梁 飞,刘吉鑫,杜忠文,田祖光
(1.中国地质大学长城学院 地球科学与资源学院,河北 保定 071000;
2.保定市生产力促进中心,河北 保定 071000)
府河,位于河北省保定市,《水经注》称沈水,又名清苑河,明代,保定路改名保定府后称府河。府河上游有一亩泉河、候河、白草沟等支流。一亩泉河为主流,与众多支流汇合后称府河。府河在灵雨寺东分出一支护城河。主流向东有黄花沟、金线河汇入。与唐河汇合后入藻杂淀。府河码头曾是保定城水路交通的枢纽。流经地区历史文化丰富[1-2]。
研究工作以府河下游支汇口作为起点,从西至东取样全长约15.2 km做COD测定实验工作。
1.1 采样布局
选取府河河段进行 COD 检测,采样全长约15.2 km,样密度约 500~3000 m/点。个别地点进行重复采样,以检测不确定因素。见图1。
图1 采样布局图
1.2 采样方法
在做实验之前12 h内取回样品为尽量避免系统误差,图上每点河流中心处取2样品共计15个观测点进行测量。
1.3 样品分析
选用国标法 ( GB 11914 - 89) 对样品进行 COD 测定。
1.4 实验方法
化学需氧量测定的标准方法以我国标准GB11914《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》和国际标准ISO6060《水质化学需氧量的测定》为代表,该方法氧化率高,再现性好,准确可靠,成为国际社会普遍公认的经典标准方法。
2.1 数据排布情况
采样地点及各点COD均值见表1。
表1 采样地点及各点COD均值
2.2 COD值分布情况
根据数据的排布情况绘制下图2和图3。
由分布图可知COD值大于40的共有四处分别为采样点3,采样点8,采样点9,采样点10,其余各采样点的数值正常。值得注意的是在靠近白洋淀处的采样点水体的COD值和支汇口处的COD值小于25说明此处的水质较好,但在米阳村府河和东安水文站附近的COD值都大于40,说明此处应存在污染,数据分析时应着重分析。
从走向图来看采样点3处,8~10处发生明显的波动,其余各点处数值较平缓。纵观全图来看COD值没有明显的超标,峰值仅44.27而最低值达到18.63.说明对与府河的治理力度还是明显的。
图2 COD值分布图
图3 采样点COD值走向图
2.3 数据分析
所谓化学需氧量,是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧气的量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此,化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。Ⅳ类水化学需氧量(COD)≤30 mg/L、Ⅴ类水化学需氧量(COD)≤40 mg/L。化学需氧量越大,说明水体受有机物的污染越严重[3]。
2.3.1 局部数据分析
从下图中可以得采样点3,采样点8,采样点9,采样点10的化学需氧量质较其他点偏高。3,8,9,10四点位置的化学需氧量属于异常值,需要进行分析。
(1)采样点3位于清苑区何桥乡在其不远处有制砖厂与养殖场,COD值为44.27 属于COD异常,主要原因预测与制砖厂和殖场的水排放有关。为了证明这一预测的可靠性,取点5的水样进行测试发现水样正常,在工厂的停排期再次取重复采样点5进行检测发现COD值33.19属正常值,证明了假设的可靠性。下图4为采样点3。
图4 采样点3
(2)采样点8,采样点10分别位于位于东安水文站往北东150 m处,望亭中学对面。COD值分别为42.76,42.62均属于COD值异常,并且数值大小相似。初步预测主要原因农药、化肥、生活废水及垃圾等物质的残留进入水体影响COD值。猜测原因:其一是因为取样点8 10两点的位置相近并且是居民常驻区,农田的农药和肥料影响COD值,原因是周围的农田近期刚施过化肥和农药,故合理推测是由于农田浇水使部分农药残留进入水体影响COD值。其二猜测由于生活污水的误排和垃圾影响了水体,因为在采样点8和10处的沿岸附近可以看到明显的垃圾并且水下的淤泥发黑发臭,故合理推测其影响COD值。同时可见在11点处COD值出现下降趋势,在位置来看是出了生活区,故也可以推断是生活垃圾的影响。见图5,图7。
(3)采样点9位于东安水文台440 m,COD值为43.91属于COD值异常。由于没有存在明显的污染源,推断可能是由于化肥和农药的残留同时在采样的前一天发生了降雨,又因为采样点9是与采样点8是在同一天所取,但采样点9位于采样点8的下游位置,湖面没有大片垃圾根据降水会使化学需氧量升高故推测为降水导致的COD值异常。见图6。
2.4 整体分析
图5 采样点8
图6 采样点9
图7 采样点10
2.3.2 整体分析
从走向图来看,采样点包含了府河的上下游,从府河的上游到下游值在明显的下降,说明水质在逐渐变好。分析原因1.远离市区不受市区的污水或化工厂的排放影响,故数值明显下降。分析原因2.在下游处居民居住较少,农田较少,故受到化肥的影响较小,COD值较小。分析原因3.由于临近雄安,政府对河流的治理力度加大。分析原因4.雨季降水导致河流流速加快,污染物被冲刷走。分析原因5.河水另一方面水体本身有一定的净化污水的能力,并在微生物的作用下进行分解,从而使水体由不洁恢复为清洁。
3.1 有机污染物
从采样点3 8 9 10 中都可以得出其污染物的来源主要是有机污染物。化学需氧量越高,就表示江水的有机物污染越严重,这些有机物污染的来源是农药(采样点8,9,10)、化工厂排污(采样点3)。如果不进行处理,许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来,在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。
3.2 生活垃圾污染物
采样点8,10河流两侧因有居民居住平时会将一些生活垃圾直接倾倒到河水中,因为在图中可以看见水中有生活垃圾的漂浮或沉降,短时间内也许看不到污染但日积月累会给河流在一定程度上造成污染。因为在图5和图7处都可以看到河岸附近有明显的垃圾存在,并且水的颜色局部发黑,其主要根源就在于生活垃圾。
(1)府河整体的COD浓度变化范围在18.63~44.27 mg/L,其中绿鸣养殖场附近水质超过V类标准,到达白洋淀附近的水质达到Ⅲ类,IV类标准,在望庭乡中学上段河流水质超过V类标准,望亭乡中学下段水质明显提升到IV类标准,在养殖场与制砖厂处水质为IV类标准。
(2)从COD数值、COD值走向图与周围环境来看,由于雄安新区的建设,白洋淀生态环境受到保护,从水质来看,白洋淀段水质较好。与2018年相比,白洋淀大道桥下水质[4]得到明显提升与改善。说明国家对于白洋淀生态环境治理和规划达到了显著的效果。
(3)在望亭乡中学上段水质超过V类标准,通过采样观察发现河岸堆积大量生活垃圾,以及使用过的农药容器。由于当地居民环保意识不足,缺乏保护环境,保护生态的意识,导致该段河流受到污染。附近的村民将大量的生活垃圾堆积在河岸上,有的居民直接将生活污水排放到河内,导致该段河流污染较为严重。
在河流治理上要加大力度,一方面,建议出台一系列的法律法规[5]来保护河流环境,另一方面,让各村庄加大力度治理各村庄的河流污染问题,给当地居民提高保护生态环境的意识,设立公共垃圾处理点等一系列措施来改善当地村庄河流污染问题。
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