黃喜玲,石永剛,安成彩
(1.甘肅省慶陽環(huán)境生態(tài)監(jiān)測中心,甘肅 慶陽 745000;2.隴東學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,甘肅 慶陽 745000)
蒲河,古為清水,也稱蒲川河,因河谷發(fā)展兩岸多生蒲草而得名蒲河。起源于甘肅省環(huán)縣,自西北向東南流入涇河,流經(jīng)鎮(zhèn)原縣、西峰區(qū)、涇川縣、寧縣等。全長175km[1-2],流域面積7189km2,其中慶陽地區(qū)內(nèi)流域面積4605km2。蒲河年徑流量2.337×109m3;年輸沙量4.77×107t,最大含沙量0.981t/m3,為淡水河[3]。據(jù)河口寧縣數(shù)據(jù),蒲河年徑流總量4.71×106m3,平均流量每秒7.93m3,平均比降1.9%,落差42m,水能天然貯藏量3.090kV,可開發(fā)利用量1200至1800kV,已建電站3處,裝機容量703kV[4]。
主要支流:安家川河、康家河、大黑河、交口河、茹河、后官寨南小河溝、交口河。路徑區(qū)域:姚新莊、巴家咀水庫、馬頭坡、彭陽村、米家川。
監(jiān)測斷面及點位設(shè)置。蒲河的馬頭坡(國考)斷面;姚新莊、巴家咀(省考)斷面;米家川、彭陽村(市考)斷面。
蒲河每個斷面每月監(jiān)測1次,每次采樣1天,全年共12次。
蒲河斷面監(jiān)測項目為砷、汞、硒、銅、鎘、鉛、鋅、六價鉻、石油類、硫化物、化學(xué)需氧量、揮發(fā)酚、陰離子表面活性劑、氰化物、pH、溶解氧、氨氮、生化需氧量、氟化物、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、水溫、電導(dǎo)率和總氮,共24項監(jiān)測指標(biāo)[5]。
表1 蒲河水質(zhì)監(jiān)測項目及分析方法一覽表
各項目監(jiān)測研究方法均以環(huán)保部規(guī)定的各項目監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版增補版)中規(guī)定的監(jiān)測分析方法為準(zhǔn)[6]。監(jiān)測項目及分析方法見表1。
根據(jù)原甘肅省環(huán)保廳、甘肅省水利廳和甘肅省發(fā)展改革委員會于2013年9月修訂的《甘肅省地表水功能區(qū)劃》(2012-2030年),蒲河的馬頭坡(國考)斷面執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);巴家咀、姚新莊(省考)斷面執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中的Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);米家川、彭陽村(市考)斷面執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[7]。具體標(biāo)準(zhǔn)限值見表2。
(1)蒲河斷面水質(zhì)評價。河流斷面水質(zhì)類別評價采用單因子評價法,即根據(jù)參與評價期的指標(biāo)中最高的類別來確定。描述斷面的水質(zhì)類別時,使用“符合”或“劣于”等詞語[7]。斷面水質(zhì)類別與水質(zhì)定性分析評價指標(biāo)分級對應(yīng)關(guān)系見表3。
(2)蒲河河流、流域(水系)水質(zhì)評價。當(dāng)河流、流域(水系)斷面總數(shù)大于5個(含5個)時,采用斷面水質(zhì)比例法,即按照各水質(zhì)類別斷面數(shù)占河流、流域(水系)評價斷面總數(shù)的百分比評價河流、流域(水系)水質(zhì);河流、流域(水系)的斷面總數(shù)在5個(含5個)以上時,不做平均水質(zhì)類別的評價;當(dāng)河流、流域(水系)的斷面總數(shù)少于5個時,計算河流、流域(水系)所有斷面各評價指標(biāo)濃度算術(shù)平均值,然后按照斷面水質(zhì)評價方法評價,并按表3指出每個斷面的水質(zhì)類別和水質(zhì)狀況。
圖1 2019年慶陽市蒲河監(jiān)測斷面水質(zhì)類別構(gòu)成圖
表2 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一覽表(單位:mg/L)
表3 地表水?dāng)嗝嫠|(zhì)定性評價覽表
從總體水質(zhì)狀況看慶陽市蒲河水質(zhì)狀況為輕度污染,見2019年蒲河各監(jiān)測斷面水質(zhì)類別構(gòu)成圖1。
從各斷面執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及項目斷面年均值情況來看:姚新莊斷面所參評的21項指標(biāo)年均值除氟化物超標(biāo)0.1倍外,其余指標(biāo)均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);巴家咀水庫斷面參評的21項指標(biāo)年均值均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);馬頭坡斷面所參評的21項指標(biāo)年均值均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);彭陽村斷面參評的21項指標(biāo)年均值除BOD5、氨氮分別超標(biāo)0.04倍、0.4倍外,其余指標(biāo)均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);米家川斷面參評的21項指標(biāo)年均值除化學(xué)需氧量、氟化物分別超標(biāo)0.1倍、0.3倍外,其余指標(biāo)均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
從綜合指數(shù)上看,蒲河所監(jiān)測的5個斷面中,污染程度從輕到重依次為:米家川、巴家咀、姚新莊、馬頭坡、彭陽村。
按照《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法(試行)》〔2011〕中斷面主要污染物確定辦法的規(guī)定:“斷面水質(zhì)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)時,先按照不同指標(biāo)對應(yīng)水質(zhì)類別的優(yōu)劣,選擇水質(zhì)類別最差的前三項指標(biāo)作為主要污染指標(biāo);河流、流域(水系)主要污染指標(biāo)的確定方法為:將水質(zhì)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)按其斷面超標(biāo)率大小排列,一般取斷面超標(biāo)率最大的前三項為主要污染指標(biāo),對于斷面數(shù)少于5個的河流、流域(水系),按斷面主要污染指標(biāo)的確定方法確定”[8]。
(1)氨氮。氨氮在姚新莊和巴家咀水庫斷面各月濃度值均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);馬頭坡斷面除1月、2月濃度值分別超標(biāo)2.4倍、0.4倍外,其余各月均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);彭陽村斷面除1-4月和10月濃度值分別超標(biāo)4.4倍、3.5倍、0.8倍、1.1倍、0.02倍外,其余各月均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);米家川斷面除3月濃度值超標(biāo)1.3倍外,其余各月均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
表4 2019年蒲河各斷面監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計表
姚新莊與巴家咀水庫斷面變化趨勢相似,均呈先上升后下降的趨勢,5月濃度最高,最高值均為0.35mg/L;馬頭坡斷面呈下降的趨勢,1月濃度最高,最高值為3.44mg/L,12月濃度最低,為0.04mg/L;彭陽村斷面呈先下降后趨于平穩(wěn),1月濃度最高,為5.38mg/L;米家川斷面3月到4月急劇下降,5月到12月呈波動變化,3月濃度最高,為1.14mg/L[9]。蒲河斷面氨氮濃度月變化趨勢見圖2;其中巴家咀水庫與米家川斷面在二月份河流封凍,未能進行水質(zhì)采樣監(jiān)測。
圖2 2019年蒲河各斷面氨氮濃度月變化曲線
(2)化學(xué)需氧量。化學(xué)需氧量在姚新莊和巴家咀水庫斷面各月濃度值均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);馬頭坡斷面除4月、6月、7月、10月、11月濃度值分別超標(biāo)0.6倍、0.2倍、0.8倍、0.2倍、0.2倍外,其余各月均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);彭陽村斷面除4月和10月濃度值分別超標(biāo)0.1倍、0.2倍外,其余各月均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);米家川斷面除1月、4月、5月、11月、12月濃度值分別超標(biāo)0.2倍、1.2倍、0.9倍、0.07倍、0.07倍外,其余各月均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
姚新莊斷面呈鋸齒狀的變化趨勢,4月和10月濃度最高,最高值均為14mg/L;馬頭坡斷面3月-4月呈上升趨勢,4月-7月呈下降的趨勢,7月-9月又上升后逐漸下降;馬頭坡斷面波動幅度較大,7月濃度最高,最高值為36mg/L,8月濃度最低,為9mg/L;彭陽村斷面9月到10月急劇上升后,10月到11月又急劇下降,10月濃度最高,為25mg/L;米家川斷面呈先上升后下降的趨勢,4月濃度最高,為33mg/L[10]。蒲河斷面各斷面化學(xué)需氧量濃度月變化趨勢見圖3;其中巴家咀水庫與米家川斷面在二月份河流封凍,未能進行水質(zhì)采樣監(jiān)測。
圖3 2019年蒲河各斷面化學(xué)需氧量濃度月變化曲線
(3)氟化物。氟化物在姚新莊斷面各月濃度值除5月、8月和12月符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外,其余月份均超標(biāo);巴家咀水庫斷面各月濃度值均符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);馬頭坡斷面各月濃度值除8月和9月分別超標(biāo)0.07倍、0.3倍外,其余各月均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);彭陽村斷面除1月和5月濃度值分別超標(biāo)0.02倍、0.1倍外,其余各月均符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);米家川斷面除8月濃度值符合Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外,其余各月均超標(biāo)。
姚新莊、彭陽村和米家川斷面氟化物濃度呈波動狀,最高濃度分別出現(xiàn)在9月、5月、1月,最高值分別為1.36mg/L、1.14mg/L、2.09mg/L;馬頭坡斷面總體上呈上升的趨勢;巴家咀水庫斷面呈先上升后下降的趨勢[11]。蒲河各斷面氟化物濃度月變化趨勢見圖4;其中巴家咀水庫與米家川斷面在二月份河流封凍,未能進行水質(zhì)采樣監(jiān)測。
圖4 2019年蒲河各斷面氟化物濃度月變化曲
從各斷面年均濃度統(tǒng)計結(jié)果看,參評的21項指標(biāo)中氨氮、化學(xué)需氧量、氟化物在姚新莊、彭陽村、米家川斷面均有不同的超標(biāo)現(xiàn)象。主要污染指標(biāo)氨氮、化學(xué)需氧量及氟化物年均濃度空間變化見圖5。
圖5 2019年慶陽市蒲河氨氮、化學(xué)需氧量、 氟化物濃度空間變化
氨氮年均濃度在空間分布上,呈先下降后上升的趨勢,濃度由高到低依次為彭陽村>馬頭坡>米家川>姚新莊=巴家咀水庫?;瘜W(xué)需氧量年均濃度在空間分布上濃度由高到低依次為馬頭坡>姚新莊>巴家咀水庫>米家川>彭陽村。氟化物年均濃度在空間分布上呈先下降后上升的趨勢,濃度由高到低依次為米家川>姚新莊>馬頭坡>彭陽村>巴家咀水庫。
從綜合污染指數(shù)來看,蒲河各斷面污染程度從高到低依次為彭陽村>米家川>馬頭坡>姚新莊>巴家咀水庫。由此可見,慶陽市蒲河彭陽村斷面污染最重,巴家咀水庫最輕。蒲河各斷面污染程度空間分布見圖6。
圖6 2019年蒲河各斷面綜合污染指數(shù)
2019年慶陽市國考蒲河馬頭坡斷面水質(zhì)達標(biāo)。從全年變化趨勢看,馬頭坡斷面水質(zhì)自8月份后持續(xù)穩(wěn)步向好,與全市水污染防治力度持續(xù)加大密切相關(guān)。省市級考核斷面的姚辛莊、彭陽村、米家川斷面水質(zhì)超標(biāo),未達到考核目標(biāo);姚新莊、米家川水質(zhì)污染超標(biāo)的主要研究項目為氟化物,屬地質(zhì)因素,本底值高影響因素所致。