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河段水质调查及研究报告

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2020年4月19日
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专业：环境科学
班级： 级环境科学
学生姓名：***
指导老师：***老师
学院：地理与环境科学学院
思雅河大学城段水质调查及研究报告
思雅河大学城段水质调查及研究报告
一． 研究背景
思雅河位于贵州省贵阳市花溪区西南部党武乡一带，两岸有着典型喀斯特峰丛地貌，自然环境较好。可是，近年来高校聚集区的建设，使得思雅河流域自然环境遭到破坏，人类活动的介入对该地区的生物群落产生严重影响。峰丛的原生植被由于突然频繁的人类活动而遭受破坏，校区建筑的建造过程中产生的垃圾更是会对当地的物质能量循环造成巨大影响。同时，由于人类的大量进入，使得思雅河一带的商业潜力被充分发掘，大量的商业建筑在短时间内拔地而起，这一连串的迅速而强烈的人类活动必然给思雅河河谷地区的自然环境带来不可估量的破坏与损失，它的生态环境保护已经迫在眉睫。[1]
身为思雅河畔一所高校——贵州师范大学的环境科学专业的学生，眼看着两岸各类垃圾堆积，部分河段水体呈黄绿色，走近甚至会闻到阵阵恶臭，水质日益恶化，我们深感忧虑，并决定对其水质现状与原因进行探究。
二． 调研目的及方法
1.调研目的
①经过深入细致的调查研究，更好地了解思雅河水污染情况及原因。
②提高对身边环境问题的关注，唤醒人们的环保意识，增强人们治理污染的紧迫感和危机感。
③提出解决水体污染的应对策略。
2.调研时间及地点
11月16日，思雅河大学城段轻工及师大部分如图1取四个点取样。

图1调研取样点分布图
3.调研方法
3.1调查法
实地调查思雅河大学城段中思雅美食城部分河段，由于其它地区无法到达，因此在易于取水的生活区附近选择四个取样点，并用聚乙烯瓶分别采样标记。
3.2实验法
用温度计现场监测水样水温，并记录数据。后在实验室中完成对pH、悬浮物、溶解氧、COD、氨氮、总磷的测定。
3.3资料收集法
从网络、书刊、杂志走访等渠道调查污水可能的产生途径以及由此给人体、动物带来的危害。
4.测定指标、方法及其使用标准
表1测定项目、方法及标准
测定项目
测定方法
使用标准
pH值
玻璃电极法
GB/T6920-1986
溶解氧
碘量法
《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局
悬浮物(SS)
重量法
GB/T11901-1989
化学需氧量(COD)
重铬酸盐法
GB/T11914—1989
氨氮
纳氏试剂比色法
GB/T7479-1987
总磷
钼酸铵分光光度法
GB/T11893-1989
评价标准：《地表水环境质量标准》GB/3838-
5.数据处理方法
5.1商值法
对实验测定数据与对应所在类别标准数据作商，得到商值，使其无量纲化，有利于缩小不同指标数据间的差距，进行数据间的比较，判断数据是否超标。具体公式如下：
Z=XY
其中，Z为商值，无量纲，小于1 时水质达标，大于1时水质超标；X为某点某指标测定值，Y为某点某指标所在水质类别的标准值。
根据思雅河水体功能，将其划分为五类水，故根据五类水质标准进行判断评价。 根据数据实际情况，本报告分别对四个取样点的COD、氨氮、总磷三项指标用商值法进行处理，并对同一点中各指标进行比较，根据其商值大小，判断其污染严重程度，其中商值最大的指标，即为该点污染程度最严重的指标，有利于进一步分析污染原因。
5.2归一化指数
对数据进行归一化处理，有利于进一步缩小数据间差距，结果也更为直观。本报告采用了普通归一化方法，对全部数据求和后，用各自数据分别除以它们的和，得到各自的归一化指数。具体公式如下：
Yi=Xi1nXi
其中，Yi为数据Xi的商值，小于1 。Xi为第i个数据，1nXi表示各数据之和。
本报告分别对四个点的各指标商值平均值以及同一指标四个点商值平均值进行归一化处理。一是对每个点上各指标商值求平均值，然后对四点的商值平均值进行归一化处理，根据其归一化指数大小，判断该点总体污染程度，归一化指数越大，该点受污染程度越严重，得到受污染最严重的点，有利于后期治理进行重点防治；二是对每项指标在四个点上测定值的商值算平均值，然后对三项指标商值平均值进行归一化处理，得到归一化指数大小，判断指标污染程度，得到最污染严重指标，有利于分析水体整体污染原因。
三． 结果与讨论
1. 实验数据
表2各取样点处理后实验数据
指标名称
取样点1
取样点2
取样点3
取样点4
pH
7.86
7.82
7.82
7.89
温度（°C）
16.5
16.5
17
16
悬浮物（mg\L）
7
7
1
3
溶解氧（mg\L）
16.13
16.13
16.13
16.13
COD（mg\L）
23.2559
28.7597
85.2713
15.5039
氨氮（mg\L）
1.654
1.797
1.764
1.632
总磷（mg\L）
0.454
0.357
0.435
0.338
2.对结果评价分析
2.1取样点1

（a） (b) (c)
图2 采样点1现场图
2.1.1水质超标情况(根据水体功能与现状均按五类水标准比较)
表3取样点1水质超标情况
测定项目
测定数据
标准（五类水标准）
商值
超标与否
pH（无量纲）
7.86
6-9
无
否
溶解氧（mg\L）
16.13
>=2
无
否
COD（mg\L）
23.2559
<=40
0.581
否
氨氮（mg\L）
1.654
<=2.0
0.827
否
总磷（mg\L）
0.454
<=0.4
1.135
是
由表3可知,该点水质基本达到五类水标准,总磷含量超标,氨氮污染程度重于COD,水温上下浮动正常,溶解氧>=饱和率90%（或7.5），符合地表水环境质量标准中一类水标准, pH处于6-9正常范围内。
2.1.2水质原因分析
如图2所示，该取样点上方有排污管道，藻类大量繁殖，水体富营养化严重，且垃圾堆积，然而不远处我们观察到仍有人在此钓鱼用途不明。根据数据可知，水体中总磷含量超过五类水标准，污染程度最为严重，氨氮次之，原因有如下可能：
①企业排污管道中废水未处理或未达标处理排放，含磷、含氮及其它有机物的工业废水排入。
②周围居民区几乎为棚户区，居民受教育水平与综合素质较低，环保意识淡薄，随意倾倒生活垃圾、污水现象严重，生活污水中含氮、含磷有机物含量较高，也为藻类的大量繁殖提供了物质基础。
③水流速度较慢，硝酸盐可能在厌氧微生物作用下，还原成亚硝酸盐和氨，也会造成氨氮浓度增加。
2.2取样点2

（d） (e) (f)
图3 采样点2现场图

2.2.1水质超标情况
表4 取样点2水质超标情况
测定项目
测定数据
标准（五类水标准）
商值
超标与否
pH（无量纲）
7.82
6-9
无
否
溶解氧（mg\L）
16.13
>=2
无
否
COD（mg\L）
28.7597
<=40
0.7189
否
氨氮（mg\L）
1.797
<=2.0
0.8985
否
总磷（mg\L）
0.357
<=0.4
0.8925
否
由表4可知,该点水质达到五类水标准,污染程度严重程度依次为氨氮>总磷>COD,水温上下浮动正常,溶解氧>=饱和率90%（或7.5），符合地表水环境质量标准中一类水标准, pH处于6-9正常范围内。
2.2.2水质原因分析
如图3所示，该点位于桥下，大量生活垃圾建筑垃圾堆积，并部分进入水体，植被覆盖一般，水流速度较快。根据数据可知，氨氮污染程度最为严重，总磷次之，原因有如下可能：
① 周围有几家餐饮店，有含氮有机物的餐饮业废水排入水体。
② 生活垃圾堆积，含氮、含磷有机物含量较高，容易就近渗滤进入水体。
③ 上游水体各类有机物含量较高，且水流速度慢，距离相对较近，水体自净不足。
2.3取样点3

（g） (h) (i)
图4采样点3现场图
2.3.1水质超标情况
表5取样点3水质超标情况
测定项目
测定数据
标准（五类水标准）
商值
超标与否
pH（无量纲）
7.82
6-9
无
否
溶解氧（mg\L）
16.13
>=2
无
否
COD（mg\L）
85.2713
<=40
2.1318
是
氨氮（mg\L）
1.764
<=2.0
0.882
否
总磷（mg\L）
0.435
<=0.4
1.0875
是
由表5可知,该点水质尚未达到五类水标准,COD、总磷均严重超标，污染程度严重程度依次为COD >总磷>氨氮,水温上下浮动正常,溶解氧>=饱和率90%（或7.5），符合地表水环境质量标准中一类水标准, pH处于6-9正常范围内。
2.3.2水质原因分析
如图4所示，该点附近生活垃圾堆积，毗邻有民建私人厕所，水流缓慢，水体表面没有水藻覆盖。根据数据可知，水体不符合五类水标准，COD污染程度最为严重，总磷次之，原因有如下可能：
①此处有私人自建厕所，人畜粪便直接排入，使河水中有机物的含量增加，水体受有机物污染严重，而其降解过程需要消耗氧气，使水体中的化学需氧量偏高。
②附近有居民种植蔬菜等，可能会有化肥污染，在雨水冲刷、渗漏等情况下将含磷、含氮有机物带入水体。
③水体中的氮磷含量过高，引起水体富营养化，使水体中氧的含量降低，影响水体中生物的生长繁殖，甚至造成水中生物死亡，而其消解过程需要消耗水体中的氧，而此处水体流速较低，反应充分，使水中的化学需氧量偏高。
2.4取样点4

（j） (k) (o)
图5 采样点4现场图
2.4.1水质超标情况
表6取样点4水质超标情况
测定项目
测定数据
标准（五类水标准）
商值
超标与否
pH（无量纲）
7.89
6-9
无
否
溶解氧（mg\L）
16.13
>=2
无
否
COD（mg\L）
15.5039
<=40
0.3876
否
氨氮（mg\L）
1.632
<=2.0
0.816
否
总磷（mg\L）
0.338
<=0.4
0.95
否
由表6可知,该点水质达到五类水标准,各项指标均未超标，污染程度严重程度依次为总磷>氨氮>COD,水温上下浮动正常,溶解氧>=饱和率90%（或7.5），符合地表水环境质量标准中一类水标准, pH处于6-9正常范围内。
2.4.2水质原因分析
如图5所示，该点附近植被覆盖较为良好，没有垃圾堆积，水流缓慢，水体表面没有水藻覆盖。根据数据可知，总磷污染程度最为严重，氨氮次之，原因有如下可能：
①上游有机物含量高，此处水流速度较为缓慢，且相距不远，水体自净时间不够，程度不足，且此处虽然植被繁茂，可是再次流经人口密度较高居民区，生活污水比例较大，有含磷洗衣粉、化粪池存在，因此生活污水中含氮含磷有机物含量依旧较高。
3.总体分析：
3.1溶解氧偏高的原因
①相对于季节而言，夏季水体中的溶解氧低，而冬季水体中的溶解氧高，甚至达到饱和状态。
②思雅河的河流处于流动状态，流动的水体从空气中吸收氧（大气复氧），空气中的氧溶解到水体中的现象也是一种气液之间的而对流扩散过程，也是气体的传输过程。
③思雅河的水面下存在大量的水体植物。水体植物是水生系统中物质循环和能量转化的中间站，水体植物白天进行光合作用，由二氧化碳和水经过一个由光提供给能量而产生的碳水化合物和氧气，光合作用产生的溶解氧溶解于水中。
3.2悬浮物指标
总体处于正常范围内，水体清澈，但点三明显低于其它三点。原因可能是，生活垃圾只是堆积在河岸，并未进入水体中，且此处水流相对较慢，水生生态系统相对较完善。
3.3各点水质对比
表7各取样点指标商值及归一化指数
各点指标商值
采样点1
采样点2
采样点3
采样点4
标准值
各指标商值平均值
普通归一化指数
COD
0.581
0.7189
2.1318
0.3876
<=40
0.954825
0.33775801
氨氮
0.827
0.8985
0.882
0.816
<=2.0
0.855875
0.302756
总磷
1.135

0.8925
1.0875
0.95
<=0.4
1.01625
0.359486
各点商值平均值
0.847667
0.83663333
1.3671
0.717867

普通归一化指数
0.224889
0.22196183
0.362697
0.190453

①表7可知，四点之间，归一化指数大小依次为点3>点1>点2>点4，因此点三污染程度最为严重。原因可能如下：
点3处有私人自建厕所，人畜粪便直接排入，且除居民生活污水外，几家餐馆的残余垃圾、污水也直接排入，有生活垃圾堆积，来源复杂，水流缓慢，水体自净时间、面积不足，故水体自净能力差，难以处理持续进入水体的大量污染物，因此污染最为严重。
②因pH、温度、溶解氧、悬浮物均达标，处于正常范围内，故而只对COD 、氨氮、总磷三项指标作总体归一化分析，其污染严重程度依次为总磷>COD>氨氮，总磷污染程度最重。原因可能如下：
取样点均靠近高密度人口居住地，生活污水直接排入量大，其中含磷洗衣粉、化粪池等存在，也加大了含磷有机物的排放，而周围居民种植时的施肥行为也会使含磷有机物进入水体，同时，生活垃圾堆积现象严重，容易产生渗滤液。
四． 结论及展望
1.结论总结
经过对思雅河大学城段的水质进行调查、监测、评价、分析，得出结论，思雅河大学城段水质尚未完全达到五类水质标准，总体水质较差，其中取样点三污染最为严重。对思雅河大学城段整个水体各项污染指标进行归一化分析，污染严重程度依次为总磷>COD>氨氮，其中总磷污染程度最重。
2.展望
由于思雅河如今流域面积过小，并没有被纳入各水系图中，故而没有引起政府及相关部门重视，但其思雅河流域生活区面积较大，受影响民众较多，因此，政府应当给予一定重视，并采取相应措施，确保民众生活不受影响。根据以上调查及水质监测结果与原因提出以下建议：
2.1政府层面
（1）政府重视，资金、行政、法律保障措施。
a. 资金支持是必不可少的条件。显然，资金支持是污染治理重要的条件之一，没有资金，一切治理措施就无法实施。
b. 政府的支持是后盾。水环境污染治理涉及面很广，不但涉及到居民，也会涉及到权利持有者的利益。因此，单靠水利部门是无法解决问题的，即使再加上环保部门，力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持，市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持，许多强制性措施就难以行得通。
c. 污染治理需要法制。法律法规是人们共同遵守的准绳，应制定保护城市水环境的地方性法律，让水系管理部门有法可依，依法行政，这样一些事情做起来会容易一些。
（2）控制源头和管理。
根据大学城规划能够看出，思雅河大学城段流域，上游为工业区，流经贵州轻工职业技术学院、贵州师范大学、思雅村等地区，污染源主要有企业、小型家庭作坊、餐馆以及家庭的生活污水直接排放。抓紧重点污染源治理，从根本上解决问题。根据国家环保法规定，政府应严格控制上游新建排污工业、排放生活废水的企事业单位，现有的污染要限期治理。对企业污水排放进行动态监测，以敦促其达标排放标准。同时在思雅河沿岸，特别是严重污染河段，设立固定标志，宣传相关水土保护重要性及具体做法。
（3）充分发挥相关管理机构职能。
根据需要，在流域范围内制定取水许可证、排污许可证制度及排污收费规定，对其流域水污染进行依法防治。
（4）尽可能恢复思雅河健康的水生生态系统，特别是岸边植被带（水陆交错带）、水体植被带（包括挺水、深水、浮水植物）.
一是增加对氮、磷营养盐的吸收，二是抑制藻类的生长，增加溶解氧，逐渐改进水质。[3]
（5）配套相关基础设施
各级相关部门应加大投入，建设农村生活污水和生活垃圾收集处理基础设施，尽量避免生活污水下渗影响地下水水质。另外，建设更多农村集中供水设施，加大农村集中供水的比例，保障农村饮用水供应。
（6）加强宣传教育，提高饮水安全意识
各级政府及相关部门领导要充分意识到水环境安全是关系人民群众身体健康、社会稳定，关系到农村发展，全面建设小康社会的大事，环保部门应加大水环境保护安全科普知识宣传教育力度，让广大人民群众充分认识水环境保护安全关乎自身健康，增强全民对水环境保护的意识[4]。
（7）责令附近工程实施保障措施
河流附近工程必须实施彻底截污、污雨分流。根据实地调查结果，生活污水是水系最严重的污染源，将生活污水完全截留是治污的根本。
（8）让公众参与水环境管理。
水环境管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道，定期访问居民，公布举报电话，让居民有机会参与对污染源的监督，及时发现问题，进行处理。也能够实行“门前三包”等措施，目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情，对水环境实行有效的监督和保护。
2.2附近学校和商户、居民
（1）学校要加强对保护水环境的重要性的宣传，加强学校学生对保护水环境的重要性的意识。
（2）学校和附近商户应加强对污水排放的管理，使污水排入既定轨道，并进行后续处理，防治污水排入河流对其造成污染，影响周围居民的正常生活，而且对周围的植物群落的生长产生影响。
（3）学校和附近商户、居民对于日常生活中产生的垃圾应做妥善处理，不可随意丢弃在河边，避免因垃圾长时间堆积而产生的下渗液对河流水质造成影响，危害河流中、河流两岸动植物的正常生长繁殖。
2.3个人层面
（1）提高自身保护水环境的意识。环境保护，人人有责从自我做起。
（2）以自身为中心，带动身边的人，让她们了解到水环境保护的重要性，并为此做出自己力所能及的奉献。
参考文献：
[1]张天汉,王智慧,张朝晖.贵州思雅河河谷地区喀斯特峰丛石漠苔藓植物群落研究[J].西北植物学报, ,33(10):2104- .
[2]高随应.大夏河夏河段水质现状调查与评价大夏河[J]. 环境监测,1986:4-7.
[3]韩小勇. 巢湖水质调查与研究[J].水资源保护,1998(1):22-28.
[4]甘秀海,万玉,吴恒艳,杨明姣.贵阳市乌当区农村饮用水源水质调查与评价[J].贵州师范学院学报, ,30(9):20-23.