2012年无锡地区降雨水质分析

2013-08-31蒋如东戈礼宾郑建中邵逸舟

江苏水利 2013年9期

蒋如东戈礼宾郑建中邵逸舟

（江苏省水文水资源勘测局无锡分局，江苏无锡 214031）

0 引言

无锡属北亚热带湿润区，雨量充沛，无锡市区年平均降雨量在1050 mm左右，全年无霜期为225 d左右，雨季较长，主要集中在夏季，全年降水量大于蒸发量，年平均日照时数为2010 h左右。常见的气象灾害有台风、暴雨、连阴雨、干旱和寒潮等，由于受太湖水体和宜南丘陵山区复杂地形等的影响，局部地区小气候条件多种多样，具有南北农业皆宜的特点，作物种类繁多。

无锡市只有年均降雨量统计，缺乏降雨水质参数分析，为今后降雨水质分析积累资料，笔者对2012年无锡地区降雨的水质进行统计分析。

1 基础数据情况

1.1 废气和主要污染物

根据《无锡市环境状况公报》（2012年），全市工业废气排放总量5634.7亿标m3，二氧化硫排放量8.736万t，氮氧化物排放量16.489万t，烟（粉）尘排放量 5.107万 t。

1.2 降雨情况

2012年无锡地区年降雨总量达3626.9mm，其中，南门站1316.4mm，江阴站和宜兴站分别为962.4 mm、1348.1 mm；无锡地区月平均降雨302.2mm，较多年同期均值285 mm偏多6.1%，其中宜兴站月平均降雨最多，为112.3mm，南门站次之，江阴站最少，为80.2mm。

行政区域月降雨量最大值和最小值均出现在南门站，8月份降雨量最大，达405.4mm，10月份最小，为17.6mm。

时间上降雨明显分布在汛期（5～9月），降雨总量达2009 mm，占2012年无锡地区降雨总量的55.4%；从月分布来看，上旬降雨量偏多且强度大，中旬次之，下旬最少，分别占年降雨总量的43.5%、41.1%和33.0%；单日达到最大降雨量的是8月8日南门站，降雨量为184.4 mm，最小为8月28日宜兴站，仅0.1mm。

2012年无锡地区3个雨量站月平均降雨量比较如图1。

1.3 监测和样品采集情况

2012年，共监测降雨水样175个，其中，南门站52个，江阴站54个，宜兴站69个。

检测项目为：pH值、电导率、氨氮、氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮8个项目，分析方法如表1。

样品委托3个雨量站水文技术人员采集，降雨时用干净塑料盆放在离地1 m处收集降水，再将收集的水样装进干净玻璃瓶密封后立即送实验室。

图1 2012年无锡地区3个雨量站月平均降雨量比较图

表1 水质分析项目与分析方法

2 监测数据分析

2.1 pH值成果

根据降雨pH值检测结果，在175个样品中，最小值为4.2，最大值为8.2，平均值为6.5。参照酸雨评价方法（pH≤5.6评价为酸雨），无锡地区酸雨率为15.4%，南门站、江阴站、宜兴站分别为9.6%、7.4%、26.1%。

2.1.1 南门站

降水样品中pH值范围为4.2～7.9，平均值为6.7；酸雨样品检出率为9.6%；pH值最低为4.2，出现在11月9日。

2.1.2 江阴站

降水样品中pH值范围为5.4～8.1，平均值为6.7；酸雨样品检出率为7.4%；pH值最低为5.4，出现在3月16日和18日。

2.1.3 宜兴站

降水样品中pH值范围为4.4～8.2，平均值为6.2；酸雨样品数检出率为26.1%；pH值最低出现在3月4日和8日。

各站PH值评价结果统计如表2，PH值成果统计如表3。

2.2 主要离子含量

2.2.1 南门站

监测指标电导率最小值为19 us/cm（8月21日），最大值为459 us/cm（10月21日）；氨氮检测值为0.46mg/L（9月8日）～4.62mg/L（2月21日），平均为1.76mg/L（Ⅴ类）；氟化物检测值在＜DL～0.85 mg/L之间，平均为0.23mg/L，其中未检出达到10次，均符合Ⅰ类水标准要求；氯化物检测最小值出现在11月22日，为0.72 mg/L，最大值出现在10月21日，为47.0 mg/L，平均为 5.74 mg/L；硫酸盐检测值为2.56mg/L（1月16日）～68.4mg/L（10月21日），平均19.2 mg/L，达到Ⅲ类水标准要求；硝酸盐氮检测值在＜DL～1.96 mg/L之间，平均0.70mg/L，其中未检出出现在8月8日；亚硝酸盐氮检测值在＜DL～0.74mg/L之间，平均0.17mg/L。

经统计，南门站全年pH值均符合6～9的标准要求，检测指标氨氮和硝酸盐氮检测值最低出现在3季度，氯化物和硫酸盐检测值在4季度最高，氯化物检测值最低出现在1季度，氟化物和亚硝酸盐检测值则基本稳定。

2.2.2 江阴站

监测指标电导率最小值为29 us/cm（7月11日），最大值为337 us/cm（5月14日）；氨氮检测值为0.39～9.45 mg/L（5月14日），平均为2.79mg/L，其中检测值为2.00mg/L以下在7月、8月和12月各出现1次，11月2次；氟化物检测值在＜DL～0.97mg/L之间，平均为0.35mg/L，其中未检出达到19次；氯化物检测最小值出现在7月14日，为0.66mg/L，最大值出现在11月3日，为9.46mg/L，平均为2.52mg/L；硫酸盐检测值为2.56～58.9 mg/L（5月29日），平均14.8mg/L；硝酸盐氮检测值在＜DL～4.55mg/L（5月14日）之间，平均0.82mg/L，其中未检出出现在4月11日；亚硝酸盐氮检测值为 0.03～0.86mg/L，平均 0.25mg/L。

表2 各站pH值评价结果统计表

表3 pH值成果统计表

江阴站pH值均符合6～9的标准要求，检测指标电导率、硫酸盐、氯化物、氨氮、氟化物、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮7个项目检测值在2季度达到最高，3季度最低，1季度和4季度检测均值基本稳定。

2.2.3 宜兴站

监测指标电导率最小值为13 us/cm（8月9日），最大值为197 us/cm（6月26日）；氨氮检测值为0.37～8.03 mg/L（6月26日），平均为2.28mg/L；氟化物检测值在＜DL～0.79 mg/L之间，平均为0.22 mg/L，其中未检出达到25次；氯化物检测最小值为0.62 mg/L，最大值为19.7mg/L，平均为1.90 mg/L；硫酸盐检测值为1.10～49.8mg/L，平均 8.02mg/L；硝酸盐氮检测值在＜DL～2.56 mg/L（11月9日）之间，平均0.60mg/L，其中未检出出现在8月9日；亚硝酸盐氮检测值为0.03～0.34mg/L，平均 0.12mg/L。

宜兴站检测指标氨氮、氟化物和硝酸盐检测值在3季度最小，硫酸盐和氯化物检测最小值出现在2季度，亚硝酸盐氮检测最小值出现在1季度，检测指标硫酸盐、氯化物、氟化物和硝酸盐氮检测值在4季度均达到最大，电导率基本稳定，pH值均符合6～9的标准要求。

2.2.4 无锡地区（3站统计）

据统计，监测指标pH值为4.2～8.2，平均为6.5；电导率为13 us/cm～459 us/cm，平均为79.0 us/cm；氨氮检测最小值为0.37 mg/L，最大值为9.45mg/L，平均为 2.29mg/L；氟化物检测值在＜DL～0.97 mg/L之间，平均为0.26mg/L；氯化物检测值为0.62～47.0mg/L；硫酸盐检测最小值为1.1 mg/L，最大值为 68.4 mg/L；硝酸盐氮检测值在＜DL～4.55 mg/L 之间；亚硝酸盐氮检测值为0.02～0.86mg/L。

无锡地区降水监测成果统计如表4。

3 降雨过程分析

3.1 连续降水与间隔降水的水质分析

对宜兴站在1月14～16日连续降水的水质进行分析，检测指标电导降雨量1～3mm为临界值，在达到此降雨量之前，水质污染情况严重，随率、硫酸盐、亚硝酸盐氮和氯化物4个项目检测值呈逐渐下降趋势，下降幅度为14.3%～74.4%，16日氨氮和硝酸盐氮检测值较14日略有上升，较15日则有明显下降。
宜兴站各项水质指标比较如图2。
对江阴3月24日、30日和4月3日间隔降水的水质进行分析，各项指标的检测值呈逐渐上升趋势。
江阴站各项水质指标比较如图3。
从分析图可以看出，连续降水可以对雨水中的污染物起到一定的稀释作用，使水质有所改善，而间隔降水时雨水的水质则有明显下降。

表4 无锡地区降水监测成果统计表

3.2 降雨强度对水质变化的分析

对南门站8月7～9日的降水分析显示，8日降雨强度达到最大，降雨量为184.4 mm，9日次之，7日最小，为8.4 mm。从分析情况看，8日的各项检测指标检测值均达到最低，9日次之，7日最高。南门站各项水质指标比较如图4。可以看出，降雨强度的大小对水质变化影响比较大，不同的降雨量对雨水的稀释和溶解作用不同，一般情况下，降雨强度越大，则雨水的水质越好。