许昌市清河某断面水质变化规律及成因初探

摘 要：清 河是流经许昌市城区的主要河流，选择清 河上一个具有代表性的断面作为研究对象，通过对2014年该断面的水质监测数据进行分析，采用单因子评价方法进行水质现状分析评价，找出主要污染因子的年际变化规律和成因，为最终流域综合治理提供科学依据。

关键词：地表水监测数据；分析评价；变化规律；成因分析

文章通过对清 河断面2014年主要污染因子的分析评价，找出其年际变化规律，结合流域生态环境及环境管理等因素分析污染成因，为清 河综合治理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 采样地点与频次

根据清 河流域的分布和周围环境状况，选择其中一个具有代表性的断面作为采样点。采样时间为2014年1月～12月，每月初采样一次，全年共12次。

1.2 评价因子和方法

根据历年监测资料，选取主要污染因子溶解氧（DO）、高锰酸盐指数、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、阴离子表面活性剂作为评价因子，各因子分析方法全部采用国家标准分析方法，评价标准采用《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行评价，水质类别评价采用单因子评价法，即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定。

2 结果与分析

2.1 2014年断面监测数据统计（见表1）

2.2 断面水体中COD年分布特征

COD是指强氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及污水处理厂的运行管理中，它是一个表征河流有机物污染程度的重要参数，当COD值较高时，水中能被强氧化剂氧化的有机污染物含量越高，有机污染也较为严重。

从表1可以看出COD浓度在2014年下半年呈现逐渐降低趋势，污染程度逐步降低。但是4、5月份浓度较高，分析原因可能是夏季降水量较其他季节多，河道的生态水量增加，河流的承载能力和自净能力得到了增强。春季降雨较少，河道生态径流小，自净能力较差。COD在2014年均值为37.8mg/L，年均值达到地表水环境质量Ⅴ类标准。

2.3 断面水体中BOD年分布特征

BOD是指水中微生物在氧化分解有机物的过程中所消耗的溶解氧的总量。BOD可以用于表征水中有机物和其他需氧污染物的污染程度，这是由于水中有机污染物越多，微生物分解这些有机物时便需要消耗更多的溶解氧，当水中溶解氧不足时，便会对水生生物的生长带来致命的威胁，导致水质恶化。

从表1可以看到BOD浓度在2014年前三个月波动较大，从第四个月到年底BOD浓度呈现逐渐降低的趋势，说明水体的有机物浓度逐渐降低，BOD在2014年全年平均值为5.2mg/L，年均值达到地表水环境质量Ⅳ类标准。

2.4 断面水体中总磷（TP）年分布特征

水体中溶解态活性磷是水体中生物可直接利用的有效态磷，其含量水平直接反映水体营养状况，资料表明，水体中磷含量的高低与水生生物特别是浮游植物数量密切相关，藻类细胞的生长主要取决于磷的浓度大小。

由表1可以看出，该断面春季、夏季和秋季的水体中总磷的含量分别为0.62～0.95mg/L、0.39～0.57mg/L和0.34～0.40mg/L。对比不同季节该断面总磷的含量大致趋势为：春季>夏季>秋季。原因可能为春季较秋季雨水少，对污染物起到一定的浓缩作用，所以总磷含量春季较秋季高一些；而夏季入河的地面径流中携带的悬浮物较高，水体中的总磷会被悬浮颗粒物吸附而沉积于表面，导致水体中的总磷含量有所下降。总磷在四月份浓度最高，春季气温开始回升，自然界万物复苏，河流底质的微生物也开始活跃，自然界的生化反应活跃，底泥上翻，营养盐释放，给河水带来了较为丰富的含磷营养盐，总磷年均值为0.49mg/L，超过地表水环境质量Ⅴ类标准。

2.5 断面水体中的氨氮年分布特征

氨氮（NH3-N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中。氨氮污染在我国地表水体中普遍存在，当氨氮含量超过一定量时可导致水体富营养化现象产生，对鱼类及某些水生生物产生毒害。氨氮的污染主要来源于生活污水，生活污水中含氮有机物经过复杂的生化反应可以被微生物分解为氨氮，造成水体中氨氮含量的升高。生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5公斤。此外，流经沼泽地带的地表水中氨氮含量也较多。农业中化肥的过度使用会使得氨氮通过地表径流和地下渗流等方式流入水环境中，带来氨氮的污染，成为氨氮污染的重要来源之一。此外，许昌市特有的发制品行业也是氨氮的一大来源。

从表1可以看出，氨氮的含量处于波动的状况，从整体来看2014年1月～12月氨氮浓度呈逐渐降低的趋势，在11～12月氨氮浓度已降到0.130mg/L和0.286mg/L，已达到地表水环境质量标准Ⅱ类标准，说明氨氮浓度得到了有效的控制。氨氮浓度在1～4月和7月均高于国家地表水环境质量Ⅴ类标准，7月氨氮浓度回升主要是夏季雨水较大，面源污染物随着雨水进入河流，导致氨氮升高，同时1～4月份氨氮较高主要是因为污水处理厂的进水氨氮受到冲击，进口氨氮远远高于设计指标，导致污水处理厂出口氨氮很难达标。发制品行业是许昌市的特色行业，然而部分发制品厂处理未达标的水进入城市管网，对污水处理厂造成很大冲击。经过执法检查等专项行动后，全年氨氮呈降低趋势，氨氮年均值1.95mg/L，达到地表水环境质量Ⅴ类标准。

3 结束语

通过现场测定和实验室分析得到了清 河某断面主要污染物的全年监测数据，利用单因子评价方法对该断面水质状况进行分析与评价，结论如下：

（1）COD和BOD含量在2014年全年中处于波动状况。地表水中COD在2014年1月、4月、5月和6月这四个月水质超过Ⅴ类标准；BOD在这一年中的2月、4月和5月这三个月水质达到Ⅳ类标准。COD全年平均值为37.8mg/L，年均值达到Ⅴ类标准；BOD全年平均值为5.2mg/L，年均值达到Ⅳ类标准。氨氮的含量处于波动的状况，从整体来看2014年1月～12月氨氮浓度呈逐渐降低的趋势。氨氮浓度在1～4月和7月均超出Ⅴ类标准，2014年均值为1.95mg/L，年均值达到Ⅴ类标准。

（2）该断面春季、夏季和秋季的水体中总磷的含量分别为0.62～0.95mg/L、0.39～0.57mg/L和0.34～0.40mg/L。对比不同季节该断面总磷的含量大致趋势为：春季>夏季>秋季。2014年均值为0.49mg/L，年均值超出Ⅴ类标准，总磷为该断面的主要污染物。

（3）该断面主要超标污染物为总磷，分析成因主要是由于该河流上游清洁水源较少，生态流量小，该河流主要接纳的是城市污水处理厂的排水。目前部分城市污水处理厂尚没有对污水进行深度处理，一般都是采用常规的二级处理工艺，总磷指标尚不能得到有效控制。由此可见，对污水处理厂进行提标升级改造，增加除磷工艺已成为迫在眉睫的工作。