辽宁省北票市地表水水质状况调查

2015-06-09 18:59郑爱华
科学中国人 2015年15期
关键词:北票市需氧量溶解氧

郑爱华

北票市污染减排与总量控制办公室

辽宁省北票市地表水水质状况调查

郑爱华

北票市污染减排与总量控制办公室

分析北票市凉水河和牤牛河2009-2013年水质状况,以期对北票市地表水环境管理提供相应的依据。调研工作采用收集资料方法,资料数据主要来自于北票市环保局。主要调查了2009-2013年北票市凉水河、牤牛河水质状况,并分别对北票市凉水河、牤牛河在凉水河桥和牤牛河桥断面的水温、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、石油类、氨氮、铅等监测指标2009~2013年五年的监测数据进行分析。

北票市;水质状况;河流;监测指标

水是人类生存必不可少的元素,饮用水安全和居民健康息息相关。近年来随着工业化的推进,北票市地表水水质状况越来越不好。本文调查分析忙牛河和凉水河中水温、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、石油类、氨氮、铅含量2009年至2013年的数据是为了解北票市地表水的情况,来评价水体状态,指导保护水质工作,为改善水质,保障广大居民用水安全和农业灌溉用水安全进一步开展工作提供科学依据。本文数据由北票市环保局提供,采样频率为每月一次。

一、北票市地表水环境

辽宁省北票市牤牛河为大凌河支流,发源于内蒙古奈曼旗黄音塔拉,流经境内长度71公里,流域面积1936.7平方公里,占全市总面积的42.6%。最大流量1690.9立方米/秒,年径流量16413万立方米。支流有黑城子河、保国老河、十八奤河、蒙古营河、马友营河。牤牛河南西向由台吉营乡入境流经兴顺德、黑城子、泉巨永、马友营、红石砬、长皋乡,到下府乡东光寺汇入大凌河。凉水河是大凌河的一级干流,流入白云水库。

1.水资源量

①境内自然产水量

据统计,北票市水资源总量3.29亿m3(不含过境水量),人均水资源占有量为532.5m3,仅占辽宁省人均占有量的65%,占全国平均水平的23%。水资源以降水补给为主,总降水量达21.63亿m3,自然产水量3.25亿m3,折合径流深72.7mm。地下水充足,占水资源总量的52%。

②出入境水量

北票市由于入境水量和出境水量均较大,根据资料分析计算多年平均入、出境水量分别为8.16亿m3和11.88亿m3。这主要得益于其特殊的地理位置,最大的河流——大凌河及其支流牤牛河及其他小河流都经过此地。

2.水资源的时空分布及年际变化特征

能够利用的水资源主要是指河流水、淡水湖泊水、浅层地下水等,而北票市这些水资源最主要的来源是大气降水,主要是雨水,降水分布决定了水资源的时空分布特征。北票市降水量一般西、北部少,东、南部多,呈自东南向西北递减的模式。全市多年平均产水模数7.25万m3/km2,其中大凌河流域的多年平均产水模数为10.28万m3/km2,小凌河流域多年平均产水模数为7.11万m3/km2。另外,降水也存在年内分配不均匀的问题,全县多年平均年径流变差系数Cv值为0.64。这就造成北票市严重的水资源供需矛盾,在农业灌溉用水量较大的4~5月份,水资源紧缺,仅占年总量的8.17%,而用水量相对较少的6~9月份,水资源量占全年的72.36%,相对充足。

二、监测项目

1.化学需氧量(CODCr)化学需氧量的测定采用重铬酸钾(K2Cr2O7)法,氧化率高,再现性好。该反应的基本原理为:在以硫酸存在的酸性介质中,反应过程中的氧化剂是重铬酸钾,催化剂是硫酸银,同时还需要硫酸汞提供的氯离子作为掩蔽剂,反应过程中的硫酸酸度为9mol/L,反应的温度为148℃±2℃,这也就是消解温度。为了充分冷却该反应,需要用水冷却2小时,待其充分冷却后,以试亚铁灵为指示剂,以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾,根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量计算水样的COD值。

2.生化耗氧量(BOD)生化耗氧量是“生物化学需氧量”的简称。常记为BOD,以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。

3.氨氮.氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。受离氨(NH3)和铵离子(NH4+)污染的水体以水合氨形式存在,也称非离子氨。铵离子相对基本无毒,但水体的非离子氨能够对水生生物产生很大毒害。自然地表水体和地下水体中主要以硝酸盐氮(NO3-)为主,国家标准Ⅲ类地面水,非离子氨的浓度≤0.02mg/L,超出这一指标就意味着或多或少的污染。

三、石油类

石油类存在于废水中可以以多种状态,主要是溶解态、乳化态和分散态。轧钢、钢材酸洗前的除油、有色金属加工和冶炼、选矿、机械加工等生产工艺过程产生的废水中石油类污染物多,是水石油类污染的主要来源。石油类进入水环境后,其含量超过0.1~0.4mg/L。,即可在水面形成油膜,影响水体的复氧过程,造成水体缺氧,危害水生物的生活和有机污染物的好氧降解。当含量超过3mg/L。时,会严重抑制水体自净过程。分散油和乳化油影响鱼类的正常生长,使鱼苗畸变,鱼鳃发炎坏死。石油类中的环烃化学物质具有明显的生物毒性。

1.铅:

铅污染对水体是致命性的,而且不容易消除。天然水中铅主要以Pb2+状态存在,其含量和形态明显地受CO32-、SO42-、OH-和Cl-等含量的影响。对于铅这类重金属一般都使用原子吸收光谱法测量。

2.溶解氧(DO)

衡量水体自净能力的重要指标是水中溶解氧的多少。溶解在水中的分子态氧称为溶解氧(DO),用每升水里氧气的毫克数表示。决定水中氧含量的因素包括空气中氧的分压、水的温度。空气中氧的分压即空气中的含氧量,空气中的含氧量在一般情况下变化不大,因此,水温是决定含氧量的关键因素。含氧量与水温呈反比,即水温愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解氧作为水体自净能力的指标的衡量标准一般是看水里的溶解氧被消耗,水体会自我调节恢复到初始状态,调节过程所需时间短,表明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。反之表明水体污染严重,自净能力弱。所以,根据溶解氧可以判断水体的污染程度以及自净能力。

北票市一个农业大市,属于五类功能区执行GB3838-2002五类区标准,标准如下:

地表水环境质量标准基本项目标准限值(单位:mg/L)

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