城市不同水体表观特征污染物及污染类型识别.pdf

第 3 l卷第3期 Vo I 31 N o 3 水资源保护 W A T ER RE S 0URC E S P RO T EC T I ON 2 0 1 5年 5月 Ma v 2 01 5 DOI：1 0 3 8 8 0 j i s s n 1 0 0 4 6 9 3 3 2 0 1 5 0 3 0 1 6 城市不同水体表观特征污染物及污染类型识别 孙 娜，黄 勇，李学艳(苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏 苏州2 1 5 0 0 9)摘 要：选择 苏州市区河 网为研 究对象，经过为期近 3年的广域布点采样，选取 D O，温度，p H，C O D ，s ，浊度，C h l a，u V 等作为水质监测指标，通过对各指标 累计频率分布及 其变化趋势的统计分 析，识别 出不 同污染水体的主要表观特征污染物，并依此对水体 污染类型进行 了划分界定。结果表 明：监测指标 u V：值、浊度与 P(C O D )的比值、P(S )和 P(C h l a)对不同污染水体有很好的区分 度，可作为表观特征污染物指标；将污染水体分为4种类型：有机主导型、无机主导型、营养主导型 和混合型，前 3种类型的主要 筛选条件分别为 u V 值 P(S )1 0 0 0大于 1 0 a m(m g L)、浊 度与P(C O D M )的比值大于1 5 N T U (mg L)和P(C h l a)2 0 g L；利用该条件对 6条定点监测河流 污染类型进行初步划分。关键词：表观污染；特征污染物；污染类型；地表水 中图分类号：X 5 2 2 文献标志码：A 文章编号：1 0 0 4 6 9 3 3(2 0 1 5)0 3 0 0 8 4 0 4 I d e nt i fic a t i o n o f po l l ut a nt wi t h d i ffe r e n t a p pa r e n t c h a r a c t e r i s t i c s a n d t y p e s o f po l l ut i o n i n ur ba n wa t e r SUN Na，HUANG Yo ng，LI Xu e y a n(S c h o o l o f E n v i r o n m e n t S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g，S u z h o u U n i v e r s i t y of S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y，S u z h o u 2 1 5 0 0 9，C h i n a)A b s t r a c t：T a k i n g t h e r i v e r s y s t e m i n S u z h o u C i t y a s o u r s u b j e c t，d u ri n g o u r 3-y e a r w i d e a r e a p o i n t s s a m p l i n g，w e c h o s e d i s s o l v e d o x y g e n(D O)，T e m p e r a t u r e(T)，p H，P o t a s s i u m p e r ma n g a n a t e i n d e x(C O D M )，S u l fi d e(S )，T u r b i d i t y，C h l o r o p h y l l a(C h l a)a n d U V s p e c t r o p h o t o m e t r y(U V 2 5 4)a s t h e w a t e r q u a l i t y mo n i t o ri n g i n d i c a t o r s B y a n a l y z i n g t he c u mu l a t i v e fre q u e n c y d i s t r i b u t i o n a nd t r e n d a mo n g v a r i o us i n d i c a t o r s，we i d e n t i fie d t h e po l l u t a n t s wi t h ma i n a p p a r e n t c h a r a c t e r i s t i c f r o m d i f f e r e n t p o l l u t e d wa t e r a n d d i v i d e d t y p e s o f wa t e r p o l l u t i o n a c c o r d i n g t o t h a t T h e r e s u l t s s h o w t h a t v a l u e o f U V 2 5 4，T u r b i d i t y p(C O D M )，P(S )a n d P(C h l a)c a n b e u s e d a s f e a t u r e s o f p o l l u t a n t s b e c a us e o f t h e i r g o o d d i s t i n g u i s h d e g r e e；Di f f e r e n t p o l l u t e d wa t e r c a n b e d i v i d e d i n t o f o u r t y pe s：o r g a n i c l e a d i n g，i n o r g a n i c l e a d i n g，n u t r i t i o n l e a d i n g a n d h y brid，fi l t e r c o n d i t i o n s o f t h e f o rm e r t h r e e t y p e s a r e v a l u e o f UV2 5 4 P(S )1 0 0 0 1 0 a m(mg L )，T u r b i d i t y p(C O D M )1 5 N T U (m g L )，P(C h l a)2 0 gL ；T h i s me t h o d c a n i d e n t i f y d i f f e r e n t t y p e s o f t he s i x mo n i t o r e d riv e r s Ke y wo r ds：a pp a r e nt p o l l u t i o n；p a r t i c u l a r p o l l u t a n t s；p o l l u t i o n t y p e；s u r f a c e wa t e r 据环保部水质报告显示，至 2 0 1 2年我 国已有 3 1 1 的河流不 能满足饮用 水质量标 准。受 点 源、面源及内源的复合污染，城市水体污染问题愈来 愈复杂，黑臭、水华现象时有发生。对水体进行分类 分析，能提高人们对水污染状况的认识，利于水体的 污染 防治。有不少学者依据水质指标对城市水体进 行污染分类研究。K A N N E L等 设 立 了 4种水质 参数，将不同城市水体分为了优、良、差 3个等级。A a b h a等 基于 l 3个单一指标，建立 了 O I P水质分 类方法，将水体分为 良好、可接受、轻污染、污染、重 基金项 目：国家 自然科 学基金(5 0 9 3 8 0 0 5，5 1 1 0 8 2 9 1)；江苏省重点实验室开放课题(Z D 1 1 1 2 0 5)作者简介：孙娜(1 9 8 9 一)，女，硕士研 究生，研究方 向为水污染控制工程。E m a il：s u n n a s i mp l e 1 6 3 e o m 通信作者：黄勇，教授。E-m a il：y h u a n g s 2 s i n a e o m 8 4 表 1 不同污染水体类型分类 2 3典型表观污染河道污染类型的划分 运用以上结论对定点监测的 6条典型污染河道 进行污染类型划分，初步探讨河道的污染成因，以期 为河道污染 的防治对策提供一定 的理论依据。6处 采样点均是典型 的城市污染河道(图 1)，其 中 2处 位于古城区内，2处位于高新 区，另 2处为京杭运河 苏州段及其支流河道。处于苏州古城区内的 2处监测点，监测期间有机 主导 型 表 观污 染 出现 频 率 最 高，分 别 为 5 0 0、7 5 0，这两条河道主要受周围居民生活污水点源排 放及游客交通等面源有机污染 的影响，加之河道浅 窄、底泥淤厚、水流缓慢，水体受 阳光直射少，河道多 呈灰黑色有时甚至出现黑臭现象。高新 区内的 2处 监测点 主要 为 营养 主导 型污 染，出现频 率分别 为 4 8 5、2 7 3，水体受阳光 直射，略浑浊，藻类生长 旺盛，代谢产物多，多呈鲜艳黄绿色或深绿色，偶尔会 散发出腥味和霉味。分析原 因为河道浅窄、底泥淤 厚、水流缓慢，存在生活污染源但污染程度较轻。京 杭运河苏州段河面宽阔、河道较深、水体流速大，受水 面行船、挖沙等活动影响，水体扰动大、无机泥沙颗粒 污染较重，水体多呈土黄色，另一监测点因与运河相通 水质交换频繁，所呈现的表观状况与运河几乎一致，无 机主导型表观污染出现频率分别为 6 2 5、3 4 4。3 结论 a 城市污染水体因主导污染物的不同，其表观效 应也各不相同。通过广域布点采样分析发现，P(S 一)、u V 、浊度与p(C O D )的比值和p(C h l a)均可作为 表观特征污染物指标。利用这些特征污染物指标，可 表征不同污染类型水体及不同的表观污染现象。b 将城市污染水体划分界定为 4种类型，分别 为有机主导型(u V 2 5 4 值 p(S 一)1 0 0 0大于 1 0 c m (L)、无机主导型(浊度与 p(C O D )的 比值大 于 1 5 N T U (m g L)、营养主导型(p(C h l a)2 0 L)和混合型污染水体，各主导型污染水体并配有其辅 助筛选条件。c 运用分类方 法对 6条典型污染河道进行 污 染类型划分，统计了各河道 主要污染类型 的发生频 率，并具体分析了各河道的污染成因，结果发现均符 合各 自的划分类型。参考文献：1D O N G Y a n g，L I U Y i，C HE N J i n i n g Wi l l u r b a n e x p a n s i o n l e a d t o a n i n c r e a s e i n f u t u r e wa t e r p o l l u t i o n l o a d s?a p r e l i mi n a r y i n v e s t i g a t i o n o f t h e Ha i h e Ri v e r B a s i n i n n o r t h e a s t e r n C h i n a J E n v i r o n me n t S c i e n c e P o l l u t i o n Re s e a r c h，2 0 1 4，21：7 0 2 4-7 0 3 4 2K A N N E L P r a k ash R a j，L E E S e o c k h e o n，L E E Y o u n g S o o，e t a 1 Ap p l i c a t i o n o f w a t e r q u a l i t y i n d i c e s an d d i s s o l v e d o x y g e n a s i n d i c a t o r s f o r ri v e r w a t e r c l ass i f i c a t i o n an d u r b an i m p a c t a s s e s s m e n t J E n v i r o n m e n t Mo n i t o ri n g As s e s s me n t，2 0 0 7，1 3 2：9 3 1 1 0 3 A A B H A S a r g a o n k a r，V I J A Y A D e s h p a n d e D e v e l o p m e n t o f a n o v e r all i n d e x o f p o l l u t i o n for s u r f a c e wa t e r b a s e d o n a g e n e r al c l ass i f i c a t i o n s c h e me i n I n d i a n c o n t e x t I J 1 E n v i r o n me n t Mo n i t o rin g an d As s e s s me n t。2 0 0 3，8 9：4 3-6 7 4 Y U I C H I Mi y a b a r a，J U N Z O S u z u k i，S HI Z U O S u z u k i C l a s s i f i c a t i o n o f u r b a n ri v e r s o n t h e b a s i s o f w a t e r p o l l u t i o n i n d i c a t o r s i n ri v e r s e d i me n t J E n v i r o n m e n t al C o n t a mi n a t i o n an d T o x i c o l o g y，1 9 9 4，5 2：1-8 5王立新，刘华民 模糊聚类法在我国城市内河水质污染 分类研究中的应用 J 内蒙古大学学报：自然科学版，2 0 0 4，3 5(6)：7 1 0-7 1 4(WA N G L i x i n，L I U H u a m i n App l i c a t i o n o f f uz z y c l u s t e ring an a l ys i s for s t ud y i n g wa t e r p o l l u t i o n c l a s s i f i c a t i o n o f t h e i n l a n d ri v e r s i n c i t i e s o f C h i n a J A c t a S c i e n t i a r u m N a t u r a l i u m U n i v e rs i t a t i s N e i m o n g o l，2 0 0 4，3 5(6)：7 1 0-7 1 4 (i n C h i n e s e)6谈旭初 依据污染分担率划分地表水污染类型的方法 J 环境科学与管理，2 0 0 9，3 4(4)：7 8 (T A N X u c h u Re s e a r c h o n me t h o d o f s u r f a c e w a t e r p o l l u t i o n c l a s s i f i c a t i o n b ase d o n p o l l u t i o n s h a r e r a t eJ E n v i r o n me n t al S c i e n c e a n d Ma n a g e m e n t，2 0 0 9，3 4(4)：7 8 (i n C h i n e s e)7保金花 景观水体感官质量评价方法研究 D 苏州：苏州科技学院，2 0 0 8 8国家环境保护总局 水和废水监测分析方法 M 4版 北京：中国环境科学出版社，2 0 0 2：3 8-2 3 6 9刘健康 东湖生态学研究(二)M 北京：科学出版社，1 9 9 5：6 3-2 2 6 1 0 高玉荣 北京四海浮游藻类叶绿素含量与水体营养水 平的研究 J 水生生物学报，1 9 9 2，1 6(3)：2 3 7-2 4 4 (G A O Y u r o n g T h e c o n t e n t s o f alg a e c h l o p h y l l s and n u t ri e n t l e v e l i n f o u r c o n n e c t e d l a k e s i n B e i j i n g J A c t a H y d r o b i o l o g i c a S i n i c a，1 9 9 2，1 6(3)：2 3 7-2 4 4 (i n C h i n e s e)(收稿 日 期：2 0 1 4 0 8 2 7 编辑：徐娟)8 7