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摘要:本文選取汶河(蘭陵境內)為研究對象,統計近5年(2014年1月-2018年12月)汶河南橋斷面水質(以氨氮、總磷為參考因子)變化情況,總結水質變化規律,分析水質變化原因,并提出針對性措施,以為區域環境管理和水環境保護提供有用借鑒。
關鍵詞:沂沭河流域;水質變化;規律及原因
一、簡介
沂沭河是沂河和沭河水系的合稱,是淮河流域沂沭泗河中較大的河流,北起山東,南至江蘇,終入黃海。沂沭河流域在臨沂市境內面積有13320km2,該地區屬于暖溫帶半濕潤季風氣候區,氣溫適宜,光照充足,四季分明。文章選取汶河(蘭陵境內)為研究對象,汶河發源于蘭陵縣賈莊駐地,在南橋鎮界坊南入江蘇,于杏樹村西大墩涵洞入蒼邳分洪道后匯入中運河。在蘭陵縣境內全長22.55KM,流域面積164km'。汶河的污染源主要為農業農村面源污染,流域內工業企業較少,是典型面源污染型河流。
二、水質變化情況
數據來自2014年1月至2018年12月水體氨氮、總磷指標的監測結果,按照月度平均值統計兩指標的變化情況,如圖1、圖2所示。
三、水質變化規律及原因分析
從圖1水體氨氮的變化曲線可以看出,水體氨氮在一年中變化規律明顯,每年都有一到兩最高點,最高點主要分布在6-9月份。2014年水體氨氮最高點在6月,其他月份均保持在較低水平;2015年高點在7月,6月、8月水體氨氮平均值也明顯超出地表水環境質量IV水質限制;2016年高點在8月,7月、9月水體氨氮平均值也明顯超出地表水環境質量IV水質限制;2017年高點在7、8月,兩月數值基本持平;2018年高點在9月,略超出地表水環境質量IV水質限制,其余月份均不低于地表水環境質量IV水質限制。
從圖2水體總磷的變化曲線可以看出,水體總磷污染程度較嚴重。2014年水體總磷濃度超出水環境質量IV水質限制的月份有4、5、6月,高點在5、6月;2015年水體總磷濃度超出水環境質量IV水質限制的月份有5、6、7、8月,最最高點在5月;2016年水體總磷濃度超出水環境質量IV水質限制的月份有7、8、9、10月,最高點在7月;2017年水體總磷濃度超出水環境質量IV水質限制的月份有5、6、7、8、9月,最高點在7月;2018年水體總磷濃度超出水環境質量IV水質限制的月份有8、9月,最高點在8月。
面源污染型河流的污染物來源主要有農業農村面源污染、雨水徑流及干濕沉降三大部分。其中,農業農村面源污染物主要源自養殖業、種植業和農村生活污水,是影響汶河水體的主要因素。面源污染物的特征是量大面廣、沖擊性強、來源復雜,其流失往往隨著降雨而發生。面源污染物入河后,極易導致水體氮、磷超標而呈現富營養化,增加水華爆發風險。從圖1、圖2汶河水質變化規律來看,水質較差的月份主要是降雨比較集中的6-9月。另外,汶河生態系統較為單一,對入河污染物攔截、消納及凈化能力較弱,因此,對環境污染物反應比較敏感,經常出現“下雨就超標”的現象。
四、對策及建議
(一)農業農村面源污染控制
養殖業、種植業及農村生活污水是農業農村面源污染的主要來源,需要重點控制。養殖廢棄物控制的原則是資源高效循環利用和區域排放最小化,通常是將養殖廢棄物進行固液分離,廢液可用作生產沼氣或通過廢水高效凈化工藝進行處理,固廢可用于生產多功能生物有機肥料,實現生態化利用;種植業污染控制要針對目前種植業生產過程中存在的化肥施用過量、水肥管理水平低、氮磷徑流流失負荷高等問題,可利用環保型肥料、節水灌溉、適度施肥和氮磷生態攔截等措施和技術,從源頭、流失過程及末端環節全方位控制面源污染物的無序排放,例如末端建設生態溝渠或生態滯留塘進行氮磷的末端截留,最大程度減少氮、磷等營養元素進入河道水體;對農村生活污水目前常見的處理方式包括集中式污水處理和分散式污水處理。
(二)初雨徑流污染控制
初期雨水的污染物濃度高、負荷大,其導致的徑流污染對受納水體的水質具有極其重要的影響。針對初雨徑流的面源污染控制,主要措施有徑流水攔蓄技術和生態緩沖帶技術。例如,利用雨水調蓄池可攔截初期雨水,后期雨水則通過棄流井直接排放到自然水體,對初期雨水待睛天時分批分量將初期雨水進行處理;生態緩沖帶技術是利用生態攔截原理,通過延長水力停留時間,促進水流攜帶顆粒物質的沉淀,通過種植大量高效富集氮磷植物,吸納氮磷以及水體中的殘留農藥,極大增強了對面源污染物質的攔截效應,從而降低氮磷等營養物質進入受納水體。
(三)水體生態恢復
河道健康水生態系統是維持整個系統健康穩定發展的前提,河道水生態系統修復技術主要包括生境改善、生物恢復和水質強化凈化等方面的修復技術。生境改善是通過綜合利用生態清淤、基底修復、底質改良、多自然基底形態構建及生態駁岸等基底修復技術和土壤、水文修復工程技術措施,改善河道水生態系統生物所生活棲息的生活環境,為河道水生態系統的生物恢復提供保障;生物修復是通過構建健康完整的生物群落,增加河道水生態系統穩定性,完整的生物群落包含陸生植物、挺水植物、沉水植物、浮葉植物、濕生植物以及底棲動物和魚類等;水質強化凈化技術是通過人工強化技術,提高河道生態系統對水質凈化效率,例如生物浮床技術和曝氣技術等。
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