沂沭河流域某河流水质变化规律及原因分析

来源:期刊VIP网所属分类:生态学发布时间:2019-09-03浏览:

  摘要:本文選取汶河(兰陵境内)为研究对象,统计近5年(2014年1月-2018年12月)汶河南桥断面水质(以氨氮、总磷为参考因子)变化情况,总结水质变化规律,分析水质变化原因,并提出针对性措施,以为区域环境管理和水环境保护提供有用借鉴。

  关键词:沂沭河流域;水质变化;规律及原因

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  一、简介

  沂沭河是沂河和沭河水系的合称,是淮河流域沂沭泗河中较大的河流,北起山东,南至江苏,终入黄海。沂沭河流域在临沂市境内面积有13320km2,该地区属于暖温带半湿润季风气候区,气温适宜,光照充足,四季分明。文章选取汶河(兰陵境内)为研究对象,汶河发源于兰陵县贾庄驻地,在南桥镇界坊南入江苏,于杏树村西大墩涵洞入苍邳分洪道后汇入中运河。在兰陵县境内全长22.55KM,流域面积164km'。汶河的污染源主要为农业农村面源污染,流域内工业企业较少,是典型面源污染型河流。

  二、水质变化情况

  数据来自2014年1月至2018年12月水体氨氮、总磷指标的监测结果,按照月度平均值统计两指标的变化情况,如图1、图2所示。

  三、水质变化规律及原因分析

  从图1水体氨氮的变化曲线可以看出,水体氨氮在一年中变化规律明显,每年都有一到两最高点,最高点主要分布在6-9月份。2014年水体氨氮最高点在6月,其他月份均保持在较低水平;2015年高点在7月,6月、8月水体氨氮平均值也明显超出地表水环境质量IV水质限制;2016年高点在8月,7月、9月水体氨氮平均值也明显超出地表水环境质量IV水质限制;2017年高点在7、8月,两月数值基本持平;2018年高点在9月,略超出地表水环境质量IV水质限制,其余月份均不低于地表水环境质量IV水质限制。

  从图2水体总磷的变化曲线可以看出,水体总磷污染程度较严重。2014年水体总磷浓度超出水环境质量IV水质限制的月份有4、5、6月,高点在5、6月;2015年水体总磷浓度超出水环境质量IV水质限制的月份有5、6、7、8月,最最高点在5月;2016年水体总磷浓度超出水环境质量IV水质限制的月份有7、8、9、10月,最高点在7月;2017年水体总磷浓度超出水环境质量IV水质限制的月份有5、6、7、8、9月,最高点在7月;2018年水体总磷浓度超出水环境质量IV水质限制的月份有8、9月,最高点在8月。

  面源污染型河流的污染物来源主要有农业农村面源污染、雨水径流及干湿沉降三大部分。其中,农业农村面源污染物主要源自养殖业、种植业和农村生活污水,是影响汶河水体的主要因素。面源污染物的特征是量大面广、冲击性强、来源复杂,其流失往往随着降雨而发生。面源污染物入河后,极易导致水体氮、磷超标而呈现富营养化,增加水华爆发风险。从图1、图2汶河水质变化规律来看,水质较差的月份主要是降雨比较集中的6-9月。另外,汶河生态系统较为单一,对入河污染物拦截、消纳及净化能力较弱,因此,对环境污染物反应比较敏感,经常出现“下雨就超标”的现象。

  四、对策及建议

  (一)农业农村面源污染控制

  养殖业、种植业及农村生活污水是农业农村面源污染的主要来源,需要重点控制。养殖废弃物控制的原则是资源高效循环利用和区域排放最小化,通常是将养殖废弃物进行固液分离,废液可用作生产沼气或通过废水高效净化工艺进行处理,固废可用于生产多功能生物有机肥料,实现生态化利用;种植业污染控制要针对目前种植业生产过程中存在的化肥施用过量、水肥管理水平低、氮磷径流流失负荷高等问题,可利用环保型肥料、节水灌溉、适度施肥和氮磷生态拦截等措施和技术,从源头、流失过程及末端环节全方位控制面源污染物的无序排放,例如末端建设生态沟渠或生态滞留塘进行氮磷的末端截留,最大程度减少氮、磷等营养元素进入河道水体;对农村生活污水目前常见的处理方式包括集中式污水处理和分散式污水处理。

  (二)初雨径流污染控制

  初期雨水的污染物浓度高、负荷大,其导致的径流污染对受纳水体的水质具有极其重要的影响。针对初雨径流的面源污染控制,主要措施有径流水拦蓄技术和生态缓冲带技术。例如,利用雨水调蓄池可拦截初期雨水,后期雨水则通过弃流井直接排放到自然水体,对初期雨水待睛天时分批分量将初期雨水进行处理;生态缓冲带技术是利用生态拦截原理,通过延长水力停留时间,促进水流携带颗粒物质的沉淀,通过种植大量高效富集氮磷植物,吸纳氮磷以及水体中的残留农药,极大增强了对面源污染物质的拦截效应,从而降低氮磷等营养物质进入受纳水体。

  (三)水体生态恢复

  河道健康水生态系统是维持整个系统健康稳定发展的前提,河道水生态系统修复技术主要包括生境改善、生物恢复和水质强化净化等方面的修复技术。生境改善是通过综合利用生态清淤、基底修复、底质改良、多自然基底形态构建及生态驳岸等基底修复技术和土壤、水文修复工程技术措施,改善河道水生态系统生物所生活栖息的生活环境,为河道水生态系统的生物恢复提供保障;生物修复是通过构建健康完整的生物群落,增加河道水生态系统稳定性,完整的生物群落包含陆生植物、挺水植物、沉水植物、浮叶植物、湿生植物以及底栖动物和鱼类等;水质强化净化技术是通过人工强化技术,提高河道生态系统对水质净化效率,例如生物浮床技术和曝气技术等。

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