黄河兰州段水质现状分析与污染防治.docx

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黄河兰州段水质现状分析与污染防治

贾瑞丽，马登

（兰州大学资源环境学院，甘肃兰州，730000）

摘要：

采用单因子污染指数法确定水质类别，用污染负荷系数法确定主要污染物，用污染变化趋势定量分析来说明污染物变化趋势。

根据1996～2007年度地面水水质监测数据的统计、评价，论述了黄河兰州段水质现状，并对其水质污染的原因进行分析，从而提出相应的污染防治措施。

分析表明：

黄河兰州段水体以生物、有机类污染为主，无机、金属类污染次之，粪大肠菌群位于黄河兰州段之首；黄河兰州段水体总体污染变化呈下降趋势，下降趋势很显著。

污染防治的对策和建议：

实行污染物排放总量控制；突出集中控制，加快污水处理厂的建设；控制面源污染；彻底治理湟水河的污染；提倡清洁生产；提高水的利用率；实行黄河水资源有偿使用制度；加强黄河沿岸的绿化；规范兰州市垃圾填埋场；增强全民环保意识。

关键词：

黄河兰州段；水质；污染指数；污染负荷；污染防治

中图文分类号：

X522

WaterQualityAnalysisandPollutionPreventionoftheYellowRiverinLanzhou

JiaRui-Li1，MaDeng2

（SchoolofResourceandEnvironmental，LanzhouUniversity，Lanzhou，730000）

Abstract:

Decidingthewaterqualitycategoriesinthesingle-factorpollutionindexmethod,themajorpollutantsinthepollutionloadfactormethod,andthepollutanttrendsinthequantitativeanalysisofpollutiontrends.Accordingtostatisticsandevaluationofthemonitoringdataofthesurfacewaterfrom1996to2007,discussingthewaterqualityoftheYellowRiverinLanzhou,andanalyzingthereasonsforwaterpollution,thenproposingthecorrespondingpollutioncontrolmeasures.Analysisshowsthat:

biologicalandorganicpollutionisthemainlypollution,inorganicandmetalpollutionissecond,andfecalcoliformisattheheadofYellowRiver.Thegeneralwaterpollutiontrendisdeclining,andthetrendissignificant.Pollutionpreventionsuggestions:

theimplementationofpollutantemissioncontrol;stressingcentralcontrol,andspeedinguptheconstructionofsewagetreatmentplants;controllingpointsourcepollution;controllingcompletelythepollutionoftheHuangshuiRiver;promotingcleanerproduction;improvingwaterutilization;practicingthepaiduseofwaterresourcesofYellowRiversystem;strengtheningthegreenalongtheYellowRiver;standardizingthelandfill;enhancingenvironmentalawareness.

Keywords:

theYellowRiverinLanzhou；waterquality；pollutionindex；pollutionload；pollutioncontrol

1．引言

黄河作为兰州市区最重要的地表水资源，为兰州的经济发展和城市居民的生活提供了宝贵的水源。

目前黄河仍面临着工业污染、生活污水和农业废水污染的状况，而且污染突发事件也频繁发生，污染形势依然严峻。

因此，开展对黄河兰州段水污染的研究，不仅具有重要的现实意义，还具有一定的理论意义。

现有的对黄河兰州段水污染的研究主要聚焦于水污染本身、环境容量、污染物质结构、主要来源、污染水平、演变过程以及流域纳污能力等方面的研究，如对水体污染物变化规律与特征的研究，水质污染状况分析和防治对策的研究，有机污染物挥发特性研究，环境激素的污染水平研究，随机水环境容量研究，水污染规划环境容量和排污总量控制研究，水体中有机物污染物污染规律与变化趋势。

而本文通过1996～2007年度黄河兰州段水质变化规律进行全面系统的分析，确定水质类别，找出主要污染物，分析水环境质量总体污染变化趋势，对采取和实施有针对性的防治措施、增强兰州的可持续发展能力有着重要的意义。

2．监测分析

2.1监测方法

1997年以前，黄河兰州段监测断面设置与“八五”期同，即西起刘家峡水库，沿途经小川、涅水桥、新城桥、中山桥、包兰桥断面，全程118㎞。

1998年经过优化布点，将黄河兰州段的断面调整为西起扶河桥、沿途经湟水桥（支流）、新城桥（省控）、包兰桥（国控）、什川桥5个断面，全程长70.5㎞，其中支流徨水桥为省控断面，其余4个断面均为国控断面，每个断面均设左、中、右三个采样点。

1996～2002年于枯水期（3月）、丰水期（8月）、平水期（10—11月）各监测2次，每次3天，全年共3期6次18天；2003年枯水期2次6天，丰水期1次3天，自2004年9月份开始，执行国家环保部门有关文件精神，监测时间改为1、3、5、7、9、11月各1次，每次1天，故2003年的监测次数为枯水期2次6天，平水期1次3天，9月、11月各监测1次，一次一天，全年共5次11天；2004、2005年各监测6次共六天。

2.2监测项目及分析方法

监测项目及分析方法均执行国家《环境监测技术规范》（地表水）中规定的必测项目和标准方法，评价标准参照《地面水质量评价》（GB3838-88）Ⅲ类标准[1]。

分析项目：

PH、溶解氧、高锰酸盐指数、BOD、COD、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、铜、锌、石油类、氟化物、总磷、LAS、粪大肠菌群（个/L）、氨氮（2001～2007年度）、非离子氨（1996～2000年度）、硫化物22项。

2.3监测分析结果

统计分析所得的各类污染物质的年平均浓度见表1：

表1黄河兰州段1996～2007年度水质监测结果表（平均值）单位mg/L

Tab.1.ThewaterqualityaverageresultsoftheYellowRiverinLanzhoufrom1996to2007

年度

高锰酸盐指数

COD

BOD

挥发酚

氰化物

砷

汞

六价铬

铅

1996

7.92

7.12

4.10

14.45

1.63

0.006

0.002

0.0017

0.00004

0.017

0.0040

1997

8.04

7.50

2.80

12.10

1.77

0.007

0.002

0.0015

0.00004

0.012

0.0070

1998

8.07

7.64

3.20

11.74

1.68

0.007

0.002

0.0014

0.00003

0.005

0.0050

1999

7.98

7.42

2.70

10.81

1.38

0.003

0.002

0.0011

0.00002

0.007

0.0133

2000

8.15

8.00

2.90

11.84

1.62

0.003

0.002

0.0013

0.00002

0.007

0.0044

2001

8.21

7.98

2.70

11.31

1.39

0.004

0.002

0.0020

0.00002

0.008

0.0140

2002

8.32

8.13

2.70

12.03

1.49

0.002

0.0010

0.00002

0.007

0.0130

2003

8.34

8.20

4.00

14.51

1.44

0.002

0.0010

0.00002

0.009

0.0100

2004

8.36

7.93

3.30

16.62

1.13

0.002

0.0010

0.00002

0.004

0.0100

2005

8.29

7.74

3.30

15.65

1.39

0.001

0.002

0.0020

0.00002

0.008

0.0100

2006

8.27

7.92

2.37

14.04

1.47

0.001

0.002

0.0005

0.00002

0.009

0.0100

2007

8.25

7.06

2.80

14.40

1.80

0.001

0.002

0.0004

0.000005

0.004

0.0110

年度

镉

铜

锌

石油类

氟化物

总磷

LAS

粪大肠菌群数（个/L）

非离子氨

氨氮

硫化物

1996

0.0020

0.059

0.04

0.27

0.059

0.031

542253

0.0132

－

1997

0.0020

0.046

0.02

0.28

0.041

0.029

514440

0.0140

－

1998

0.0020

0.042

0.03

0.27

0.035

0.033

571327

0.0139

－

1999

0.0020

0.0091

0.035

0.03

0.28

0.039

0.024

550249

0.0075

－

2000

0.0044

0.0017

0.044

0.03

0.26

0.042

343301

0.0115

－

2001

0.0020

0.0050

0.038

0.03

0.23

0.049

0.028

341828

－

0.316

－

2002

0.0020

0.0030

0.039

0.04

0.24

0.049

0.027

417464

－

0.271

－

2003

0.0020

0.0040

0.048

0.03

0.26

0.084

0.036

598893

－

0.460

－

2004

0.0020

0.0050

0.058

0.03

0.23

0.096

0.024

384232

－

0.340

0.010

2005

0.0020

0.0180

0.067

0.03

0.22

0.109

0.027

592034

－

0.406

0.003

2006

0.0020

0.0090

0.049

0.03

0.22

0.116

0.025

589500

－

0.411

0.003

2007

0.0020

0.0070

0.059

0.02

0.24

0.075

0.025

544000

－

0.428

0.003

3．水质评价

3.1评价方法

1996～2007年水质质量评价，采用单因子标准指数法来确定水质污染类型，用综合污染指数及污染负荷比来判断相对污染程度，用污染变化趋势定量分析来说明污染物变化趋势。

因大肠菌群浓度值很高，其指数自然也高,可能掩盖其它污染物的真实污染水平，故只能参与确定主要污染物评价，不参加水质类别判别和水期综合指数计算[2]。

3.2评价分析结果

3.2.1水质类别分析

根据1996～2007年21项化学指标（除粪大肠菌群）单因子评价[3]分析统计结果（见表2），1996～1998年度水质类别未达到国家地表水Ⅲ类标准，属Ⅳ类标准；1999～2007年度水质类别符合国家地表水Ⅲ类标准，近九年黄河兰州段水质量达到国家地表水三类水质标准。

表2黄河兰州段1996～2007年度水质类别

Tab.2.ThewatercategoryoftheYellowRiverinLanzhoufrom1996to2007

年度

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

水质类别

Ⅳ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅲ

3.2.2主要污染物

用污染负荷系数法确定主要污染物[4]，1996～2007年22项指标污染负荷系数比较见表3，污染名次排列于前10位的主要污染物，其负荷比依次为粪大肠菌群88.25%、COD1.176%、挥发酚1.149%、非离子氨1.063%、石油类1.061%、PH1.047%、高锰酸盐指数0.905%、DO0.697%、BOD0.670%、镉0.668%，上述污染物负荷比之和占污染总负荷的96.756%，因此可以认为上述10项是影响黄河兰州段水质的主要污染物。

而且水体基本污染特征是以生物、有机类污染为主，无机、金属类污染次之，粪大肠菌群位于黄河兰州段主要污染物之首。

表3黄河兰州段1996～2007年度污染负荷比统计

Tab.3.ThestatisticsaboutpollutionloadratiooftheYellowRiverinLanzhoufrom1996to2007

年度

高锰酸盐指数

COD

BOD

挥发酚

氰化物

砷

汞

六价铬

铅

1996

0.460

0.550

0.683

0.723

0.408

1.200

0.010

0.034

0.400

0.340

0.080

1997

0.520

0.430

0.467

0.605

0.443

1.400

0.010

0.030

0.400

0.240

0.140

1998

0.535

0.400

0.533

0.587

0.420

1.400

0.010

0.028

0.300

0.100

1999

0.490

0.440

0.450

0.541

0.345

0.600

0.010

0.022

0.200

0.140

0.266

2000

0.575

0.500

0.483

0.592

0.405

0.600

0.010

0.026

0.200

0.140

0.088

2001

0.605

0.310

0.450

0.566

0.348

0.800

0.010

0.040

0.200

0.160

0.280

2002

0.660

0.270

0.450

0.602

0.373

0.400

0.010

0.020

0.200

0.140

0.260

2003

0.670

0.260

0.667

0.726

0.360

0.400

0.010

0.020

0.200

0.180

0.200

2004

0.680

0.330

0.550

0.831

0.283

0.400

0.010

0.020

0.200

0.080

0.200

2005

0.645

0.370

0.550

0.783

0.348

0.200

0.010

0.040

0.200

0.160

0.200

2006

0.635

0.511

0.395

0.702

0.368

0.200

0.010

0.200

0.180

0.200

2007

0.625

0.353

0.467

0.720

0.450

0.200

0.010

0.008

0.050

0.080

0.220

平均值

0.592

0.394

0.512

0.665

0.379

0.650

0.010

0.025

0.229

0.162

0.186

污染负荷比（%）

1.047

0.697

0.905

1.176

0.670

1.149

0.018

0.044

0.405

0.286

0.329

污染名次

年度

镉

铜

锌

石油类

氟化物

总磷

LAS

粪大肠菌群数

非离子氨

氨氮

硫化物

1996

0.400

0.002

0.059

0.800

0.270

0.295

0.155

54.2253

0.660

－

1997

0.400

0.002

0.046

0.400

0.280

0.205

0.145

51.4440

0.700

－

1998

0.400

0.002

0.042

0.600

0.270

0.295

0.165

57.1327

0.695

－

1999

0.400

0.009

0.035

0.600

0.280

0.205

0.120

55.0249

0.375

－

2000

0.140

0.002

0.044

0.600

0.260

0.210

34.3301

0.575

－

2001

0.400

0.005

0.038

0.600

0.230

0.245

0.140

34.1828

－

0.316

－

2002

0.400

0.003

0.039

0.800

0.240

0.245

0.135

41.7464

－

0.271

－

2003

0.400

0.004

0.048

0.600

0.260

0.420

0.180

59.8893

－

0.460

－

2004

0.400

0.005

0.058

0.600

0.230

0.480

0.120

38.4232

－

0.340

－

2005

0.400

0.018

0.067

0.600

0.220

0.545

0.135

59.2034

－

0.406

0.200

2006

0.400

0.009

0.049

0.600

0.220

0.580

0.125

58.9500

－

0.411

0.060

2007

0.400

0.007

0.059

0.400

0.240

0.375

0.125

54.4000

－

0.428

0.060

平均值

0.378

0.006

0.048

0.600

0.250

0.342

0.146

49.9127

0.601

0.376

0.060

污染负荷比（%）

0.668

0.010

0.085

1.061

0.442

0.605

0.258

88.2500

1.063

0.665

0.095

污染名次

3.2.3污染趋势分析

⑴主要污染物变化趋势

粪大肠菌群为主要污染物之首，其年际污染变化趋势如图1所示，粪大肠菌群的标准指数在34.18~59.89之间，2001年为最低点，其指数为34.1828；2005指数为59.8893，为污染高峰。

图1大肠菌群污染标准指数年际变化曲线

Gra.1.Theannualvariationcurveincontaminatedstandardindexofcoliform

主要有机污染物年际变化曲线图2显示：

挥发酚1997、1998年指数最高，为1.4，之后呈明显降低趋势，2005～2007年指数均为0.20；石油类1996、2002年度最高，为0.80，1997、2007年度最低，为0.40，其他年度基本处于同一污染水平，均为0.6；化学需氧量总体呈上升趋势，2004年为污染高峰；高锰酸盐指数1996年为污染高峰，总体基本变化不大

图2有机类污染物标准指数年际变化曲线

Gra.2.Theannualvariationcurveoforganicpollutants

主要无机污染物年际变化趋势图3显示：

氨氮2003年为污染高峰，指数为0.46，总体呈上升趋势；非离子氨前三年较高，1999年最低位0.375，2000年又有回升；PH总体呈上升趋势，但不明显；DO1996年为污染高峰，指数为0.55，2003年污染指数最低，为0.26。

图3无机类污染物年际变化曲线

Gra.3.Theannualvariationcurveofinorganicpollutants

金属类污染物年际变化趋势图4显示：

重金属铅2001年为污染高峰，指数为0.28，1996年污染指数最低，为0.08；六价铬波动较大，1996年处于污染高峰，指数为0.34，2004年和2007年污染指数最低，为0.08。

图4金属类污染物年际变化曲线

Gra.4.Theannualvariationcurveofmetalpollutants

⑵水环境质量总体变化趋势

表4对黄河兰州段整体水质做出定量描述，综合污染指数年际变化曲线见图5：

各年度综合污染指数在26.39～39.62之间，1996年为污染高峰，2007年污染最轻，1996～2007年度总体污染变化略有下降趋势。

为了进一步衡量水质变化趋势在统计上是否有显著性，采用Daniel检验法，对黄河兰州段1996～2007年度综合污染指数进行趋势检验，查Spearman秩相关系数界值表，当n=12时，rs临=0.497。

由表5可见检验结果rs值为-0.643＜0，说明有下降趋势。

由于|rs|＞0.497，表示变化趋势在统计上有显著意义，也就是说2001～2007年间黄河兰州段水质污染变化下降

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