德州引黃灌區(qū)主要水系水環(huán)境現(xiàn)狀及水質(zhì)評價研究.pdf

1、隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，水環(huán)境問題已成為人類社會最嚴(yán)峻的生態(tài)和環(huán)境問題。德州引黃灌區(qū)是黃河下游引黃灌區(qū)的重要組成部分，在為農(nóng)業(yè)供水的同時，也成為德州市工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的重要水源，在保障德州市國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。然而，隨著德州灌區(qū)的不斷發(fā)展，引水量不斷增大，灌區(qū)也出現(xiàn)了嚴(yán)峻的水環(huán)境問題。
　　 本文以德州引黃灌區(qū)內(nèi)主要地表水系為研究對象，選取主要的環(huán)境指標(biāo)（污染物），探討了主要環(huán)境指標(biāo)（污染物）的空間分布狀

2、況及其可能的來源，研究了德州灌區(qū)主要水系的水環(huán)境現(xiàn)狀。并對灌區(qū)主要水系進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量評價及溶解態(tài)痕量金屬的初步健康風(fēng)險評價，主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1、通過對德州灌區(qū)主要水系主要環(huán)境指標(biāo)的空間分布狀況和污染來源的分析可知:
　　 (1)灌區(qū)內(nèi)pH值變化范圍為7.84～9.74，均值為8.65，呈弱堿性。其中徒駭河均值最高，為8.86，而引黃水體pH均值最小，為8.36。衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河EC的變異性最大，且均值最

3、高。除德惠新河EC沿徑流方向呈總體上升的趨勢外，其它河流受人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所造成的點(diǎn)源污染影響較大，因此EC波動性較大。
　　 (2)衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河TP和TDP的含量均最高，同時變異性也最大，特別是位于上游的衛(wèi)運(yùn)河段污染較嚴(yán)重。其次為徒駭河，而德惠新河TP和TDP的含量均最低，變化趨勢較平穩(wěn)。各河流自上游到下游，TP和TDP的變化趨勢都是基本一致的。此外，受河流含沙量以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等因素的影響，該研究區(qū)地表水體懸浮物中磷的含量的

4、空間差異比較大，衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河懸浮物磷的含量為全區(qū)最高。
　　 (3)研究區(qū)內(nèi)不同河流間NO3--N含量變化顯著，范圍為0.20～29.28mg·L-1。主要河流的NO3--N均值含量呈現(xiàn)馬頰河＞徒駭河＞德惠新河＞衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河的趨勢，且馬頰河NO3--N含量波動范圍最大。河流間NH4+-N含量波動較為平穩(wěn)，徒駭河均值最大。
　　 (4)整個灌區(qū)地表水中溶解態(tài)痕量金屬Ba、Fe、Li、Mn、Sr、Zn和非金屬元素B的

5、空間分布存在較大差異，Sr含量最高，Zn最低;且每種元素都存在空間差異性，尤其以Fe、Mn、Zn空間變化最為顯著。灌區(qū)內(nèi)四條主要河流中，衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河B、Fe、Li、Mn含量均最高，受到較嚴(yán)重的痕量金屬污染。Li-Mn之間呈現(xiàn)相關(guān)性，Li-B，Li-Fe和Fe-Mn之間呈顯著相關(guān)，推測具有相同的地球化學(xué)行為或共同的污染來源。而Sr-Ba之間存在顯著負(fù)相關(guān)。
　　 (5)德州灌區(qū)主要水系的污染源主要來源于點(diǎn)源污染和農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染

6、兩大方面。點(diǎn)源污染主要包括接納上游污水的排放、本市污水的排放以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)造成的污染;非點(diǎn)源污染主要包括農(nóng)業(yè)灌溉排水、農(nóng)藥肥料的流失以及牲畜糞便等。
　　 2、根據(jù)我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)、《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)和美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)飲用水標(biāo)準(zhǔn)，選用對比評價法和綜合污染指數(shù)法對德州灌區(qū)水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行水質(zhì)評價。對比評價法的評價結(jié)果為:
　　 (1)整個灌區(qū)的磷有82.

7、85％的樣點(diǎn)達(dá)到了Ⅲ類(0.1＜TDP≤0.2mg·L-1)及以上水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即灌區(qū)內(nèi)有82.85％的樣點(diǎn)已受到了磷污染。其中，衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河TDP達(dá)到V類及劣V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的樣點(diǎn)達(dá)到70％，即有70％的樣點(diǎn)已達(dá)到了磷的重污染的程度。
　　 (2)整個灌區(qū)主要水系的NH4+-N并未超標(biāo)，NO3--N的超標(biāo)率為54.29％。其中，徒駭河受NO3--N污染最為嚴(yán)重，超標(biāo)的樣點(diǎn)達(dá)80％;德惠新河NO3--N的超標(biāo)率最低。
　　

8、(3)整個灌區(qū)溶解態(tài)Ba、Li、Sr和Zn的含量均未超標(biāo);B、Fe、Mn的超標(biāo)率分別為48.57％、2.86％、25.71％。
　　 (4)總體來看，德州灌區(qū)地表水系中，衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河污染最為嚴(yán)重，主要污染物有TDP、B、Fe和Mn;其次為馬頰河，主要污染物有TDP、NO3--N、B和Mn。
　　 綜合污染指數(shù)法的評價結(jié)果為:整個灌區(qū)內(nèi)主要水系都受到了污染，污染程度呈現(xiàn)衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河＞馬頰河＞德惠新河＞徒駭河＞引黃干

9、渠的趨勢。衛(wèi)運(yùn)河-漳衛(wèi)新河已達(dá)到了中度污染，水質(zhì)差。TDP、NO3--N、B和Mn都達(dá)到了重污染等級。
　　 3、通過“經(jīng)口暴露”和“皮膚暴露”兩種暴露方式對德州灌區(qū)地表水中溶解態(tài)痕量金屬Ba、Fe、Li、Mn、Sr、Zn和非金屬元素B進(jìn)行健康風(fēng)險評價，評價結(jié)果為:
　　 (1)德州灌區(qū)主要水系通過兩種暴露方式評估得到的健康危險系數(shù)HQoral和HQdermal均小于1，且HQdermal＜HQoral，說明德州灌區(qū)內(nèi)主

10、要水系中溶解態(tài)痕量金屬對當(dāng)?shù)鼐用竦慕】悼赡芫哂休^小的威脅，甚至不存在威脅。
　　 (2)德州灌區(qū)各采樣點(diǎn)通過兩種暴露方式評估得到的健康危險系數(shù)HQoral和HQdermal除了點(diǎn)S28的溶解態(tài)Mn經(jīng)口暴露方式的健康危險系數(shù)HQoral＞1外(HQoral=1.28)，其余各采樣點(diǎn)的HQoral和HQdermal均小于1，且HQdermal＜HQoral，表明德州灌區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)采樣點(diǎn)的溶解態(tài)痕量金屬對附近居民的健康造成較小或不會造