昆明盘龙江水质变化与河流治理成效的研究

贝荣塔,贝松洋

(1.西南林学院,云南昆明 650224;2.新迎中学,云南昆明 650224)

昆明盘龙江水质变化与河流治理成效的研究

贝荣塔1,贝松洋2

(1.西南林学院,云南昆明 650224;2.新迎中学,云南昆明 650224)

通过对昆明盘龙江地表水在 2008年 12月和 2009年 12月进行取样和分析,结果表明:盘龙江水质经整治后有明显改善,2008年只有河流上段水质化学需氧量 (CODCr)达到地表水Ⅴ类标准,中、下段水质超标严重,而 2009年,自上段到下段,水质都在地表水Ⅴ类以内;2008年,盘龙江水质中溶解氧 (DO)只有中、上段达到地表水Ⅴ类标准,而 2009年全河段都有大幅度提高,下段水质 DO也接近Ⅴ类水标准。两个年度 CODCr和 DO存在显著性差异。2009年与 2008年相比,水中氨态氮、硝酸盐氮、总磷浓度都显著性降低。此外,水中 pH值、电导率、氟化物、氯化物和硫酸盐年度间差异不大,都在地表水质标准允许范围内。

地表水质;治理成效;盘龙江;昆明

淡水的缺乏和水环境恶化对国家经济的发展都将产生严重影响和制约作用,淡水资源保护和生态建设已经上升到国家战略发展的高度。我国是淡水资源严重缺乏的国家,据统计,全国 600多个城市中,有 333个城市缺水,其中严重缺水的城市有114个[1]。同时,在淡水资源暂时不那么缺乏的地区,水资源保护仍然不容忽视。此外,流经城区的河流,由于人口密集,承载着更多、更广泛的生产、生活废水,污染潜在的可能性会更大。有研究表明,掌握城市功能小区雨水径流水质特性及其变化规律,是有效利用城市雨水资源和控制城市非点源污染的关键,是雨水径流处理利用技术研究与工艺流程选择确定的基础[2]。

本研究所选择的是流经人口密集区的城区河流,生活污水对河流的污染将是主要的污染来源。对于一条污染相当严重的河流,经河流治理后应有相当的改观,即河流治理的成效是主要考察点。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域概况

盘龙江是昆明市最古老的河流之一,又名滇池河,全长约 120km。它具有泄洪、灌溉、美化城市功能,是体现春城昆明风貌特色的重要窗口,被称为“昆明的母亲河”。盘龙江自松花坝水库以下为其下游地区,全长约 26km,自北向南横贯整个市区,在海埂附近汇入滇池。这一区域自松花坝水库坝底以下至联盟镇为上段,人口密度较小,属昆明市北郊,近年来沿线生活小区的建设很快;自联盟镇以下盘龙江进入昆明市区前卫镇为中段,是主要的人类活动区,此段人口密集,汇集了大量的居民区、商业区;自前卫镇以下进入湖滨冲湖积平原地区为下段,该区是昆明市传统的主要农业生产区,农业活动频繁[3],但近年来城市发展快,居民住宅区向城郊扩展快,对盘龙江水体影响大。

1.2 野外布点与采样

1.3 实验分析

2 结果与分析

2.1 化学需氧量与溶解氧的年度变化分析

化学需氧量与溶解氧指标都与水体有机物含量有关,一般地,有机污染物多,化学需氧量增加,溶解氧量减少,水质变差。

表 1 2008年与 2009年盘龙江水质化学需氧量与溶解氧数据 (mg/L)

由表 1可见,盘龙江水质中化学需氧量与溶解氧量有明显的改变。2008年只有上段化学需氧量和中、上段溶解氧达到地表水标准限值Ⅴ类[4]水标准;而 2009年水质,自上段到下段,几乎都在地表水标准限值Ⅴ类水以内 (下段溶解氧除外)。通过利用 SPSS软件[7]进一步分析,其结果如表 2和表 3。

表 2是两个年度盘龙江水质化学需氧量与溶解氧的差异性比较,由于 COD、DO的相伴概率(Sig.)都远 ＜0.05,说明 2008年与 2009年盘龙江水质化学需氧量与溶解氧都存在显著性差异,2009年水质中化学需氧量比 2008年小得多,而溶解氧量则大为提高,即水质明显得到改善。

表 2 2008年和 2009年盘龙江水质化学需氧量和溶解氧的比较

表 3 盘龙江水质化学需氧量和溶解氧上、中、下段间均值多重比较

表 4 盘龙江水质氮磷量 (mg/L)

表 3要阐明的是同一年度盘龙江水质上、中、下三段间化学需氧量与溶解氧的差异性。结果表明,2008年,水质中化学需氧量由上段至下段不断升高,而水中溶解氧则不断降低。

2009年,水质中化学需氧量在总体达到Ⅴ类水标准的基础上,由上段至下段变化不明显,但水中溶解氧上、中、下段间有显著的差异性,这种差异主要是由于上段水质溶解氧量大幅度提高引起的。2.2 河流水质中氮磷年度变化分析

河流、湖泊中氮磷量的多少是引起水体富营养化最直接的原因。本研究在两个年度选择了氨态氮(NH3-N)、硝酸盐氮 (NO-3-N)、总磷 (TP)作为分析试测对象,结果如表 4。

由表 4可见,2008年和 2009年盘龙江水质氨态氮虽然都超过地表水标准限值Ⅴ类,但 2009年已大为减少,尤其是中、下段河流,下段降低 7倍多,而全河段则降低 3倍多;硝酸盐氮在两个年度都没有超过地表水源地补充标准限值[4],2009年比 2008年降低 2倍;至于水中总磷量,在 2008年度,无论是上、中、下段均超过地表水标准限值Ⅴ类,而 2009年度则全河段总磷量在地表水标准限值Ⅳ类以下。通过对两个年度这 3项指标全河段平均值进行差异性分析检验,2008年和 2009年水质都存在显著性差异,因各相伴概率 (Sig.)都远 ＜0.05,2009年盘龙江水质的改善是相当明显的(表5)。

表 5 2008年和 2009年盘龙江水质氮磷量的变化

2.3 河流水质中其它指标年度变化分析

在对水质的分析研究过程中,还检测了水中pH值、电导率、氟化物、氯化物和硫酸盐这些与饮用水卫生相关的指标,结果如表 6。

表 6 盘龙江水质其它 5项指标状况 (mg/L)

经过数据分析比较,在 2008和 2009年度,这些水质指标基本上都在允许标准[4]范围内,除了2008年水质电导率稍高外,其余指标年度变化不大,可以不作为盘龙江河流整治的主要观测点,但氟化物是水质毒理学指标,仍应给予足够的重视。

3 结论与建议

3.1 结论

(1)昆明盘龙江水质经整治后有明显的改善,2008年只有河流上段水质化学需氧量达到地表水标准限值Ⅴ类水标准,中、下段水质化学需氧量超标较多,尤其是下段,化学需氧量 ＞170mg/L。2009年,自上段到下段,水质都在地表水标准限值Ⅴ类水以内;2008年与 2009年相比,盘龙江水质化学需氧量存在显著性差异,2009年水质化学需氧量比 2008年小得多。2009年,水中化学需氧量在总体达到Ⅴ类水的基础上,由上段至下段变化不明显。

(2)2008年,盘龙江水质中溶解氧量只有中、上段水质达到地表水标准限值Ⅴ类水标准;2009年水质自上段到下段都有大幅度提高,下段水质溶解氧量也接近于Ⅴ类水标准。两个年度盘龙江水质溶解氧存在显著性差异,2009年水质溶解氧量比2008年溶解氧量大为提高。从全河段来看,2008年与 2009年,水中溶解氧上、中、下段间有显著的差异性,这种差异在 2008年主要是由于下段水质中溶解氧量实在过低,而在 2009年却是由于上段水质溶解氧量大幅度提高,下段提高较少引起的。

(3)2008年和 2009年盘龙江水质氨态氮都超过Ⅴ类水标准,但 2009年超标幅度已大为减小,相比 2008年,下段降低 7倍多,而全河段则降低3倍多;硝酸盐氮在两个年度都没有超过地表水源地补充标准限值,2009年比 2008年降低 2倍;2008年与 2009年水中氨态氮、硝酸盐氮都存在显著性差异,说明盘龙江水质年度间的改善是十分明显的。

(4)在 2008年度,水中总磷量全河段均超过地表水标准限值Ⅴ类水标准,2009年度全河段总磷量在地表水标准限值Ⅳ类以下。通过对两个年度总磷量全河段平均值进行差异性分析检验,结果表明,年度总磷量存在显著性差异,即 2009年这一指标值降低十分显著。

(5)在 2008和 2009年度,经过对水中 pH值、电导率、氟化物、氯化物和硫酸盐这些饮用水卫生指标的检测,可以确定这几项水质指标都在允许标准范围内,而且年度变化也不大,除了氟化物作为水质毒理学指标应给予的重视外,其它指标可以不作为主要观测点。

3.2 建议

(1)加大宣传和管理力度,从政府官员到普通市民都要形成保护环境和维护盘龙江卫生清洁的意识;

(2)管理好盘龙江沿岸区域直接的或潜在的污染源,如禁止建“农家乐”等直排污染型消费场所,严查沿岸区域有无直排、偷排污染源;

(3)加大力度进行城市污水处理厂的改、扩建工程,改进污水处理工艺,扩大污水处理容量,尤其是要参照雨季城区的地下污水总排量作为设计标准;

(4)加强盘龙江分段管理,引水冲淤,经常性进行河道清污工作,并加强日常性水质监测和预警工作。

[1]王琳,杨鲁豫,王宝贞.城市水资源短缺与雨水收集利用[J].给水排水,2001,27(2).

[2]纪桂霞,刘弦,王平香.城市小区雨水径流水质监测及特性分析 [J].环境科学与技术,2008,31(8).

[3]贝荣塔,余洁.昆明市盘龙江干季水质调查与分析 [J].环境科学与技术,2009,32(12D).

[4]奚旦立,孙裕生,刘秀英.环境监测 (第三版)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[5]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法 (第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

[6]张俊秀,张青,龚盛昭.环境监测 [M].北京:中国轻工业出版社,2003.

[7]章文波,陈红艳.实用数据统计分析及 SPSS12.0应用 [M].北京:人民邮电出版社,2006.

Study on Water Quality Change and Treatment Effectiveness of Panlong River in Kunm ing

BEIRong-ta1,BEI Song-yang2
(1.Southwest Forestry College,Kunming Yunnan 650224 China)

The water quality of Panlong river is sampled and analyzed in December of 2008 and December of 2009.the results indicate that there is great improvement for the water quality after comprehensive treatment. In 2008,only COD in the up-stream can reach the fifth class standard,however,it is worse in the midstream and downriver.The COD index of the whole stream can reach the fifth class standard in 2009.Similarly,the DO in 2008 can reach the fifth class standard in the up-stream and midstream,it is dramatically increased in the whole stream in 2009,even in the down river,the DO index can meet the standard.There is distinctively decrease for concentration of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen and total phosphorus in 2009 by comparing with that of 2008.On the other hand,there are no clear changes for the other indexes involving in pH value and conductivity and fluoride and chloride and ascorbic acid sulfate.

water quality of surface water;treatment effectiveness;Panlong river;Kunming

X52

A

1673-9655(2010)03-0052-04

2010-01-11

西南林学院重点基金 (200607Z)。

贝荣塔 (1965-),男,副教授,主要从事土壤学、水土保持及环境生态等方向的教学与研究工作。