临江河江津段主要污染物变化趋势及相关性探讨

2020-11-05肖艳平陈清莉郑森元

绿色科技 2020年18期

肖艳平，陈清莉，郑森元，徐燕，敖菊

(1.重庆市江津区生态环境监测站，重庆 402260;2.重庆市江津区城镇基础设施建设服务中心，重庆 402260)

1 引言

随着经济的快速发展，工业和生活污水排放量不断增加，河流中氮、磷的富集导致水体富营养化和水质恶化，严重威胁到流域的水资源供应及河流生态健康[1～3]。特别是在养殖区域密集、农业种植程度高的流域，河流污染问题尤其严重，水体富营养化已成为全球性的环境问题。流入长江的次级河流是长江水体污染的主要因素，临江河是长江的一条次级河流，水污染问题较为突出，氮磷是主要污染因子，给长江水生态和人民生活带来了很大影响[2]。氮、磷元素作为生物地球化学循环中物质流的基础，主要通过地表径流及生产、生活废水等途径进入地表水体，是染物排放总量控制的主要对象，也是诱发水体富营养化的主要原因之一[4]。因此，分析临江河江津段总磷、氨氮、高锰酸盐指数和化学需氧量的污染程度及变化趋势及相互关系具有重要的意义。

临江河全长96.4 km，江津境内长度14 km，流域面积56 km2，河床较窄小，落差多且集中，河堰多，不能通航。临江河流域内多为农业用地，农业种植面积较大，畜禽养殖、水产养殖较多。临江河流域江津段无工业污染源情况，主要为生活污染源。本文分析了临江河江津段总磷、氨氮、高锰酸盐指数和化学需氧量的污染状况，并分析了它们的相关性，旨在了解临江河总磷、氨氮、高锰酸盐指数和化学需氧量的变化趋势和相关性，为临江河水污染防治管理提供科学依据。

2 数据来源和分析方法

2.1 数据来源

选取2018年临江河江津区境内朱杨溪国控考核断面和茨坝市控考核断面的监测数据。

2.2 分析方法

总磷分析方法为钼酸铵分光光度法[5]，氨氮分析方法采用纳氏试剂分光光度法[6]，高锰酸盐指数分析方法为水质高锰酸盐指数的测定(GB11892-89)[7]，化学需氧量分析方法为重铬酸盐法[8]。

3 结果与讨论

2018年，临江河朱杨溪断面主要污染物总磷、氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量年均浓度分别为0.30 mg/L、0.55 mg/L、5.71 mg/L、27 mg/L，达到地表水IV类水质要求。茨坝断面主要污染物总磷、氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量年均浓度分别为0.35 mg/L、0.82 mg/L、6.20 mg/L、27.3 mg/L，达到地表水V类水质要求。

3.1 临江河总磷浓度变化趋势

2018年，临江河主要超标项目仍是总磷，与2017年相比，朱杨溪断面总磷年均浓度从0.35 mg/L降低到0.30 mg/L，水质从V类变为IV类，茨坝断面总磷年均浓度从0.43 mg/L降低到0.35 mg/L，水质从劣V类变为V类，临江河流域水质呈现出变好趋势。

从图1可以看出，朱杨溪断面和茨坝断面总磷浓度变化趋势基本一致，9月临江河朱杨溪断面总磷浓度高于茨坝断面，其它月份朱杨溪断面均低于茨坝断面。朱杨溪断面1、5月份为劣Ⅴ类，其他月份主要为IV类水质。茨坝断面1、4、5、6月份总磷浓度为劣Ⅴ类，其他月份主要为Ⅴ类、IV类水质。从整体情况来看，2018年总磷浓度呈下降趋势，这可能与2018年政府采取的污水处理厂提标改造、完善二三级管网、取缔畜禽养殖等措施有密切关系，说明水环境压力得到了有效缓解。

3.2 临江河氨氮浓度变化趋势

朱杨溪断面和茨坝断面氨氮浓度变化趋势一致(图2)，2、4、7、10月两个断面氨氮浓度升高，其中4月氨氮浓度最高，变化趋势和总磷一致，也是从4月份开始升高。结合2018年水环境质量摸底调查情况分析，临江河流域主要为生活污染源，氨氮和总磷的升高可能与春季种植农作物大量使用氮肥、磷肥有关。

图1 2018年总磷浓度变化趋势

图2 2018年氨氮浓度变化趋势

3.3 临江河朱杨溪高锰酸盐指数浓度变化趋势

图3可以看出，朱杨溪断面和茨坝断面高锰酸盐指数浓度变化趋势基本一致，4、10月份朱杨溪断面高锰酸盐指数高于茨坝断面，其它月份朱杨溪断面均低于茨坝断面，2018年朱杨溪断面、茨坝断面高锰酸盐指数满足IV类水质要求。

图3 2018年高锰酸盐指数浓度变化趋势

3.4 临江河化学需氧量浓度变化趋势

朱杨溪断面化学需氧量(图4)浓度从3月份开始上升，4月份达到高峰，4、5月份化学需氧量浓度达到Ⅴ类水质要求，6月份丰水期开始下降，到了9月份枯水期化学需氧量又开始上升。茨坝断面化学需氧量浓度从5月份开始上升，10月份枯水期逐渐下降。10月份枯水期朱杨溪断面和茨坝断面化学需氧量逐渐下降。

图4 2018年化学需氧量浓度变化趋势

临江河来水较小，高程差小、滩多、河堰多，水体自净能力较差，生态修复能力弱。经分析发现，朱杨溪断面4个主要污染因子在4月份都开始上升或浓度达到最高，江津区内主要为生活污染，可能与农耕季节大量施用化肥有关。

3.5 临江河主要污染因子相关性分析

将2018年临江河朱杨溪断面、茨坝断面主要污染物总磷、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数进行相关性分析(表1、表2)，发现朱杨溪断面总磷和氨氮呈极显著性相关[9,10]，其它因子间没有明显的相关性。茨坝断面各污染因子之间相关性也不是很明显。这可能与江津段主要是生活污染源和农业面源有关，由于农药化肥的过度施用及养殖饲料使用，加之农田水利系统及养殖废水处理能力相对较差，农业面源污染及养殖废水对总磷、总氮的贡献仍然较大，两个污染因子相关性比较显著。