雄安新区白洋淀水资源生态调查报告

董礼泽，王海阔

(衡水第一中学,河北 衡水 053000)

1 项目背景

白洋淀坐落在河北省保定市安新县境内,是华北地区最大的淡水湖泊,水域面积366平方公里,包括143个淀泊,平均蓄水量13.2亿立方米,水资源较为丰富。白洋淀景色优美,河淀相通,水镇共融,每到七、八月份,荷花盛开,游人如织,素有“华北明珠”之称，亦有“北国江南、北地西湖”之誉。2007年,白洋淀景区经国家旅游局正式批准为国家5A级旅游景区。

2017年4月1日,中共中央、国务院决定设立国家级新区——雄安新区,是千年大计、国家大事。

雄安新区定位为京津冀协同发展背景下,承接非首都功能的绿色生态宜居新城区,生态建设尤其是水资源治理将成为新区建设的重点之一。自20世纪80年代起,由于水量不足、网箱养鱼、周边区域沿岸开发和工业快速发展等多种原因,白洋淀曾遭遇生态危机,经过多方治理,有了一定的成效。

2015年暑假,笔者和父母一起自驾游白洋淀。曾看过电影《小兵张嘎》《烽火雁翎》,对雁翎队、淀上神兵、胖墩儿记忆犹新,向往着亲身体验张嘎战斗过的地方,体验水上飞驰的感觉。第一次到白洋淀旅游除了观赏到美丽的景色,逼真的战斗场面,好吃的熏鱼鸭蛋,还看到淀边浑浊的河水、芦苇荡内的垃圾、人们围湖造田、沿岸开发对淀内生态的影响,笔者看在眼里,急在心上。作为新区的“肺”,华北的“肾”,白洋淀的生态环境治理、水资源的再生利用已迫在眉睫,势在必行。

作为一名中学生,希望通过此次调查,了解当前白洋淀水资源真实生态现状,为持续开展环境治理、水资源保护做些前期工作。在指导老师和爸爸妈妈的大力支持下,笔者在2016年年初开始了调查工作,历时一年。

2 研究过程

为了更好地了解当前白洋淀水资源生态环境,在老师的指导下,我选择了白洋淀的水温、浑浊度、pH值、COD(化学需氧量)四项指标进行检测、对比、分析,水质评价标准采用《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002),希望能够得出有价值的结论。

2.1 了解四项指标的概念及标准要求

第一,水温是水的温度,地表水的温度随日照与气温的变化而改变。水温是一项重要的生态因子,是水质因素的一个重要变量,水温变化直接影响湖泊水生生物的新陈代谢和水质变化,如水温升高将会加剧污染物的扩散,加速水体污染和富营养化。

第二,浑浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度,反映清亮程度。一般来说,水中的不溶解物质愈多,浊度愈高。对生活饮用水来说,浑浊度是一个重要的水质参数,浑浊度要求≤3度。

第三,pH是氢离子浓度指数。是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比,体现某溶液或物质酸碱度的表示方法。pH值分为0～14范围,一般从0～7属酸性,从7～14属碱性,7为中性。水源水PH值在6.5～8.5。

第四,化学需氧量(COD)是评价水体有机物污染程度的一项综合指标。它表示水中还原性物质的多少,水中的还原性物质主要是有机物。因此,化学需氧量(COD)越大,说明水体受有机物的污染越严重,水源水中耗氧量不应超过4 mg/L。

2.2 采样频次及方法

通常每个月的第三周周末由爸爸开车带笔者到白洋淀,租一条小船,选一个较为固定的位置,用一个带塞的瓶子,在距离水面约20厘米的位置取样,然后密封取样瓶,到学校化验室进行检测。其中水温容易受环境影响,测定水温需现场测量,温度比较准确,笔者带着水银温度计,在水上测量、读数、记录。

2.3 采样位置

红旗处即为采样和测量大致位置见图1。

图1 采样位置

3 检测方法

第一,水温受环境影响比较大,笔者通常选择上午10～11点时间段,将水银温度计放入水中20厘米处,静止5分钟,读取数据。通常选定三个点测量三个数据,取平均值。

第二,浑浊度是一个重要的水质参数,测定浊度的标准仪器是杰克逊烛光浊度计,将水样与已知浊度的标准浑水相比较来测定。

第三,pH值按照国标GB 6920—86的玻璃电极法,以饱和甘汞电极为参比电极,以玻璃电极为指示电极,与被测水样组成工作电池,由pH计直接读取pH值。玻璃电极法测pH准确、快速,受水体色度、浊度、氧化剂及还原剂等因素干扰少。

第四,化学需氧量CODmn(KMnO4法,以O2计,单位为mg/L)是指每升水中在一定条件下被氧化剂氧化时消耗的氧化

剂量,一般以高锰酸钾为氧化剂,在一定条件下氧化水中还原性物质,将消耗高锰酸钾的量折算为氧表示。测定方法采用国标GB 11892—89。高锰酸钾法一般适用于地表水的检测。

在酸性条件下,高锰酸钾具有很高的氧化性,在煮沸过程中,KMnO4和还原性物质作用,用化学反应方程式表示如下：

剩余的KMnO4用Na2C2O4还原,用化学反应方程式表示如下：

再以KMnO4返滴Na2C2O4过量部分,通过实际消耗KMnO4的量来计算水中还原性物质的量。

4 结果分析

4.1 数据记录

数据记录见下表。

数据表

4.2 数据分析

4.2.1 水温的变化

地表水受环境条件影响比较大,通过查阅有关资料,得知白洋淀通常分为三个区：低温区、中温区和高温区。笔者取样位置靠近淀边,且测量的是水下约20cm的地方,水不深,浅处不足1m,属高温区,水温偏高。从曲线变化图可以看出,测量点温度全年变化幅度较大,最大偏差为9.6℃,其中8月份(第6个取样序号)受日照时间延长、日照强度增大、环境温度较高影响,达到了15.9℃,比2008年平均温度高了2℃,其中7～11月份,长达5个月,温度均高于12℃。从历年整体趋势看,白洋淀年平均温度呈现上升趋势。水温升高可以显著影响水中生物的生长繁殖和水的自然净化作用,需引起大家关注和重视。详见图2。

图2 2016年3月至2017年2月白洋淀水温变化情况

4.2.2 浑浊度的变化

从浑浊度变化曲线来看,受取样位置、自然环境和渡船水流影响,浑浊度大部分在1度以上,其中5～8月份,受降雨量增大、游人观光旅游和淀民活动增加影响,浑浊度增大,均在2度以上；7月份达到了超标准的4.3度。浑浊度增大、水温升高,说明水中排放的不溶解物质增多,人类活动和工业快速发展是主要因素。详见图3。

图3 2016年3月至2017年2月白洋淀浑浊度变化情况

4.2.3 pH值的变化

白洋淀水域pH值变化不大,均在6.5～8.5水源地用水标准范围内,波动性不大,在6.6～7.9,其中在6～9月份,受降雨量影响,淀内蓄水量增加,pH降低在7.0以下。正常的雨水都为中性或略小于7,微偏酸。凡pH值在5.0及以下被列为酸雨,随着环境变化和工业发展,酸雨日益增多,对白洋淀水域生态的影响逐渐显现。详见图4。

图4 2016年3月至2017年2月白洋淀pH值变化情况

4.2.4 COD变化

通过图5可以看出,白洋淀水域COD总体呈现上升趋势,其中10月份、11月份,超出标准值,超过4mg/L,5～8月份有所波动。经查阅有关资料,2009年7～12月份,白洋淀水域的COD在16mg/L～64.3mg/L。近几年通过多方、多措治理,尤其是生态补水入淀,强化生态保护,关停污染企业,已见显著成效,COD大幅下降,但距离《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中规定的Ⅰ类水源还有差距。

图5 2016年3月至2017年2月白洋淀COD变化情况

5 结论与创新

第一,从水温检测结果,并参考历年平均水温,白洋淀年平均温度呈现上升趋势。水温升高可以显著影响水生生物的新陈代谢,加剧污染物扩散、水体污染和富营养化。

第二,浑浊度受自然环境和人为因素影响比较大,浑浊度大说明水中排放的不溶解物质增多,水污染情况加剧,生态环境治理难度加大。

第三,白洋淀水域pH值变化不是很大,均在标准范围内。但酸雨的影响也不容忽视,夏季多雨季节,pH值降低,酸性增强,对白洋淀水域生态的影响逐渐显现。

第四,从COD的检测结果来看,经过多年治理已初见成效,但生态保护和环境治理形势仍不乐观,水资源保护和环境治理工作任重而道远,还有许多工作要做。

6 感悟与建议

通过撰写调查报告,使笔者受益匪浅,不仅提高了动手能力,还了解了许多在课本上学不到的知识,丰富了自己的实践经验,开拓了思维和见识,增强了节能环保理念和创新意识,培养了严谨认真务实的科学态度,根据调查报告内容,可以为雄安新区绿色生态发展、共创白水蓝天、保护好生态水资源提出合理化建议。

建议：第一,加强宣传,提高新区人的环境保护意识,从现在做起,从自身做起,从生活点滴做起,增强节能环保意识,倡导低碳文明生活,保护建设好白洋淀的水资源；第二,政府加强引导,规范新区企业,坚决杜绝污染企业,坚持绿色健康、可持续发展理念,做好经济发展与环境保护统筹兼顾、协调并进；第三,采取积极措施,通过生态补水、新再生技术和加强治理,增强白洋淀水资源的自我净化能力,改善白洋淀水域的生态环境。

多措并举,提前谋划,保护好水资源丰富的雄安新区,做好水资源保护、生态环境治理和再生利用,坚持可持续发展,把白洋淀建设成风光秀丽、景色宜人、碧水蓝天的城市园林生态花园,打造雄安新区绿色生态宜居花园城市,为雄安新区的未来发展做出自己的一份贡献。

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