摘要：采用納氏試劑分光光度法分析2018年和2019年兩年金堤河濮陽段水質(zhì)中的氨氮，采用鉬酸銨分光光度法分析水質(zhì)中的總磷。沿途布設(shè)濮陽大韓橋、金堤河宋海橋、范縣金堤橋、子路堤橋、臺(tái)前賈垓橋和張秋6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，通過單因子評(píng)價(jià)法客觀評(píng)價(jià)金堤河水質(zhì)變化。結(jié)果顯示，與2018年相比，2019年金堤河濮陽段整體水質(zhì)狀況由輕度污染變?yōu)榱己茫|(zhì)情況明顯改善。
關(guān)鍵詞：金堤河;氨氮;總磷;監(jiān)測(cè);分析
金堤河，黃河下游支流，1964年后為豫魯兩省省界河流。本文根據(jù)2018-2019年濮陽市地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)金堤河濮陽段水體中氨氮和總磷的監(jiān)測(cè)與分析進(jìn)行研究，旨在為水污染防治工作提供數(shù)據(jù)支撐。
一、金堤河概況
金堤河發(fā)源于新鄉(xiāng)縣司張排水溝，自安陽市滑縣五爺廟村入濮陽境，流經(jīng)濮陽縣、范縣、臺(tái)前3縣，于臺(tái)前縣吳壩鎮(zhèn)張莊村北穿臨黃堤匯入黃河。境內(nèi)流長(zhǎng)125千米，流域面積1750平方千米。
由于金堤河出口受黃河河槽逐年淤積抬高的影響，地表徑流和地下徑流出路不暢，金堤河入黃日益困難，流域內(nèi)洪、澇、旱、堿、沙等災(zāi)害頻繁發(fā)生。1965年以來，逐步疏浚了干流和主要支流河道，修建了臺(tái)前張莊入黃提排站，排水系統(tǒng)基本形成，洪澇災(zāi)害有所減輕。流域內(nèi)石油和天然氣蘊(yùn)藏豐富，隨著中原油田的勘探與開發(fā)，形成了以濮陽為中心的石化工業(yè)基地。
近幾年，隨著金堤河兩岸工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和水資源開發(fā)利用的加劇，金堤河水環(huán)境污染問題也隨之凸顯，因此對(duì)金堤河下游水質(zhì)持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)可以為改善金堤河水環(huán)境質(zhì)量提供依據(jù)[1]82[2]288，并為水資源的合理利用起到積極的推動(dòng)作用。金堤河濮陽段是整個(gè)濮陽市水環(huán)境質(zhì)量治理的關(guān)鍵河流，近年來時(shí)常出現(xiàn)監(jiān)測(cè)因子超標(biāo)現(xiàn)象，其中氨氮、總磷兩個(gè)監(jiān)測(cè)因子的超標(biāo)時(shí)段和超標(biāo)次數(shù)較為顯著。
為改善金堤河水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)惡化狀況，濮陽市政府有針對(duì)性地采取專項(xiàng)治理措施，通過開展排查整改違法排污企業(yè)、稻田及蓮藕種植等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)退水、監(jiān)督城鎮(zhèn)污水處理廠正常運(yùn)行、加大生態(tài)調(diào)水補(bǔ)水力度、嚴(yán)查違法傾倒危險(xiǎn)廢物行為、實(shí)施應(yīng)急加密監(jiān)督監(jiān)測(cè)、協(xié)調(diào)上下游城市聯(lián)防聯(lián)控等措施，不斷改善水質(zhì)，防控環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，盡快實(shí)現(xiàn)金堤河濮陽段水環(huán)境質(zhì)量的恢復(fù)。為打贏水污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，做好污染治理，支撐黃河流域生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說話，當(dāng)好頂梁柱、順風(fēng)耳、千里眼、偵察兵。因此，加快金堤河水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析至關(guān)重要，為領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)決策和水質(zhì)盡快改善提供數(shù)據(jù)保障。
二、金堤河濮陽段水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)
(一)點(diǎn)位布設(shè)根據(jù)金堤河的河流背景，依據(jù)《水質(zhì)河流采樣技術(shù)指導(dǎo)》(HJ/T52-1999)，在金堤河濮陽段共設(shè)置六個(gè)地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)斷面：濮陽大韓橋、金堤河宋海橋、范縣金堤橋、子路堤橋、臺(tái)前賈垓橋和張秋。
(二)實(shí)驗(yàn)過程依據(jù)現(xiàn)行有效的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法《水質(zhì)氨氮的測(cè)定納氏試劑分光光度法》(HJ535-2009)和《水質(zhì)總磷的測(cè)定鉬酸銨分光光度法》(GB11893-89)分別對(duì)2018—2019年金堤河濮陽段6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的氨氮和總磷兩個(gè)因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。
1.方法原理。
(1)氨氮監(jiān)測(cè)的原理。經(jīng)預(yù)處理后的水樣，加入納氏試劑，以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長(zhǎng)420nm處測(cè)量吸光度。(2)總磷監(jiān)測(cè)的原理。在中性條件下用過硫酸鉀使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物，于波長(zhǎng)700nm處測(cè)量吸光度。
2.試劑、材料和設(shè)備。
(1)試劑和材料。氨氮：中速濾紙，無氨水，納氏試劑(HgCl2-KI-KOH)溶液，酒石酸鉀鈉溶液，硫代硫酸鈉溶液，硫酸鋅溶液，氫氧化鈉溶液，鹽酸溶液，硼酸溶液，溴百里酚藍(lán)指示劑，輕質(zhì)氧化鎂，氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液等。總磷：硫酸(密度為1.84g/ml)，硫酸溶液，過硫酸鉀溶液，抗壞血酸溶液，鉬酸鹽溶液(鉬酸銨、酒石酸銻鉀)，氫氧化鈉溶液，濁度-色度補(bǔ)償液，磷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液等。
(2)儀器和設(shè)備。T6新悅可見分光光度計(jì)，20mm、30mm比色皿，氨氮蒸餾裝置，高壓蒸氣消毒器，玻璃器皿，100ml、50ml具塞磨口玻璃比色管，玻璃漏斗，實(shí)驗(yàn)室其他常用儀器和設(shè)備等。
3.樣品的預(yù)處理。
(1)氨氮預(yù)處理。對(duì)于一般水樣，采用絮凝沉淀法對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。取100ml經(jīng)充分搖動(dòng)、混合均勻的水樣于具塞量筒或比色管中，加入1ml10%硫酸鋅溶液和0.1~0.2ml25%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至10.5左右，混勻。放置使之沉淀，用經(jīng)無氨水充分洗滌過的中速濾紙過濾，棄去初濾液20ml。
絮凝沉淀主要去除懸浮物及部分色度，如果用絮凝沉淀和加入酒石酸鉀鈉后，樣品仍然渾濁和帶色，采用蒸餾法進(jìn)行水樣預(yù)處理。將50ml硼酸溶液移入接收瓶中，確保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下，分取250ml樣品移入燒瓶中，加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑，必要時(shí)，用1mol/L氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)整pH至6.0~7.4之間，加入0.25g輕質(zhì)氧化鎂及數(shù)粒玻璃珠，立即連接好蒸餾裝置。加熱蒸餾，使餾出液速率約為10ml/min，待餾出液達(dá)200ml時(shí)，停止蒸餾，加水定容至250ml。
(2)總磷預(yù)處理。采用過硫酸鉀消解法，取25ml調(diào)節(jié)至中性后經(jīng)充分搖勻的樣品于50ml具塞比色管中，向試樣中加4mL50g/L過硫酸鉀溶液，將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊紗布和線將玻璃塞扎緊，放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器中加熱，待壓力達(dá)到1.1kg/c㎡，相應(yīng)溫度為120℃時(shí)，保持30min后停止加熱。待壓力表讀數(shù)降至零后，取出放冷。然后用水稀釋至標(biāo)線。
4.分析過程及討論。
氨氮監(jiān)測(cè)：分取適量經(jīng)預(yù)處理后的水樣，加入50ml比色管中，稀釋至標(biāo)線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10分鐘后，在波長(zhǎng)420nm處，用光程20mm比色皿，以水為參比，測(cè)量吸光度。
總磷監(jiān)測(cè)：分取適量經(jīng)預(yù)處理后搖勻的水樣用水定容至50ml比色管，分別向各份消解液中加入1ml抗壞血酸溶液混勻，30s后加2ml鉬酸鹽溶液充分混勻。室溫下放置15min后，在波長(zhǎng)700nm處，用光程30mm比色皿，以去離子水為參比，測(cè)量吸光度。先繪制校準(zhǔn)曲線，由測(cè)得的吸光度，減去零濃度空白的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量(g)或總磷含量(g)對(duì)應(yīng)校正吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性好(R=0.999)，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
通過線性方程計(jì)算水樣中氨氮和總磷的含量，本文測(cè)定金堤河6個(gè)斷面2018年和2019年的氨氮和總磷濃度變化，比較2018年和2019年全年的氨氮和總磷數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)2019年較2018年范縣金堤橋斷面的氨氮濃度明顯增大，子路堤橋斷面的氨氮濃度稍微增高，而濮陽大韓橋、金堤河宋海橋、臺(tái)前賈垓橋、張秋斷面的氨氮濃度均明顯降低。而2019年較2018年金堤河濮陽段6個(gè)斷面的總磷濃度明顯降低，水質(zhì)明顯變好。
(三)結(jié)果分析
1.評(píng)價(jià)方法。
為進(jìn)一步了解金堤河濮陽段水質(zhì)中氨氮和總磷的狀況，本次評(píng)價(jià)采用單項(xiàng)因子評(píng)價(jià)法，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)對(duì)參與評(píng)價(jià)的因子進(jìn)行水質(zhì)類別評(píng)價(jià)，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法(試行)》(環(huán)辦〔2011〕22號(hào))中斷面水質(zhì)類別與水質(zhì)定性評(píng)價(jià)分級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系評(píng)價(jià)斷面水質(zhì)狀況。
2.數(shù)據(jù)分析。
以氨氮為評(píng)價(jià)因子，2018年入境斷面濮陽大韓橋水質(zhì)為Ⅲ類水，流經(jīng)斷面金堤河宋海橋、范縣金堤橋均為Ⅳ類水，子路堤橋?yàn)棰箢愃?，臺(tái)前賈垓橋?yàn)棰蝾愃?，出境斷面張秋為Ⅱ類?2019年入境斷面濮陽大韓橋水質(zhì)變?yōu)棰蝾愃?，流?jīng)斷面金堤河宋海橋?yàn)棰箢愃?，而范縣金堤橋水質(zhì)變?yōu)榱英躅愃?，子路堤橋?yàn)棰箢愃?，臺(tái)前賈垓橋?yàn)棰蝾愃?，出境斷面張秋為Ⅱ類水?
與2018年相比，2019年范縣金堤橋斷面由Ⅳ類變?yōu)榱英躅?，需要引起關(guān)注;Ⅰ～Ⅲ類斷面明顯增加，Ⅳ類斷面減少為0，整體水質(zhì)狀況由輕度污染變?yōu)榱己茫|(zhì)情況明顯改善。以總磷為評(píng)價(jià)因子，2019年與2018年相比，入境斷面濮陽大韓橋水質(zhì)由Ⅲ類變?yōu)棰蝾愃鹘?jīng)斷面金堤河宋海橋由Ⅳ類水變?yōu)棰箢愃?，范縣金堤橋由劣V類水變?yōu)棰纛愃?，子路堤橋由劣V類水變?yōu)棰箢愃?，臺(tái)前賈垓橋由V類水變?yōu)棰纛愃?，出境斷面張秋由Ⅳ類水變?yōu)棰箢愃?019年金堤河濮陽段六個(gè)監(jiān)測(cè)斷面總磷因子整體轉(zhuǎn)好，濃度均出現(xiàn)大幅度下降，其中Ⅰ～Ⅲ類斷面增加了50%，而V類和劣V類斷面均降低至0，整體水質(zhì)狀況由中度污染變?yōu)檩p度污染，水質(zhì)情況明顯改善。
四、結(jié)論
從上述監(jiān)測(cè)結(jié)果分析來看，濮陽市金堤河段水環(huán)境質(zhì)量有所改善，但認(rèn)真梳理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，范縣金堤橋斷面氨氮達(dá)到劣V類水質(zhì)，水質(zhì)污染嚴(yán)重;同時(shí)范縣金堤橋斷面的總磷由劣V類水變?yōu)棰纛愃?，水質(zhì)狀況有所改善，但金堤河宋海橋至子路堤橋之間是整個(gè)金堤河濮陽段的主要污染區(qū)間，因此，重點(diǎn)治污，科學(xué)治污，精準(zhǔn)治污刻不容緩。
依據(jù)2019年水污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)工作方案有關(guān)具體要求，濮陽市明確目標(biāo)，建立任務(wù)清單，細(xì)化工作分工，明確以改善環(huán)境質(zhì)量為核心，以解決人民群眾反映強(qiáng)烈的突出環(huán)境問題為重點(diǎn)，切實(shí)把水污染防治作為一項(xiàng)重大政治任務(wù)和民生工程，水污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)重點(diǎn)工作有序推進(jìn)，成效明顯。通過分析2018年與2019年的相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從氨氮和總磷兩項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子來看，金堤河濮陽段的水環(huán)境質(zhì)量狀況有所改善。
這主要?dú)w因于十八以來我國各級(jí)政府都非常注重生態(tài)文明建設(shè)，保護(hù)環(huán)境，不斷加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田退水種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的管控和治理力度，根據(jù)不同情況，采取修建水閘、種植綠植、河道清理、生態(tài)修復(fù)等綜合治理措施，并且出臺(tái)了《濮陽市黃河流域入河口排污口排查工作方案》，開展金堤河流域入河口排查整治工作，推進(jìn)重點(diǎn)工程建設(shè)等一系列措施[3]5，使得金堤河濮陽段水質(zhì)呈持續(xù)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，保障流域水環(huán)境安全，不斷增強(qiáng)人民群眾對(duì)生態(tài)環(huán)境的獲得感和幸福感。
五、金堤河水污染治理建議[4]
22目前水質(zhì)污染問題的主要原因有三：一是濮陽市屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)，金堤河轄區(qū)段基本沒有天然徑流補(bǔ)給，主要承納的是經(jīng)處理過的工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)田退水，缺乏水生態(tài)自凈能力;二是污水處理設(shè)施配套管網(wǎng)建設(shè)和雨污分流系統(tǒng)在城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部的覆蓋不完全，污水處理能力、配套管網(wǎng)建設(shè)力度仍需加強(qiáng);三是農(nóng)村面源污染問題亟待解決，大量農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的污染物在降水和農(nóng)田徑流沖刷作用下，不斷進(jìn)入受納水體，造成河流水質(zhì)污染。
對(duì)金堤河流域的水污染治理建議：一是加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督，不定期進(jìn)行檢查和抽查，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決;二是鼓勵(lì)新農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和使用，減少農(nóng)業(yè)污染和農(nóng)田退水對(duì)受納水體的影響;三是提高城市和重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施和收集管網(wǎng)能力建設(shè)，加大污水收集率，杜絕污水直排現(xiàn)象的發(fā)生;四是提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳力度，響應(yīng)國家號(hào)召，保護(hù)水資源。
參考文獻(xiàn)：
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[3]楊惠芳，徐菲.淺析濮陽市水資源現(xiàn)狀及可持續(xù)利用技術(shù)措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2014(18).
[4]趙衍湖，盛兆文.金堤河水資源保護(hù)措施研究[J].中國水利，2001(1).
作者：劉敏，王文紅，馬紅磊，李源昊，程偉娜，唐清霞
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