第32卷第6期2013年
12月
四川环境SICHUAN ENVIRONMENT
Vol.32,No.6December 2013
·水环境·
收稿日期:2013-07-23作者简介:舒丽(1980-),女,四川遂宁人,2008年毕业于四川
农业大学土壤学专业,硕士,工程师,从事环境监测和生
态环境保护研究
。涪江流域遂宁段生态环境监测与水质污染现状评价
舒
丽1,张政权2
,
吕
娟
1
(1.四川省南充市环境监测中心站,四川南充637000; 2.四川省遂宁市环境信息中心,四川遂宁629000)
摘要:为研究涪江遂宁段河流水环境质量和污染现状,对水体中基本理化指标和细菌总数、粪大肠菌数、浮游藻类组成等生物指标进行了监测和综合分析,并采用了单因子评价法和综合污染指数法对其进行水质污染现状进行了评价。结果表明,该流域境内香山和郪江属地表水Ⅳ类中度污染,污染指标总氮、总磷和BOD 5超标倍数分别为0.76、0.26、0.02和0.39、0.24、0.03;跑马滩属地表水Ⅳ类中度污染,总氮和BOD 5超标倍数为0.08、0.13;米家桥和老池属于Ⅲ类轻度污染;总氮、总磷和BOD 5断面超标率分别为60%、40%、60%。此外,各监测断面水体中细菌总数、大肠菌数及藻类组成均差异明显,变化趋势与水质理化指标基本吻合。细菌总数变化趋势为郪江>跑马滩>香山>
米家桥>老池,郪江细菌总数2.36ˑ107
cfu /mL ,比跑马滩、香山高、米家桥和老池分别高23.7%和41.5%,56.25
倍和65.5倍。关
键
词:涪江流域;遂宁段;环境监测;水质评价
中图分类号:X835
文献标识码:A
文章编号:1001-3644(2013)06-0049-05The Ecological Environment Monitoring and Pollution Evaluation of
Present Water Quality in Suining Section of Fujiang River
SHU Li 1,ZHANG Zheng-quan 2,LV Juan 1
(1.Monitoring Center for Environment ,Nanchong of Sichuan Province ,Nanchong ,Sichuan 637000,China ;2.Information Center of Environment ,Suining of Sichuan Province ,Suining ,Sichuan 629000,China ;)
Abstract :To study the water quality and pollution status in Suining section of Fujiang River ,this paper analyzed the basic
physicochemical indexes and the total number of bacteria ,fecal coliform ,algae composition comprehensively ,and using the single factor evaluation and the comprehensive pollution index method to evaluate water pollution status.The results showed that the surface water quality of Xiangshan and Qijiang river was under intermediate pollution of surface water class Ⅳ,the pollution index were total nitrogen ,total phosphorus and BOD 5,the multiple exceeded the standard were 0.76,0.26,0.02and 0.39,0.24,0.03;Paomatan was under intermediate pollution of surface water class Ⅳ,the pollution index were total nitrogen ,total phosphorus and BOD 5,the multiple exceeded the standard were 0.08,
0.13;Mijiaqiao and Laochi belongs to class III of slight pollution ;the multiple exceeded the standard of total nitrogen ,total phosphorus and BOD 5section were 60%,40%,60%.Moreover ,total bacterial count ,coliform bacteria and algae were significantly different with the monitoring sections ,and the change trend of biology indexes was apparent and coincided with the basic physical and chemical index.The change trend of total bacterial count was Qijiang River >Paomatan >Xiangshan >Mijiaqiao >Laochi.The total bacterial count in the Qijiang River was 2.36ˑ107cfu /mL ,respectively
higher than Paomatan ,Xiangshan ,Mijiaqiao ,Laochi were 23.7%,41.5%,56.25multiples ,65.5multiples.
Keywords :Fujiang River ;Suining section ;environment monitoring ;evaluation of water quality
受到自然和人类非理性活动的影响,流域水环
境问题十分严重。涪江是嘉陵江支流,长江二级支
流,流域面积3.64万km 2
,主要支流包括火烧河、平通河、通口河、安昌河、凯江、米家桥、郪江、蓬溪河、琼江、小安溪等10条,是川西北地区的
一条重要河流,也是四川省主要农业生产区之一,发挥着极其重要作用。近年来,随着沿岸城市建设规模扩大,工业、农业经济发展迅速,流域生态水文过程遭到破坏,水质污染严重,水资源问题十分突出。遂宁市属四川盆地丘陵区,也是四川农作物主产区之一,地处涪江中游,涪江流域面积5127.4km2,占全市面积96.29%。为了有效监测和评价水环境质量,采用理化指标监测和生物监测相结合,而生物监测是利用水生生物在污染环境下所发生的信息来判断水体污染状况的一种手段[1,2]。经查阅文献,发现关于涪江流域水环境研究报道极少,现有绵阳段和遂宁段水环境容量研究[3,4],
有关水质综合分析研究报道至今未见。本文以涪江流域遂宁段为例,在遂宁市境内布点监测,对水体中细菌、粪大肠菌数量和藻类等生物指标和主要水质指标进行监测,初步分析了该流域段水质现状,为科研和行政管理提供参考。
1材料与方法
1.1水样采集及断面点位
本试验选定了涪江遂宁段境内5条河流即为5个监测断面,分别为香山、米家桥、跑马滩、郪江和老池(见表1)。其中,香山为入境断面,米家桥、跑马滩、郪江为控制断面,老池为出境断面。3月份枯水期进行瞬时采样,水样监测采取每个监测点取3个水制成混合水样,实验分析重复3次,统计结果取平均值,水样采集与分析参考常规方
法[5,6]。
1.2分析指标
理化指标:总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数(COD
Mn
)、生化需氧量(BOD
5
)。每个监测点水样为混合水样,实验分析重复3次,取其平均值。
生物指标:细菌测定方法为混菌稀释平板计数法(MPN),从中挑取单个形态存在差异的菌落或优势菌进行分离与纯化,用于形态特征鉴定;总大肠菌数和粪大肠菌测定方法为多管发酵法;浮游藻类组成定性分析采用显微镜镜鉴活体,观察记录并拍下图片,参照彩图版鉴定其种类[7]。
1.3评价标准和评价方法[8]
评价标准:采用国家环保总局制定的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)。涪江流域水质质量应满足Ⅲ类标准,故选取Ⅲ类水质标准作为其评价标准。
评价方法:河流断面水质类别评价采用单因子评价法,以所选评价指标中最差水质类别作为水质综合评价结果;为了反映水质污染程度,同时采用
了综合污染指数(K)法,计算公式为:k=∑C
i ˑC
k
/C
oi
。式中:C
涪i
指各类污染物的实测浓度
(mg/L);C
oi
指各类污染物评价标准值;C
k
指地表水各种污染物的统一标准值,此值为0.1。综合污染指数法评价分类标准见表1。
表1综合污染指数法评价分类标准
Tab.1The evaluate classification standard of comprehensive pollution index method
K值K<0.10.1<K<0.20.2<K<0.50.5<K<1.0K>1.0K>5.0
污染程度一般或未受污染水体微度污染水体轻度污染水体中度污染水体重度污染水体严重污染水体
2结果与分析
2.1涪江流域遂宁段水质分析与评价结果
本次以水质指标监测结果为依据,按地表水Ⅲ类水质标准分别采用单因子评价法和综合污染指数法对涪江流域遂宁段境内5条河流水质类别和污染现状进行综合评价。从表2中分析得知,米家桥和老池符合Ⅲ类水质标准,香山、跑马滩和郪江超出Ⅲ类标准且均为Ⅳ类标准。香山和郪江均是总氮、总磷和BOD
5
超标,超标倍数分别为0.76、0.26、
0.02和0.39、0.24、0.03。跑马滩是总氮和BOD
5超标,超标倍数为0.08、0.13。根据各污染物超标倍数确定了各监测断面主要污染指标为总氮、总
磷和BOD
5
,也是涪江流域遂宁段的主要污染指
标,且总氮、总磷和BOD
5
断面超标率分别为60%、40%、60%。
05四川环境32卷
表2河流主要水质指标单因子法评价结果
Tab.2The results of main indexes of water quality of single factor evaluation method 河流名称总氮总磷氨氮COD Mn BOD5评价结果香山(mg/L) 1.760.250.85 5.65 4.07Ⅳ符合标准ⅣⅣⅢⅢⅣ
超标倍数0.760.26不超标不超标0.02
米家桥(mg/L)0.820.110.43 4.35 3.83Ⅲ符合标准ⅢⅢⅡⅢⅢ
超标倍数不超标
跑马滩(mg/L) 1.080.200.81 5.36 4.52Ⅳ符合标准ⅣⅢⅢⅢⅣ
超标倍数0.08不超标不超标不超标0.13
郪江(mg/L) 1.390.250.82 5.91 4.14Ⅳ符合标准ⅣⅣⅢⅢⅣ
超标倍数0.390.24不超标不超标0.03
老池(mg/L)0.830.140.41 3.64 2.61Ⅲ符合标准ⅢⅢⅡⅡⅡ
超标倍数不超标
此外,通过采用综合污染指数法及其评价分类标准(表1)对流域境内5条河流水质污染现状进行综合评价,结果见表3。结果表明,米家桥和老池为Ⅲ类轻度污染,香山、跑马滩和郪江为Ⅳ中度污染。
据调查了解,随着遂宁市近年来社会与经济发展步伐加快,特别是工业发展迅速,部分河流沿岸周边企业较多,且有的不属于规模化和标准化建设,污水处理设施工艺简单,运行质量差,沿河住户有的厕所
直接入河等多方面因素,导致流域境内水体受不同程度污染,主要体现为总氮、总磷和BOD
5
略有超标。这也离不开当地政府及相关部门一直高度重视并开展小流域综合整治等多种举措,流域境内河流控制断面米家桥和出境断面达Ⅲ类,水质污染没有进一步恶化。
表3河流水质综合污染指数法法评价结果
Tab.3The results of water quality evaluation of comprehensive pollution index method
河流名称总氮总磷氨氮COD Mn BOD5K值综合评价结果香山0.180.130.090.090.410.89中度污染米家桥0.080.060.040.070.100.35轻度污染跑马滩0.110.100.080.090.110.49轻度污染郪江0.140.120.080.100.100.55中度污染老池0.080.070.040.060.070.32轻度污染
2.2生物监测与分析
2.2.1微生物数量
地表水体中细菌、真菌、藻类等微生物及底栖动物的分布与演化不仅是水质演化的重要表征,也是流域
生态环境变化的终端见证。从表4中得知,各断面水体中细菌总数变化趋势为郪江>跑马滩>香山>米家桥>老池。其中,郪江细菌总数为2.36ˑ107cfu/mL,分别比跑马滩、香山高23.7%和41.5%,比米家桥、老池高56.25倍和65.5倍。与细菌总数相比,各段面粪大肠菌数量变化差异小,郪江粪大肠菌数最高,其次为香山、跑马滩、米家桥和老池。各断面水体中叶绿素除香山较低,其他几个断面均偏高,尤其是郪江和跑马滩。与水质指标相比较,细菌总数和粪大肠菌数量的
15
6期舒丽等:涪江流域遂宁段生态环境监测与水质污染现状评价
变化趋势基本吻合,表明水体微型生物落与水质指标具有良好的相关性,其结果与王荣昌等[9]研究结果相似。比较而言,入境断面香山、控制断面跑马滩和郪江水质环境相对较差,与水质指标评价结果吻合。
表4细菌和粪大肠菌监测结果
Tab.4The monitoring results of bacteria and fecal coliform
断面/编号香山/XS米家桥/MJ跑马滩/PM郪江/QJ老池/LC 细菌总数(cfu/mL) 1.38ˑ107 4.20ˑ105 1.80ˑ107 2.36ˑ107 3.60ˑ105粪大肠菌(个/L)9.5ˑ104 2.3ˑ103 2.3ˑ1049.4ˑ1049.5ˑ103藻类叶绿素(
mg/L)0.1480.1100.1170.1970.080
表5分离获得可培养菌株的形态特征
Tab.5The morphological characteristics of cultured isolates microorganism 菌株培养形态特征备注XS1G-,细胞球状,无芽孢,边缘整齐,低凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌XS2G-,细胞短杆状,有芽孢,边缘整齐,低凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌XS3G-,细胞杆状,无芽孢,边缘整齐,隆起,表面光滑,湿润粘稠,不透明
XS4G-,细胞球状,有芽孢,边缘整齐,凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明
XS5G+,细胞球状,无芽孢,边缘整齐,扁平,表面光滑,湿润粘稠,不透明
XS6G+,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明
XS7G-,细胞短杆状,无芽孢,边缘花瓣形,隆起,表面皱褶,湿润粘稠,不透明
XS8G-,细胞短杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明
XS9G-,细胞球状,无芽孢,边缘不规则,低凸,表面光滑,湿润粘稠,不透明
MJ1G-,细胞球状,无芽孢,边缘整齐,隆起,表面光滑,湿润粘稠,不透明
MJ2G+,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸,表面光滑,湿润粘稠,不透明
PM1G+,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌PM2G-,细胞短杆状,有芽孢,边缘整齐,低凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌PM3G-,细胞长杆状,有芽孢,边缘整齐,高凸起,表面光滑,湿润粘稠,不透明
PM4G-,细胞球状,无芽孢,边缘整齐,隆起,表面皱褶,湿润粘稠,不透明
QJ1G-,细胞球状,无芽孢,边缘整齐,低凸,表面皱褶,湿润粘稠,不透明优势菌QJ2G-,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,高凸,表面皱褶,湿润粘稠,不透明优势菌QJ3G+,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,扁平,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌QJ4G+,细胞长杆状,有芽孢,边缘整齐,扁平,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌QJ5G+,细胞短杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸,表面光滑,湿润粘稠,不透明
QJ6G-,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,隆起,表面皱褶,湿润粘稠,不透明
LC1G-,细胞长杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸,表面光滑,湿润粘稠,不透明优势菌LC2G-,细胞短杆状,无芽孢,边缘整齐,低凸,表面光滑,湿润粘稠,不透明注:G+表示革兰氏阳性细菌;G-表
示革兰氏阴性细菌。
此外,表5中得知5个采样点菌株中G+和G-细菌菌株各有差异。绝大多数菌株的细胞形态为杆状,仅有小部分为球菌。菌落形态多数为圆形,菌落粘稠不透明,多数菌落边缘整齐,部分菌株菌落边缘呈丝状、裂片状或不规则状。其中,香山和郪江分离的菌株最多,且郪江优势菌株较多,表明这两个断面水质较差,水体中有机物和营养盐丰富,利于微生物生长繁殖,这结果差异基本与理化指标和微生物数量统计结果吻合。
2.2.2藻类组成
试验结果表明5个水样中藻类优势种数量各有差异,且以绿藻门为主,其中包括空球藻属、小球
25四川环境32卷
藻属、实球藻属。香山水样中发现大量硅藻门直链藻属、空球藻、实球藻,跑马滩水样中发现大量金藻属、空球藻、小球藻,米家桥和老池水体中浮游藻类较少,为空球藻、实球藻,郪江以小球藻、实球藻、空球藻为主。有关研究表明,如果水体中绿藻和硅藻数量较多,甲藻和黄藻数量少,往往是污染象征;相反,前者下降,后者数量增加,则反映水质良好[10]。初步推断,香山、郪江和跑马滩的水环境已出现轻度污染。
3结论
综合涪江流域遂宁段境内5条河流水质理化指标和生物指标结果分析,各小流域水质结果差异变化为:郪江>跑马滩>香山>米家桥>老池。米家桥和老池水质达地表水Ⅲ类标准,且无项目超标,污染现状为Ⅲ类轻度污染;香山、跑马滩和郪江水质为地表水Ⅳ类,主要污染指标为总氮、总磷和BOD
5
,断面超标率分别为60%、40%、60%,污染现状为Ⅳ类中度污染。其中,水体中细菌总数和粪大肠菌数差异较明显,两个控制端面以郪江为最高,跑马滩次之;入境段面香山偏高,出境断面老池的微生物数量明显呈下降趋势。5个断面水体中浮游藻类的组成特征和数量差异不太显著,藻类优势种主要为绿藻门。由于水体中有机物和营养盐的增加,微生物大量繁殖,经过一段时间生物化学的水体自净过程,水体中营养物质逐渐被微生物吸收降解,使水环境得到一定程度的净化。同时,当地政府部门加强了水质断面和区域污染源综合治理,出境断面老池水质得到极大地改善,达到地表水Ⅲ类标准。
4讨论
受试验条件和时间限制,本次研究随机瞬时采样,采用传统方法进行微生物计数和形态特征鉴定。浮游藻类和微生物落的数量变化受营养盐、温度、光照及流域水文条件及季节等因素的影响[3 5],因此,
本次试验结果只能在一定程度上反映流域境内水环境质量,而不能完全客观地评价各流域水环境污染现状,有待进一步深入研究。
涪江流域在川东北农业、工业和社会发展进程中具有重要战略地位,当地政府及相关部门一直高度重视流域生态环境保护,相继开展了“重点小流域环境综合整治”和“涪江老池出川水质断面区域污染源综合治理项目”等,取得了一定成效,但仍需继续加强。据调查,部分乡镇企业选址和布局不合理,污水处理设施落后,处理能力较差。全市乡镇污水设施正在建设或运营前期,因基础设备、专业人才和资金等缺乏,工业、农业和生活污染源将直接造成部分流域水质出现污染现象。因此,未来发展中应加强面源污染防治,加强流域水质监测,扩大监测网点,特别是对重点排污地段和重点水源进行重点监测,完善河道水质管理与水资源保护措施,加强乡镇和企业的污水处理能力建设与监管力度。
致谢:本次研究特别感谢四川农业大学资源环境学院陈强教授对微生物实验分析给予支持和帮助。
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6期舒丽等:涪江流域遂宁段生态环境监测与水质污染现状评价
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