相關(guān)鏈接: 中國安全網(wǎng) 中國質(zhì)量網(wǎng) 中國論文網(wǎng) 中國資訊網(wǎng)
論文導(dǎo)讀::本文主要研究三峽庫區(qū)的泥沙特征及其對水樣污染物測定的影響,主要分析了泥沙對0.45µm、0.020mm濾膜過濾水樣、原水渾水樣的六個污染物指標(biāo):高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、鉛、銅、鎘的測定結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明:泥沙濃度與0.45µm濾膜過濾清水樣的六個污染物測定結(jié)果無相關(guān)性;泥沙濃度與原水的渾水樣的五個污染物指標(biāo):高錳酸鹽指數(shù)、總磷、鉛、銅、鎘濃度的測定結(jié)果有一定相關(guān)性,但是與總氮的測定結(jié)果無相關(guān)性; 粒徑小于0.020mm的泥沙對水樣中的污染物濃度值具有較大的影響。在對六個水質(zhì)指標(biāo)濃度測定值和泥沙濃度相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上,建議對三峽庫區(qū)水質(zhì)進(jìn)行評價時,應(yīng)考慮水樣中泥沙含量,并對不同泥沙濃度的水樣進(jìn)行分級評價。
關(guān)鍵詞:泥沙水質(zhì),水污染指標(biāo)
1 研究背景
近年來,長江泥沙對三峽水質(zhì)水生態(tài)的影響研究比較多,李曉等[1]以長江寸灘斷面和嘉陵江大溪溝斷面水樣為測定樣品,分析水樣中的懸浮物自然沉降0-24小時時段內(nèi),澄清后的水樣中的污染物隨時間的變化,探討了懸浮物對三峽水庫水質(zhì)測定結(jié)果的影響,提出《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中應(yīng)納入懸浮物項(xiàng)目,以對水體進(jìn)行較全面的評價。婁保峰等[2][3]研究了三峽水庫長江干流江段監(jiān)測值的影響. 得到懸浮顆粒物濃度(SS)與澄清樣、渾樣和清樣的總磷濃度的關(guān)系,用非線性回歸方法得出了水樣不同處理方式下總磷間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,并進(jìn)行了驗(yàn)證,得到當(dāng)SS大于0.5kg/m3時, 90%以上的磷賦存于懸浮顆粒物上的結(jié)論。當(dāng)SS大于0.5kg/m3時, 90%以上的磷賦存于懸浮顆粒物上,SS大于1.0 kg/m3時, 80%以上的CODMn賦存于懸浮顆粒物上的結(jié)論。
本文利用從2002年9月至2004年9月期間,長江上游水環(huán)境監(jiān)測中心對三峽庫區(qū)水質(zhì)與懸移質(zhì)泥沙進(jìn)行同步監(jiān)測的數(shù)據(jù)泥沙水質(zhì),系統(tǒng)地分析泥沙對0.45μm濾膜過濾水樣(清水樣)、0.020mm濾膜過濾水樣、原水樣(渾水樣)的六個污染物指標(biāo):高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、鉛、銅、鎘的測定結(jié)果的影響,以進(jìn)一步驗(yàn)證已有的研究成果,同時對研究未能涉及的其他污染物項(xiàng)目也進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
2 監(jiān)測區(qū)域及采樣
監(jiān)測的區(qū)域包括三峽庫區(qū)長江上游地區(qū)干流及其支流:嘉陵江和烏江,這兩條支流的入庫流量占所有支流入庫流量的90%,在長江干流上設(shè)5個監(jiān)測斷面:朱沱、寸灘、清溪場、萬州、奉節(jié),嘉陵江設(shè)一個監(jiān)測斷面:北碚;烏江設(shè)一個監(jiān)測斷面:武隆論文格式。其中北碚斷面距離嘉陵江入長江口的距離為60Km, 武隆斷面距離烏江入長江口的距離為68 Km,距離三峽壩址三斗坪的距離,朱沱為732 Km,寸灘為593 Km,清溪場為478 Km,萬州為287 Km,奉節(jié)為164 Km。
在2002年9月至2004年9月期間,每月在采樣斷面設(shè)置三個采樣垂線,分別為距離左岸50m,中線,距離右岸50 m,在每個采樣垂線上進(jìn)行三點(diǎn)采樣,分別為距離水面0.5 m處,中間水深處和距離河底0.5 m處,每點(diǎn)的樣品分成兩份,一份用于懸移質(zhì)泥沙的實(shí)驗(yàn)室分析,一份用于水質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析。樣品送回實(shí)驗(yàn)室后,用于水質(zhì)分析的樣品立即放入冰箱保存直到分析開始泥沙水質(zhì),用于懸移質(zhì)泥沙分析的樣品靜止于容器內(nèi)5天后,收集水樣中懸移質(zhì)泥沙進(jìn)行分析。
分別測量處理過的四類水樣中的總磷(TP)、總氮(TN)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、鉛(Pb)、銅(Cu)、鎘(Cd)的濃度,同時分析懸移質(zhì)泥沙的含量和泥沙顆粒粒徑的分布。共從三峽庫區(qū)野外采集194個水樣進(jìn)行處理,分析三類共582個水樣的六個污染指標(biāo),共獲得3492個監(jiān)測數(shù)據(jù)。
長江懸移質(zhì)的礦物組成和化學(xué)成分,以萬縣斷面[4]為例,參考表1,表2
表1 萬州斷面懸移質(zhì)的礦物組成
礦物組成 |
方晶石 |
鈉長石 |
石英石 |
伊利石 |
蒙脫石 |
綠泥石 |
高嶺石 |
白云石 |
方解石 |
含量(%) |
7.3 |
5.1 |
21.1 |
25.0 |
11.0 |
6.6 |
7.6 |
9.7 |
6.7 |
mineral contents of suspended sediment particles on the Wan Xiancross-section
table1表2 萬州斷面懸移質(zhì)的化學(xué)成分
Table 2 contents of major chemicalcomponents in suspended sediment particles on the Wan Xian cross-section
化學(xué)成分 |
SiO2 |
Al2O3 |
TFe2O3 |
FeO |
MnO |
MgO |
CaO |
Na2O |
K2O |
TiO2 |
P2O5 |
含量(%) |
52.1 |
13.8 |
7.29 |
3.05 |
0.12 |
3.79 |
6.78 |
1.02 |
2.32 |
1.17 |
0.17 |
3 數(shù)據(jù)分析
分析通過0.45μm 的濾膜過濾的水樣的CODMn、TP、TN、Pb、Cu、Cd的濃度值與泥沙濃度值的關(guān)系見圖1。從清水樣中污染物濃度與泥沙的關(guān)系圖可得,清水樣的污染物濃度與泥沙沒有顯著的相關(guān)性。
Fig.1 The correlations between the dissolved pollutant concentrations and the suspended sediment concentration |
圖1 清水樣污染物濃度與泥沙的關(guān)系
從原水的渾水樣污染物濃度值與泥沙濃度值的關(guān)系圖2可得,有機(jī)污染物指標(biāo)CODMn、TP、重金屬指標(biāo)Pb、Cu、Cd濃度值與泥沙濃度值有一定的相關(guān)性,總的趨勢是,泥沙濃度大的時候,測定渾水樣中對應(yīng)的污染物濃度也有增加的趨勢,但是有機(jī)污染物指標(biāo)TN與泥沙濃度沒有這樣的關(guān)系趨勢,可能的原因與含氮污染物主要以水體溶解態(tài)存在,泥沙吸附態(tài)含氮污染物含量較低,且難以穩(wěn)定存在有關(guān)[5]。
Fig.2 The correlations between the total pollutant concentrations and the suspended sediment concentration |
圖2 渾水樣污染物濃度與泥沙濃度的關(guān)系
渾水樣和含沙<0.020mm水樣的CODMn、TP、TN、Pb、Cu、Cd濃度的關(guān)系見圖3,相關(guān)性較好,三峽庫區(qū)水體中,粒徑小于0.02mm的泥沙比例大,且對水污染物的測定濃度值影響較大。
Fig.3 The correlations between the total pollutant concentrations and the pollutant concentrations in the 0.020mm filtered water |
圖3 渾水樣和含沙<0.020mm水樣污染物濃度的關(guān)系
4 結(jié)果與討論
根據(jù)前面的數(shù)據(jù)分析,從以下幾個方面進(jìn)行探討,并提出水質(zhì)評價方法的建議論文格式。
1)用0.020mm的濾膜對渾水樣進(jìn)行過濾,得到的含沙粒徑小于0.020mm的部分含沙水樣泥沙水質(zhì),這部分的泥沙在長江的正常流速狀態(tài)下的水體中比較活躍,污染物在該部分泥沙的吸附和解吸對水質(zhì)的影響較大。
2)建議當(dāng)泥沙濃度小于0.10kg/m3時(通常出現(xiàn)在枯水期),由于泥沙含量低,可只進(jìn)行原水渾樣的監(jiān)測;當(dāng)泥沙濃度0.10-0.50kg/m3時,進(jìn)行0.45μm濾膜的過濾水樣和原水樣的監(jiān)測;當(dāng)泥沙含量大于0.50 kg/m3時,可監(jiān)測原水樣、0.020mm濾膜過濾樣和0.45μm濾膜過濾樣中的各個污染物濃度。
3)在標(biāo)準(zhǔn)中增加懸浮物項(xiàng)目的濃度標(biāo)準(zhǔn),建議在進(jìn)行水質(zhì)評價時,對不同含泥沙濃度不同的水樣進(jìn)行分級評價。從本文研究的結(jié)果看,可分為水樣在泥沙濃度小于0.10kg/m3,泥沙濃度0.10-0.50kg/m3、泥沙濃度大于0.50kg/m3時三種情況下對水質(zhì)進(jìn)行分級評價。泥沙濃度小于0.10kg/m3時,只對原水樣的水質(zhì)進(jìn)行評價;泥沙濃度0.10-0.50kg/m3時,對原水樣與0.45μm濾膜過濾樣的水質(zhì)進(jìn)行評價,并聯(lián)合考慮懸浮物指標(biāo);當(dāng)泥沙濃度大于0.50kg/m3時(通常出現(xiàn)在豐水期),聯(lián)合懸浮物指標(biāo)對含有不同粒徑的泥沙的水樣進(jìn)行更細(xì)的分級評價,更好地反映泥沙對水質(zhì)監(jiān)測值的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]李曉,羅財(cái)紅,張筑元等,地表水樣品自然沉降時間對總磷測定結(jié)果的影響分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測. 2005,21 (2):22-23.
[2]婁保鋒,臧小平,洪一平,水樣不同處理方式對總磷監(jiān)測值的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2006,26 (8):1393—1399.
[3]婁保鋒,陳永柏,翁立達(dá)等,水樣不同處理方式對高錳酸鹽指數(shù)測定值的影響[J].長江流域資源與環(huán)境,2008,(17),1:143-147.
[4]ChenQiming, Chou Yuqing, chen Banglin and chen Jieyu, the Quantitative PhaseAnalysis of the Suspended and Bed Sediment in Yangtze Estuary, [J]Journal ofEast China Normal University (Natural Science), China, 2003,1:77-83.
[5]王曉青,呂平毓,胡長霜,三峽庫區(qū)懸移質(zhì)泥沙對TP、TN等的吸附研究[J],人民長江,2006,37(7):15—17.