奎河杨庄断面水污染特征及水质评价

来源：核心期刊咨询网时间：2021-07-07 11:0312

摘要：摘 要：2017年对奎河杨庄断面进行水样采集，选取高锰酸盐、氨氮和溶解氧指标进行特征分析，采用单因子指数法、综合污染指数法和污染损害率法对水质进行综合评价。结果表明：奎河杨庄断面pH为7.14～7.59，水体整体呈现弱碱性;高锰酸盐含量为3.04～5.23mg/L，

　　摘 要：2017年对奎河杨庄断面进行水样采集，选取高锰酸盐、氨氮和溶解氧指标进行特征分析，采用单因子指数法、综合污染指数法和污染损害率法对水质进行综合评价。结果表明：奎河杨庄断面pH为7.14～7.59，水体整体呈现弱碱性;高锰酸盐含量为3.04～5.23mg/L，氨氮含量为0.85～3.29mg/L，溶解氧含量为2.90～9.22mg/L。单因子评价结果表明奎河杨庄断面高锰酸盐污染指数为0.20～0.35，水质属于较清洁的状态;氨氮污染指数为0.42～1.64，水质属于重污染的状态;溶解氧污染指数为0.02～0.87，水质呈轻度污染状态;氨氮是水质的主要限制因子。奎河杨庄断面综合污染指数为0.48～0.79，全年总的综合污染指数为0.63，水质处于轻度污染的状态。通过污染损害率计算，可知奎河杨庄断面水体综合污染损害率为0.990，水价值受损严重，氨氮为水价值受损的主要限制因子。

　　关键词：奎河;单因子评价法;综合污染指数法;污染损害率;宿州市

　　21世纪以来，社会经济和工农业迅速发展，导致对水资源的需求急剧增加，生产排放的废水也随之增加，废水进入河流导致水体遭到污染，水质恶化，破坏水体生态环境，降低水体水价值，已引起社会的热切关注。因此，选取合适的指标进行水质特征分析以及对水质的综合评价具有重要的意义[1-3]。目前，常用的水质评价方法有单因子评价法[4，5]、综合污染指数法[6-8]、污染损害率法[9]等，很多学者也做了大量的相关研究，如路豪杰等综合评价了黑龙江干流水质[10]，刘叶叶等综合考虑各项参数，采用污染损害率模型，分析湘江流域水质特征，并对流域水污染经济损失进行了估算，为流域水环境保护和管理提供了帮助[11]。

　　本研究采用单因子评价法、综合污染指数法及污染损害率法对奎河杨庄断面2017年水体进行特征分析和水质评价，为水体污染防治和水资源利用提供相关帮助。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究区概况

　　宿州位于安徽省的北部，淮北平原的东北部，年平均降水量在774-896毫米之间，降水总量较充沛，但降水分布不均，东南多，西北少，春少夏多。全市主要河道有70多条，较大的河流有奎河、沱河、新汴河等，其中奎河屬于淮河水系，源于云龙湖最后注入濉河，河道全长76公里，流域面积1231平方公里。奎河流经宿州市杨庄乡，全乡总面积72万平方公里，辖22个行政村，4万多人口，耕地面积6.8万亩，近年来，宿州杨庄工业兴起，经济发展迅速，截至2016年底，全乡工农业生产总值达30.24亿元。

　　1.2 样品采集

　　依据奎河杨庄断面周围环境的具体情况，按照样点设置原则和采样频率要求，采样点具体位置布设在北纬34度03分43秒，东经117度13分12秒处，采样时间为2017年全年，采样频率为每周一次，共采取52份水样。

　　1.3 样品检测

　　采集回来的水样当天在实验室进行分析，如水样浑浊、气味大等需先对水样进行过滤和稀释处理后方可进行实验分析。为保证实验数据的准确可靠性，采集样品时，采取平行双样;分析样品时选取20%的平行水样进行分析，同时进行加标回收和有证标准物质的测定。水样的测定方法根据《水和废水监测分析方法》(第四版)，具体见表1。

　　1.4 评价模型

　　1.4.1 单因子评价法

　　单因子评价法即取某一评价因子的实际检测所得值除以该因子的标准值，从而判断水质级别。单因子评价法数据处理较为简单，所得结果能够直观地了解水域水体水质情况是否满足功能要求，但用单项指标判定水质过于单一，并不能保证其科学合理性[12]。单因子评价法计算公式为：

　　Pi=Ci/Ci0 (1)

　　式中：Ci—第i种水质指标的实测浓度;Ci0—为第i种水质指标的评价标准。

　　由于溶解氧性质较为特殊，表现为浓度越大，水质越好，因此单因子评价法为单独的计算公式：

　　式中：SDO，j—溶解氧的标准指数;DOf=468/(31.6+T)，mg/L，T为水温(在标准状态下，T通常选取为20℃);DOS—溶解氧的评价标准，mg/L;DOj—j取样点的溶解氧的检测值，mg/L。

　　单因子评价法对应的水质分级见表2。

　　1.4.2 综合污染指数法

　　综合污染指数法是选取多项水质指标通过计算得出结果，从而判断水体水质污染状况，是水环境质量评价的一种重要方法。综合污染指数法是对单因子评价的进一步处理，改善了水质单项指标表征水质污染状况较为片面的欠缺[13]。综合污染指数评价法计算公式为：

　　式中：Pj—j断面的综合指数;n—参加评价的污染物项数;Pi—为第i项污染物的污染分指数。综合污染指数对应的水质分级见表2。

　　1.4.3 污染损害率法

　　污染损害率评价模型是根据水中污染物的浓度，通过计算得出污染物对水体所创造的价值的损害程度[11]。污染损害率计算公式为：

　　式中：Ri—第i种污染物的污染损害率;ai、bi—第i种污染物的损害参数;Ci—污染物i的实测浓度。

　　当水中污染物为一种以上时，其综合污染损害率R可表示为：

　　2 结果与分析

　　2.1 单因子评价结果分析

　　采集奎河杨庄断面的水样共52份，每周采样一次，对每月数据选取其平均值作为该月的数值，同时将pH与其他污染物指标作与同一图进行对比，考察水体酸碱性对其他污染物的影响。奎河杨庄断面高锰酸盐、氨氮、溶解氧和pH含量见图1。

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