基于水质监测对新疆水环境保护的意义

2012-04-13 09:58陆璐
黑龙江水利科技 2012年4期
关键词:需氧量水体水库

陆璐

(新疆水文水资源局,乌鲁木齐830000)

随着现代工业的快速发展和人口的持续增加,在工业集中区和人口密集区,未达标工业污水、生活污水排放等人为因素对附近水资源造成了不同程度的污染,对人们生活、农业生产以及经济的持续发展形成了严重制约。另一方面,生活用水及工农业生产用水的需求量日益增加,人们对水环境的质量要求也在不断提高。要实现经济和环境的可持续发展,保护水资源及生态环境,提高人们生活质量的目标,就必须解决日益增长的水资源需求与水环境日益污染和短缺的这一突出矛盾。

19世纪50年代以来,含磷清洁用品和化肥的广泛使用导致许多国家内陆水域磷和硝酸盐类物质积聚明显增加。水环境的污染问题在许多国家已经极为严重,印度70%的地表水受到污染,马来西亚40多条主要河流因污染而使鱼类和水生动物绝迹,俄罗斯伏尔加河有10%是工业废水。在我国,42%的城市饮用水受到严重污染,63%的地表水受到不同程度的污染,50%的地下水和30%的井水不符合饮用水标准。[1]

自改革开发以来,新疆的经济得到了快速的发展,但伴随而来的环境污染问题特别是水污染问题也愈发突出。以乌鲁木齐市水磨河为例,自80年代以来,水磨河的水量呈逐年下降趋势,而水污染却呈逐年上升趋势,近年来虽然政府加大整治力度,但污染形势依然很严峻。

1 水质监测概述

水质监测是对水体中污染物的种类以及各类污染物的浓度和变化趋势进行监测,并对水环境质量状况作出评价的过程。其主要目的是获得大量真实可靠的水环境质量基础数据和资料,从而准确、及时、全面地反映水环境的质量现状及发展趋势,为水环境管理及规划、水环境科学研究以及污染源控制等提供科学依据。

在工业发展,城市人口不断增长的今天,随着生活污水和工农业废水的不达标排放,大量的重金属类无机物和有毒有害有机化合物进入水体中,对水生生物造成毒害,影响水质,降低水体自净能力,又对人类社会生产生活造成危害。在可持续发展战略中,人口、资源、环境三大问题都与水资源密切相关。无论是维持生态环境的良性循环还是维系人类社会的可持续发展,水资源都具有不可代替的重要作用。为了获得水资源污染数据和水环境的质量状况,水质监测工作作为获得基础数据和资料的主要手段,其重要性不言而喻。

新疆地处欧亚大陆腹地,气候干燥,降水量小,属于典型的干旱半干旱地区,水资源就显得尤为珍贵,对水资源的保护也就尤为重要。近年来,新疆地区的水质监测体系不断完善,水质监测技术和手段不断提高,水质监测机构取得了大量真实可靠的水环境基础数据和资料,为积极防治新疆水环境污染以及进一步保护新疆水资源,实现水资源的可持续利用提供了科学依据。

总的来说,水质监测主要有3个作用:①收集本底数据,积累长期监测数据,掌握水质现状及其变化趋势,为研究水环境容量、预测预报水环境质量提供数据;②对水环境污染事故进行应急监测,为分析判断事故原因、危害及制定对策提供依据;③为政府部门制定标准法规及开展水环境预测预报、科学研究提供基础数据和技术手段。

2 水污染物

污染物是指造成水体的水质、生物质、底质恶化的各种物质或能量。从环境质量保护观点出发,可以认为任何物质或能量若以不恰当的种类、数量、浓度、形态、价态、途径、速率进入水体环境,均可造成水体污染。[2]常见的水污染物按其性质分为15种,见表1。以上15种污染物按污染方式可概括为下列4类:

1)生物性污染物。见表1第4类。病原微生物所导致的瘟疫是最早对人类形成全球性危害的一类水污染物,而且至今仍是一些不发达国家的主要水污染物。在发达国家,瘟疫虽然得到控制,但病毒仍威胁着人类健康。

2)化学性污染物。见表1第2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、15类。化学性污染物是当代最突出的一类水污染物,具有种类多、数量大、毒性强等特点。有许多化学物质能致急性、亚急性和慢性中毒,其中部分是致敏、致突、致畸、致癌物。这些物质通过各种途径进入水体,进而参与水循环。尽管许多物质是微量的,但是长期地、复合地作用于生态系统,也会危及生物和人类的生存发展。

3)物理性污染物。见表1第13、14类。从其长远影响来看,热和放射性等能量对水资源的污染也是不可忽视的。

4)综合性污染物。即兼有生物性、化学性和物理性3种危害性质的水污染物,如表1中第1类污染物。

表1 水体主要污染物的分类及主要危害特征[2]

3 水质判别指标

水质判别指标是在物理、化学和生物方面对水质给出某个最大或最小特征值,它反映出水域生态、人体健康及人类审美观、容忍程度和需求量。主要包括以下几个方面:[2]

3.1 感官性状和一般化学指标

包括项目:色、浑浊度、嗅、味、漂浮物、碱度、氯化物、铝、铁、锰、铜、锌、硫酸盐、总硬度(以CaCO3)、溶解性总固体、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂。

3.2 毒理学指标

包括项目:砷、镉、铬、汞、铅、硒、氟化物、氰化物、硝酸盐(以N计)、四氯化碳、氯仿。

3.3 微生物学指标

包括项目:细菌总数、大肠菌群(粪便的与总的)、余氯。

3.4 放射性指标

包括项目:总α放射性、总β放射性。

4 新疆水环境的污染状况

目前,新疆面临由于水资源紧缺而引起的土地荒漠化、城市环境污染等严峻形势,为了能够保障新疆跨越式发展和长治久安的长远目标,对于研究新时期新疆水环境可持续发展就具有十分重要的意义。

以2000年为基准年进行的水质现状评价,范围包括21个水资源三级区。对73条河流、11座水库、4个湖泊、179个监测断面进行了分析评价,涵盖了所有已进行水功能区划的河流、湖泊、水库。

结果表明大部分河流水质良好,但在局部地区,受人为和自然因素的影响,水污染仍很严重。如乌鲁木齐市的水磨河和喀什市的吐曼河,是受工业和城市生活污水污染严重的城市河流,多年来水质一直为劣Ⅴ类,主要超标项目为氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和化学需氧量;塔里木内陆区的塔里木河干流、克孜河等,是受自然环境因素影响和农田排水影响的河流,水体中硫酸盐、氯化物、氟化物含量较高;孔雀河由于受博斯腾湖的影响,水体矿化度超过1 000 mg/L,水中化学需氧量常年超标,苦水季节塔什店河段溶解氧超标;塔里木河干流由于受农田排水和流域自然环境因素的影响,水体矿化度很高,已超过《农田灌溉水质标准》中眼见土地的使用标准,枯水季节水中氟化物含量较高,由于受到污染源的影响,水中化学需氧量也较高,超过Ⅲ类水标准,达Ⅳ类。

评价的湖泊主要有乌伦古湖、艾比湖、赛里木湖以及博斯腾湖的金沙滩、扬水站、大河口等部分水域。赛里木湖水质良好,年平均水质为Ⅰ类。乌伦古湖大湖区水质为劣Ⅴ类,主要污染项目为化学需氧量和氟化物。艾比湖水质为劣Ⅴ类,主要污染项目为化学需氧量和高锰酸盐指数。博斯腾湖金沙滩区汛期水质为Ⅳ类,非汛期水质为劣Ⅴ类,年平均水质为Ⅴ类;扬水站区汛期水质为Ⅴ类,年平均水质为Ⅳ类,主要污染项目为化学需氧量;大河口区水质为Ⅲ类。

评价的水库共11座,总评价库容24.81亿m3。“635”水库、福海水库、乌拉泊水库、夹河子水库、小海子水库、克孜尔水库、乌鲁瓦提水库水质良好,为Ⅱ类、Ⅲ类,占总评价库容的84.6%;托卡依水库汛期水质为劣Ⅴ类,非汛期和年平均水质为Ⅱ类、Ⅲ类;柳沟水库水质为Ⅴ类,主要污染项目为化学需氧量;猛进水库水质为劣Ⅴ类,主要污染项目为化学需氧量、氨氮;蘑菇湖水库水质为劣Ⅴ类,主要污染项目为化学需氧量、氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。[3]

在污染物排放方面,全自治区废污水排放总量见表2:

表2 全自治区近年废污水排放总量统计

从而可以看出,2007—2010年,全区废污水排放总量呈逐年上升状态。近年来,我区部分河流地表水资源质量呈下降趋势。如果不能对新疆地区的水环境进行及时有效的保护,一旦水资源被大面积破坏,水质遭到广泛污染,将会对新疆水环境生态造成严重的不良后果。

5 水质监测对新疆水环境保护的重要意义

水源污染的直接后果是一些水源被迫停止使用,从而导致或加剧城市缺水;水源污染的间接后果是影响供水水质,进而损坏城市居民的身体健康。可见,水质监测不论是在保证水资源可持续发展方面,还是在保障日常生活用水安全方面都是必不可少的重要手段。

水资源短缺和水环境污染,是制约新疆未来可持续发展的两项重大环境问题,保护好环境,实现人与环境和谐相处,是我区新世纪需要担负的重要责任。水质监测可以为我区水资源质量状况提供及时、准确的数据信息;可以判别水质情况,预报水质的污染趋势。水质监测体系的不断完善,水质监测工作的有效开展能够分析和掌握造成水质污染的各项因素,从而进行及时的处理与预防,起到优化水资源,保护自然生态平衡的作用。

目前,为了保护新疆地区的水环境生态,作为保护水资源重要手段的水质监测系统不断完善,在有效解决跨界河流水质污染争端;正确评价水资源质量;入河排污口的有效监督和管理;水功能区纳污总量合理控制以及为全区人民提供安全可靠的生活用水等方面都做出了积极有效的贡献。实现了对水资源质量的连续监测,能够在水资源发生恶化时,进行及时有效的预报预警,为减少新疆水环境污染,有效进行水环境保护提供宝贵的监测数据,从而对保障新疆水资源生态利用,积极防治新疆水环境污染提供可靠的科学依据。

6 存在的问题

随着经济发展和城市化进程提速,绿洲区地下水超采,城镇周围水环境污染日益严重,城市水安全问题凸显,突发性水污染事件时有发生,城市水资源短缺、显现出我区应急监测能力差、保障城市水安全的任务重等问题。如何实现水资源可持续利用,保障城市水安全已经成为一项事关百姓生命安全的民生课题。这就要求水质监测工作在新形势、新时期能够及时改变监测手段,加强应急监测能力建设,提高水污染事故等紧急情况的快速反应能力和对突发性水污染事故的调查能力。加快水质信息的快速传输,也是有效的管理与保护水资源的重要保障。加快建立全区水质数据库,建立快速有效的水质信息服务系统,实现水质信息快速传输,充分发挥水质信息在水资源管理保护中的作用也是亟待解决的问题。

[1]王守荣,朱川海,程磊,毛留喜.全球水循环与水资源[M].北京:气象出版社,2003.

[2]陈俊合,江涛,陈建耀.环境水文学[M].北京:科学出版社,2007.

[3]王志杰,章曙明.新疆地表水资源概评[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

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