潘家口、大黑汀水库三大水环境因子演变趋势分析.pdf

2 0 1 6 N o 3海河水利1 5 D O I ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 4 7 3 2 8 2 0 1 6 0 3 0 0 6 潘家口、大黑汀水库三大水环境因子演变趋势分析 暴柱，王燕，张晓刚 ( 海河水利委员会引滦工程管理局，天津3 0 0 3 9 3 ) 摘要：随着滦河上游地区经济社会的快速发展，废污水排放量和入河污染物量逐渐增加，水污染日益加剧，引滦 供水水源地潘家1 ：2 、大黑汀水库受到上游污染和水库网箱养鱼的影响，水质呈下降趋势，水体富营养化现象明显 加重。主要选取能够表征水体富营养化和有机污染程度的氨氮、总磷、高锰酸盐指数3 个因子，采用时间与空间 同步的新型方式参照地表水环境质量标准( G B 3 8 3 8 - 2 0 0 2 ) 进行评价分析。 关键词：总磷；氨氮；高锰酸盐指数；水质评价；水源地 中图分类号：X 8 2 4文献标识码：B文章编号：1 0 0 4 7 3 2 8 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 0 1 5 0 3 近年来，潘家口、大黑汀水库( 以下简称潘、大水 库) 呈现出一定程度的水体富营养化现象，是潘、大 水库主要的水环境问题。因此，本研究主要选取了 能够表征水体富营养化和有机污染程度的氨氮、总 磷、高锰酸盐指数3 个因子并参照地表水环境质量 标准) ) ( G B 3 8 3 8 2 0 0 2 ) 进行评价分析。 2 0 0 6 - - 2 0 1 5 年，在潘家口水库上游设乌龙矶、 柳河2 个采样点，在潘家口水库设瀑河口、燕子峪、 潘家口、潘家口坝前4 个采样点，在潘家口水库下游 设下池、洒河桥、大黑汀网箱区、大黑汀坝前4 个采 样点，监测了水温、电导率、总氮、总磷、氨氮、硝态 氮、高锰酸盐指数、溶解氧、p H 值、叶绿素、透明度等 水质指标。 2 0 1 5 年4 _ - 9 月，在潘、大水库设瀑河口、燕子 峪、潘家口、横城子、潘家口坝前、大黑汀网箱区、大 黑汀坝前7 个采样点，逐月监测了p H 值、水温、D O 、 T D S 、电导率、叶绿素、浊度、氧化还原电位、色度、总 氮、总磷、氨氮、硝态氮、硫酸盐、高锰酸盐指数、溶解 氧等水质指标。水样于水体表层下0 5m 左右处采 集，水体总氮、总磷、氨氮、硝态氮、硫酸盐、高锰酸盐 指数参照水和废水监测分析方法测定，溶解氧由 Y S l 6 610 多参数水质分析仪现场测定。 1 潘、大水库水环境总体情况比较 基于2 0 1 5 年4 9 月潘、大水库的水环境因子数 收稿日期：2 0 1 6 _ _ 0 4 - - 2 5 作者简介：暴柱( 1 9 8 0 一) ，男，工程师，主要从事水质监测工作。 据，对2 库各因子的平均状况进行了分析。潘家口 水库水体总磷含量在0 0 8 9 0 1 9 2m g L 波动，最高 值出现在4 月，最低值出现在9 月，整体处在V 类水 水平。大黑汀水库水体总磷含量在0 1 3 6 0 3 2 8 m g ，L 波动，最高值出现在4 月，最低值出现在9 月， 4 _ _ 5 月处在劣V 类水水平，6 _ 啕月处在V 类水水 平。2 库水体总磷含量变化趋势一致，整体呈下降趋 势，但在7 月出现突然升高的现象；非汛期值大于汛 期值；大黑汀水库高于潘家口水库。 潘家口水库水体氨氮含量在0 3 2 一O 5m 扎波 动，总体处在类水水平。大黑汀水库水体氨氮含 量在0 4 0 O 6 6m g L ，总体处在类水水平。2 库 水体氨氮含量变化趋势一致，最大值出现在8 月， 最低值出现在9 月；4 7 月波动不大，6 8 月有上 升趋势，8 月出现大幅上升；大黑汀水库高于潘家口 水库。 2 库水体高锰酸盐指数变化趋势一致，最低点 均在8 月，5 8 月总体呈逐月下降趋势，但在7 月 有所升高，9 月突然升高至与5 月相近水平。2 库水 体总体上均符合类水标准，高锰酸盐指数也呈 现出非汛期值大于汛期值，大黑汀水库高于潘家口 水库。 2 潘、大水库各样点水环境因子格局 2 1 总磷 2 0 1 5 年妒- 9 月，2 库水体总磷含量在0 0 7 0 0 3 4 5m g L 变化，最大值于4 月出现在大黑汀网箱 万方数据 1 6 暴柱，王燕，张晓刚：潘家口、大黑汀水库三大水环境因子演变趋势分析 2 0 1 6 年6 月 区，最小值于9 月出现在潘家口。总体上，2 库水体 总磷含量空间上呈现从上游到下游逐渐上升的趋 势；除7 月外，时间上呈现逐月下降的趋势。从图1 可知，7 月，2 库各样点总磷含量都有升高，其中瀑河 口、潘家口、潘家口坝前、大黑汀网箱区突增明显，据 推测总磷含量突增与汛期降水有关。大黑汀网箱区 总磷含量明显高于潘家口、横城子、潘家口坝前，尤 其在非汛期差异更明显，因此大黑汀水库水体总磷 含量高于潘家口水库。有关研究表明，总磷污染主 要来自城镇污水排放，由此可以推测判断潘家口下 池、洒河桥周边的生活污水排放是大黑汀网箱区总 磷含量偏高的重要原因。2 库水体总磷含量非汛期 值大于汛期值，除6 、9 月横城子以上各样点符合 类水标准外，各样点总体上处在V 类水标准。 一骥嚆 图1 加1 5 年4 - _ 9 月潘、大水库各样点总磷变化 2 2 氨氮 从图2 可知，2 0 1 5 年4 - _ 9 月，2 库水体氨氮含量 在0 2 4 0 6 7m g L 变化，最大值于8 月出现在大黑 汀网箱区，最小值于6 月出现在燕子峪。总体上，2 库水体氨氮含量空间上呈现出从上游到下游逐渐升 高的趋势；时间上最大值出现在8 月，其他月份除瀑 河口、燕子峪外波动不大。除横城子下游各样点在 8 月处于类水水平外，2 库水体氨氮含量总体上符 合类水标准。 睚 102 7 02 2 碱 图22 0 1 5 年4 _ - 9 月潘、大水库各样点氨氮变化 2 3高锰酸盐指数 从图3 可知，2 0 1 5 年4 _ _ 9 月，2 库水体高锰酸盐 含量在2 7 7 2m g L 波动，最大值于4 月出现在大 黑汀网箱区，最小值于8 月出现在瀑河口。其中，大 黑汀网箱区呈逐月下降趋势，其他样点无明显变 化。空间上，2 库潘家口、大黑汀网箱区的高锰酸盐 指数相对较高，而大黑汀网箱区的高锰酸盐指数相 比潘家口更高。有关研究表明，投饵养鱼可使水体 高锰酸盐浓度维持较高水平，由此可以推断大黑汀 水库高锰酸盐指数高于潘家口水库是网箱投饵养殖 所致。时间上，2 库水体高锰酸盐指数总体呈现非 汛期值高于汛期值，瀑河口、燕子峪8 月达到类水 水平，大黑汀网箱区4 - 5 月达到类水水平，此外 各样点总体上符合类水标准。 图32 0 1 5 年4 - - 9 月潘、大水库各样点高锰酸盐指数变化 3 潘、大水库各样点水环境因子的演变趋势 3 1 总磷 从图4 可知，2 0 0 6 2 0 1 4 年，2 库水体总磷含量 在0 0 2 9 0 3 2m g L 变化，最低值于2 0 0 8 年出现在 柳河口，最高值于2 0 1 0 年出现在乌龙矶。其中，乌 龙矶总磷含量最高，且有逐年加重的趋势，自2 0 0 9 年起一直处于劣v 类水水平。潘家I = I 水库水体总磷 含量相对较低，各样点随时间变化规律不一致，但总 体上呈上升趋势，一直维持在、类水的水平。潘 家口下池以下区域水体总磷含量均呈现出随时间变 化逐年升高的趋势，尤其以潘家口下池和大黑汀坝 前最重，自2 0 1 0 年以来处于V 类水水平。 2 0 1 4 2 0 1 3 2 0 1 2 2 0 l l 叁2 0 l o 廿2 0 0 9 2 0 0 8 2 0 0 7 2 0 0 6 驶l 翻口鞠口I 措职口I 妯下t 醐羹H 聃H 触 图42 0 0 6 - - - - 2 0 1 4 年潘、大水库总磷时空分布 譬， ：翌? 芋 o 1 4 = 撼篓 00 2 3 2 氨氮 从图5 可知，2 0 0 6 - - 2 0 1 4 年，2 库水体氨氮含量 在0 1 0 4 4 4m g L 变化，最低值于2 0 0 6 年出现在大 黑汀坝前，最高值于2 0 0 9 年出现在( 下转第6 4 页) 万方数据 6 4 海河水利 2 0 1 6 年6 月 这一结论与前文提到的两段式腐蚀机理相吻 合，即入水中钙离子浓度低，会导致管壁的固体物脱 落，导致水中浊度增加；而增加入水中的钙离子有助 于降低出水的浊度。 3 结论 通过上述研究，可以得出以下结论： ( 1 ) 当海水淡化水进入镀锌管时，在淡化水中加 入一定浓度的钙离子有助于增强管道系统的化学稳 定性，综合考虑建议在海水淡化水中加入的钙离子 含量不少于2 8m g C L 。 ( 2 ) 提出了海水淡化水对管道内部腐蚀的两段 式理论，即当水中钙离子浓度较低时水体对管壁的 影响主要是侵蚀作用，而随着钙离子以及腐蚀性阴 离子浓度的增加，水体对管壁腐蚀作用成为影响水 质和管道系统稳定性主要因素。为了降低出水的 p H 和总铁，建议在矿化过程中增加水中的碱度，并 尽可能降低氯离子浓度。 参考文献 1 】王春，王长平，刘旭辉深圳梅沙片区供水管网黄水成因分 析及控制对策【J 】中国给水排水，2 0 1 2 ，2 8 ( 9 ) ：4 4 4 7 【2 】2 Z h iJ i a nT a n g ，S e u n q kW a nH o n g ，W e iZ h o n gX i a o ，e ta 1 C h a r a c t e r i s t i c so fi r o nc o r r o s i o ns c a l e se s t a b l i s h e du n d e r b l e n d i n go fg r o u n ds u r f a c ea n ds M i n ew a t e r sa n dt h e i ri m p a c t so ni r o nr e l e a s ei n t l e p i p e d i s t r i b u t i o ns y s t e m J C o r r o s i o nS c i e n c e ，2 0 0 6 ，4 8 ：3 2 2 3 4 2 3 L i a tB i m h a c k ，N i k o l a yV o u t c h k o v ，O r iL a h a w F u n d a m e n t a l c h e m i s t r ya n de n g i n e e r i n ga s p e c t so fp o s t - t r e a t m e n tp r o c e s s - e sf o rd e s a l i n a t e dw a t e r - AR e v i e w J D e s a l i n a t i o n ，2 0 11 ， 2 7 3 ：6 2 2 【4 周韬，铁质给水管道内壁腐蚀对管网水质影响研究【D 】 长沙：湖南大学，2 0 0 6 5 】R u s h i n gJC ，LSM c N e i l l ，ME d w a r d s S o m ee f f e c t so fa q u e - O U Ss i l i c ao nc o r r o s i o no fi r o n 叨W a t e rR e s e a r c h ，2 0 0 3 ，3 7 ( 5 ) ：1 0 8 0 一1 0 9 0 6 骆碧君，刘志强，郑毅，等海水淡化水在既有管网中的水 质变化研究 J 】中国给水排水，2 0 0 9 ，2 5 ( 2 3 ) ：5 7 6 0 ( 上接第1 6 页) 乌龙矶。燕子峪以上区域，2 0 0 6 - - - 2 0 0 9 年氨氮含量有逐年上升的趋势，但自2 0 0 9 年之后逐渐 下降，2 0 1 4 年乌龙矶和柳河口处于类水水平，其余 均为类水水平。而燕子峪下游区域水体氨氮含量 总