)區(qū)域變動(dòng)較為劇烈。同樣呈現(xiàn)非庫(kù)區(qū)總氮含量高于庫(kù)區(qū)區(qū)域。

2.4.2 均值分析。由表4可看出，除古城前村、沂河大橋02點(diǎn)外均已達(dá)到III類(lèi)水以上標(biāo)準(zhǔn)，總氮平均值中峰值出現(xiàn)在沂河大橋02號(hào)點(diǎn)為2.18 mg/L,非庫(kù)區(qū)區(qū)域總氮量均值為1.12 mg/L，庫(kù)區(qū)區(qū)域總氮量均值為0.88 mg/L。非庫(kù)區(qū)區(qū)域總氮變動(dòng)幅度大于庫(kù)區(qū)區(qū)域。

2.5 氨氮

表4 兩次采樣氨氮原始數(shù)據(jù) mg·L-1

2.5.1 兩次采樣分析。由表4，從整體上來(lái)看，氨氮較高的位置大致相同，各個(gè)位置具有一定的差距。沂河大橋01的氨氮含量都是最高的，跋山水庫(kù)03最低。對(duì)于第一次采樣，初元大橋氨氮含量最高，跋山水庫(kù)01最低。此季度中，氨氮含量大于0.1 mg/L且小于0.5 mg/L,在I類(lèi)水和II類(lèi)水之間，第二次采樣，沂河大橋01氨氮含量最高，跋山水庫(kù)03氨氮含量最低。此次采樣，氨氮含量大于0.1且小于0.5,氨氮含量在I類(lèi)水和II類(lèi)水之間。

2.5.2 均值分析。各點(diǎn)均值皆處于I類(lèi)水與II類(lèi)水之間。氨氮含量最高的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為沂河大橋01,含量最低的位置點(diǎn)為跋山水庫(kù)03。氨氮指標(biāo)情況良好。

2.6 總磷

表5 兩次采樣總磷原始數(shù)據(jù) mg·L-1

2.6.1 兩次采樣分析。由表5，監(jiān)測(cè)點(diǎn)水樣中TP含量從整體上看，兩次采樣TP含量較高的位置大致相同，各個(gè)位置具有一定的差距。下游河流段初元大橋的TP含量都是最高的，沂河大橋02 TP含量最低；庫(kù)區(qū)水質(zhì)中，跋山水庫(kù)02 TP含量都是最高的，跋山水庫(kù)03TP含量最低。對(duì)于第一次采樣，下游福元大橋TP含量最高，沂河大橋02 TP含量最低；庫(kù)區(qū)跋山水庫(kù)03 TP含量最低，跋山水庫(kù)02 TP含量最高，TP含量大于0.01 mg/L且小于0.07 mg/L,第二次采樣，下游河流段初元大橋TP含量最高，沂河大橋02 TP含量最低；庫(kù)區(qū)跋山水庫(kù)04 TP含量最低，跋山水庫(kù)02 TP含量最高。

2.6.2 均值分析。各采樣點(diǎn)均值皆處于I類(lèi)水與III類(lèi)水之間。下游河段區(qū)TP含量最高的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為福元大橋、初元大橋。庫(kù)區(qū)含量最低的位置點(diǎn)為跋山水庫(kù)03,為I類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)TP含量變化較大，應(yīng)對(duì)于含量較高區(qū)域重點(diǎn)保護(hù)、管理。

2.7 COD

2.7.1 兩次采樣分析。第一次采樣：20%(福元大橋、古城前村)處于IV類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，40%(初元大橋、東邱村、沂河大橋01、沂河大橋02)處于III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，40%(跋山水庫(kù)01、跋山水庫(kù)02、跋山水庫(kù)03、跋山水庫(kù)04)處于I類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。第一次采樣整體處于II類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

表6 兩次采樣COD原始數(shù)據(jù) mg·L-1

第二次采樣：20%(古城前村、福元大橋)處于IV類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，20%(初元大橋、東邱村)處于III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，60%(跋山水庫(kù)01、跋山水庫(kù)02、跋山水庫(kù)03、跋山水庫(kù)04、沂河大橋01、沂河大橋02)處于I類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。第二次采樣整體處于I類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

2.7.2 均值分析。由表6所示，兩次采樣COD濃度大部分達(dá)到III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，其中古城前村與福元大橋兩個(gè)采樣點(diǎn)濃度較高，但也基本滿(mǎn)足III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，上游庫(kù)區(qū)水質(zhì)優(yōu)于下游河段區(qū)。

2.8 高錳酸鹽指數(shù)

表7 兩次采樣高錳酸鹽指數(shù)原始數(shù)據(jù) mg·L-1

由表7所示，兩次采樣高錳酸鹽濃度都優(yōu)于III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。上游庫(kù)區(qū)高錳酸鹽濃度兩次采樣均達(dá)到II類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)明顯優(yōu)于下游河段區(qū)。