月河流域水质变化现状及原因分析*

2022-04-11宁景晖尚思凡门颖欣孙伶俐葛光环

广州化工 2022年6期

宁景晖，尚思凡，冯颖，门颖欣，孙伶俐，葛光环,2，寇坤,2

(1 安康学院旅游与资源环境学院，陕西安康 725000；2 安康学院陕西省院士专家工作站，陕西安康 725000)

月河的发源地位于汉阴县，流经安康市的汉阴县和汉滨区，随后在汉滨区建民镇许家台汇入汉江[1]。通过对水质进行研究鉴定水资源质量问题，找出水污染原因并提出科学的建议，已达到保护水资源的目的[2]；水污染得到了社会各方面的重视，其治理工作中所需的科学技术不断完善为水污染治理工作起到了重要的支撑作用[3]。科学合理的分析水资源质量，降低水污染发生率，避免出现突发性水污染现象[4]。

对于水质的研究，我国在20世纪80年代初才开始研究污染物在含水层中的运移[5]。1980年初山东地质局等单位在济南市郊区进行了地下水质模拟试验研究工作，对地下水污染与水质模拟实验的基本理论及计算方法进行了探讨和阐述[6]。叶常明[7]把水质模型的发展分成3个阶段，而谢永明[8]把水质模型的发展分成5个阶段。

比于国内的研究，国外的具体措施是创建水质资料数据库，从而对地下水质污染物的动态与发展趋势进行预测[9]。美国目前地下水观测井达到了两万多个，水质测量站建造五千余个，在全国组成了二百五十多个水质监测网，对二十六个洲的地下水污染状况进行了全面调查及专门性区域地下水污染的考察义务[10]。日、英、法等国也都建立了水质监测站网监测地下水资源的污染情况[11]。

根据2007年-2008年安康市境内月河地表水环境质量监测结果，参照陕西省地方标准《汉江(陕西段)地面水域功能区划分方案》(DB61-262-1997)划定月河属Ⅲ类水质，且丁义志[12]指出月河流域主要污染物是氨氮。邹军等[13]指出月河流域汉滨段水生态系统存在的主要问题有：水生态恶化、生物多样性下降、水资源时空分布不均、利用效率低、河道淤积、行洪能力减弱等。丁义振[14]描述了月河汉滨段的治理概况。目前，尚缺乏对月河沿线的水质变化调查分析研究。

月河发源地位于秦岭山脉的凤凰山区。中游流经汉阴县中部，基本上都是川道区；下游沿岸地势较为缓和，资源丰富，优越的地势环境有助于农业的养殖[15]。历史上，汉阴县的涧池镇和安康市区之间的月河流域可以用小舟载物，但是到了本世纪五十年代逐渐废弃[16]。月河的中下游地形基本上为盆地[17]。本文以月河流域为研究区域，通过分析已有基础研究资料和调查水污染状况，对有代表性地点的水质进行取样监测，结合水质数据对月河水质变化趋势进行分析，同时进行水质现状评价。

1 采样点分布及水样测试方法

1.1 采样点分布

采样点分布于月河的上中下游，采样点一观音河水库表层和采样二观音河水库(0.5 m以下)位于汉阴县观音河镇观音河村；采样点三在汉阴县的杨家坝村；采样点四位于观音河与月河交汇处月河的上游；采样点五位于观音河与月河交汇处；采样点六在涧池镇的上游；采样点七是涧池镇下游的一个排污口；采样点八在汉阴县的蒲溪镇；采样点九位于付家河与月河汇合处，如图1所示。

图1 采样点分布图

1.2 水样测试方法

浊度的测试用的是光电式浊度仪测定法；pH使用pH计测试；实验中氨氮浓度、磷浓度和亚硝酸盐浓度分析方法按照国家环境保护局发布的标准方法：氨氮浓度的测试方法用的是纳氏试剂比色法；磷浓度测试一般使用钼酸抗分光光度法；亚硝酸盐浓度测试通常使用分光光度法。

1.3 月河水质评价方法

根据月河区域水环境污染特点，选择对区域水体水质有较大影响的pH、氨氮、磷作为评价因子；评价标准采用《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)(节选)[18]。表1是本文涉及的主要项目标准值。

表1 地表水环境质量标准

(1)首先进行各单项指标评价，然后划分指标所属的质量等级。

表2 各等级分值表

(3)按照下面的公式计算综合评分值：

式中：F为各单项指标评分值Fi平均值；Fmax为单项指标评分值Fi的最大值；n为项数。

(4)根据F值，按表3的规定划分水环境质量级别，如“优良(I类)”、“较好(III类)”等。

表3 F值与水环境质量级别划分

2 月河水质分析与评价

2019年7月，对月河部分流域水质进行了采样分析，测定水样中的浊度、pH值、色度、氨氮浓度、磷酸盐浓度和亚硝酸盐浓度指标，其中月河沿线水样浊度、色度和pH值变化趋势如图2所示。

1-观音河水库表层；2-观音河水库(0.5 m以下)；3-汉阴县(杨家坝村)；4-月河上游；5-观音河入月河汇合处；6-涧池上游； 7-涧池(排污口下游)；8-蒲溪镇；9-付家河，月河汇合处

首先从观音河水库表层和半米以下的浊度来看，两者差距为0.05，基本上是没有悬浮物的，水底清晰可见，水质较好。但是到了汉阴县的杨家坝村，浊度升高至2.31，是观音河水库的1.26倍，这和村民生活用水的不合理排放以及村民垃圾丢入河流有着不可分割的联系；然后从月河上游到涧池上游浊度呈现直线上升的趋势，猛增至8.06，直接原因在于月河流经汉阴县县城，人口较为密集，乱排乱放的污水体积较大，使月河浊度缓缓上升，进而影响水环境质量；再到付家河与月河汇合处，浊度直接达到了26.6，再度提升至所有采样点中的最大值，其原因很可能是此处的工地建筑施工产生的废弃物直接排入水体，对水体的影响巨大。

由图2可知，观音河水库表层色度为24.4，是因为水库的浮游植物动物繁殖引起的，因为水库污染较少，所以水的透明度较大，色度也就较低，但是观音河与月河汇合处色度达到了49.1，明显升高，原因可能是此位置处于汉阴县县城，人类活动频繁，附近居民乱丢垃圾使河面出现了悬浮物质、腐殖质，导致水质发生变化；涧池上游色度也明显升高甚至达到了75.7，升高的原因一方面由于上游居民活动频繁，另一方面可能是涧池镇有多处排污口，污水的不达标排放影响了水质的色度；付家河与月河汇合处色度达到了最高值145.9，原因可能是因为水体受到了工业废水的污染，工业废水中含有铁、铜，还有一些的重金属，对水质色度影响较大。由沿线pH值趋势图可以看出，月河沿线pH值也处于平缓上升状态。

月河沿线水样氮磷浓度变化趋势如图3所示。由图3可知，观音河水库表层氨氮浓度为0.293，处于较低的状态，月河沿线水中的氨氮浓度也一直处于0.3左右，变化规律无明显趋势，进入下游，蒲溪镇氨氮浓度上升至0.325，相对整个月河流域而言较高，原因可能是附近工厂含氮废水的不达标排放，再加上农民含氮化学肥料使用过度，通过雨水的冲刷流入水体使水体受到污染。还有城市中卫生间用水处理不合格直接排入下水道流入河流，致使氨氮浓度升高。丁义志[12]指出月河流域主要污染物是氨氮，并分析月河中氨氮的污染呈上升趋势，河流氨氮的主要来源是县城和乡镇生活污水及生活垃圾、工业废水以及由水土流失和农田施肥造成污染有关。

由图3可以显著看出观音河水库表层磷浓度较低，为0.053，沿着汉阴县县城流域一直到蒲溪镇，磷浓度一直处于稳定并且没有明显变化的趋势，但是在付家河与月河交汇处磷浓度增加至0.120，是观音河水库磷浓度的二倍，主要原因是该地区居民对大量洗调剂的使用、工业含磷废水未处理偷排和居民生活污水的排放。

由图3可知，观音河水库中亚硝酸盐浓度为0.04，浓度较低，对水体生物不会产生危害，从汉阴县的杨家坝村到涧池上游，亚硝酸盐浓度呈缓慢上升趋势，涧池上游浓度增加至0.052，原因可能在于水体养殖过程中留下的大量残饵以及周边居民的生活污水排放使水体受到了一定程度的污染；涧池下游到付家河与月河汇合处亚硝酸盐浓度基本呈稳定趋势。

经过计算月河沿线各个采样点的水环境质量如表4所示。

表4 月河沿线水环境质量指数

由表4得知，汉阴县(杨家坝村)、月河上游、观音河与月河汇合处、涧池上游、涧池(排污口下游)以及蒲溪镇的水环境质量综合评价指数均为0.850，但是付家河月河汇合处的水环境质量综合评价指数为2.321，指数较高，由此可见下游水环境污染最为严重，原因在于下游多处地点有施工建筑工地，其建筑废弃物对水质产生了严重的影响，再加上中上游企业污水未达标排入河流，居民生活污水的乱排乱放对水质产生了一定程度的污染，严重破环了月河流域的生态环境系统。

在现场调查过程中发现河道不时会出现人工修筑的简易水坝，其目的是为了用物理方法去除水体污染，加快水流速度，增加水的曝氧率，带走水中污渍，对水体净化起到了一定作用。但在一些断面效果不甚明显。例如：在涧池镇，月河会有一次较大转弯，对水流速度有一定的迟缓作用，加之在弯道处有数处排污口，弯道内的水流流速迟缓且富营养化严重，当地政府也采用了在上游修筑简易堤坝的方式，想要来加快水流速度，但效果甚微。目前他们给出的处理措施是，镇政府正在加紧建设污水处理设施，对排入河道的水进行处理，改善水质的状况。

3 影响月河水质变化的主要因素及月河保护措施

3.1 影响月河水质变化的主要因素

月河上游观音河水库的总体水质较好，其下游的浊度、pH、色度一直处于上升状态，说明下游的水质由于中上游的居民生活用水和工矿企业产生的工业废水乱排乱放所致，受污染的影响较大。点源污染是月河污染的原因之一，即向月河水体集中排放的城镇生活污水和工业废水，主要分布于涧池流域，涧池镇工厂企业较多，排出的污水携带着各种污泥垃圾、废物等，是月河水污染的重要污染源；非点源污染是月河污染的另一个原因，沿河流域农业耕作措施的不合理不科学，以及对树木的滥砍滥伐引起的水土流失使月河浊度上升，对水质的影响极大，还包括生活垃圾、机动车辆以及工厂排放的废气、建筑产生的垃圾等随着降雨径流汇入河流使月河水体产生污染。

3.2 月河保护措施

月河保护历来受到诸多研究者的关注，邹军等[13]针对月河流域汉滨段水生态系统存在的主要问题提出相应的水系整治与修复、水污染治理、生物资源养护、建设水质、生态监测系统等水生态系统保护与修复具体措施。根据月河沿线水质调查的结果，月河沿线应根据相应具体段位的水污染现状采取切实可行的水质保护措施，主要有以下几点：

(1)加强观音河水库周边绿化造林力度，重视森林防火工作，巩固原有森林资源。提高森林的密度，改善月河水源发源地的生态环境以及生物多样性。

(2)对汉阴县杨家坝村以及观音河入月河交汇处沿岸群众进一步加强宣传，采用发放责任书等形式，提高村民的环保意识。并且规范沿河公众生活行为，完善配套措施，管理群众自觉将生活垃圾扔到指定的地点，不要扔到水库、河流沿岸。对于乱扔垃圾的行为，应当给予重罚。

(3)对涧池镇水平较低、环保设施较差的小型企业工厂，对不符合国家最新产业政策的生产项目全部撤销，对符合产业政策标准的企业采取坚硬的态度措施严格要求污水达到标准后排入河流，减少对水资源的污染。

(4)减少付家河与月河交汇处两岸农民对化肥的使用，减少禽畜养殖污水排放以及农村生活污水的排放，加强此处建筑施工的管理。

(5) 对流域污水处理厂的运营、入河排污口、雨污分流管和月河源头加强整治，不断加强月河流域水环境保护工作，完善人们的保护水资源意识。