太湖地區(qū)典型農(nóng)田水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析與評價.pdf

1、本文定點監(jiān)測了2005年3月到2006年7月太湖地區(qū)典型農(nóng)田(宜興、常熟王莊和辛莊)附近各水體在不同時期的氮、磷以及其它污染物的含量，分析了氮、磷、氯化物、硫酸鹽、總硬度、高錳酸鉀指數(shù)(COD<,Mn>)、重金屬以及其它一些水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)的污染狀況和時空變化的情況，并利用主成分分析法和灰色聚類法分析、評價了研究區(qū)地表水(灌溉河水、灌溉排放水、太湖水以及城市河水等)和地下水水環(huán)境質(zhì)量，得到主要的研究結(jié)果如下： (1)雨季(5～9月

2、)和旱季(11-3月)地表水中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和總磷含量的差異沒有地下水明顯。但是雨季地表水中藻類等水生植物的爆發(fā)間接反映了農(nóng)田排放的氮、磷污染物的增加。研究區(qū)域的地表水長期處于嚴(yán)重的磷污染狀態(tài)，其中太湖的磷污染比灌溉水和城市河水嚴(yán)重且長期處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。宜興和王莊兩地地表水總磷平均含量高于地下水，淋失作用大于滲漏作用。硝態(tài)氮是研究區(qū)地下水中的主要污染物。辛莊受到較高地下水水位的影響，地下水中總磷和硝態(tài)氮平均含量明顯高于宜興和王莊的地下

3、水。辛莊5～9月地下水中硝態(tài)氮含量都超過了世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定的10mg/L的上限，不適合作為飲用水。銨態(tài)氮是地表水的主要污染源，但地下水中銨態(tài)氮污染也很嚴(yán)重，研究區(qū)74％的地下水超過了Ⅴ類銨態(tài)氮的限值(0.5mg/L)。其中，宜興和王莊地下水中的銨態(tài)氮污染比辛莊還要嚴(yán)重，它們最高值分別超過Ⅴ類地下水銨態(tài)氮限值的6倍和10倍以上。地表水中亞硝態(tài)氮的含量遠(yuǎn)高于地下水。宜興地區(qū)地下水中亞硝態(tài)氮含量明顯高于其它地區(qū)。研究區(qū)有57％的地下

4、水監(jiān)測數(shù)據(jù)超過Ⅱ類亞硝態(tài)氮的限值，40％超過了Ⅲ類水的限值，8％超過了Ⅴ類水的限值(0.1mg/L)，最高值達(dá)到0.323mg/L(2005年11月份宜興)，是Ⅴ類限值的3倍多。 (2)三個研究區(qū)中，辛莊和王莊地表水中的氯化物含量較高，宜興地表水較低。氯化物不是研究區(qū)域內(nèi)地下水的主要污染物，其中辛莊地下水中氯化物平均含量最高，其次是王莊，宜興最低?？傆捕群土蛩猁}污染不明顯，也不是地下水主要的污染物，其中王莊地區(qū)地下水中硫酸鹽含

5、量最高，辛莊地區(qū)的總硬度含量最高。 三個研究區(qū)地表水COD<,Mn>超標(biāo)嚴(yán)重，灌溉排放水中COD<,Mn>均值都大于10mg/L，超過Ⅴ類水的限值；太湖COD<,Mn>均值為9.85mg/L，接近Ⅴ類地表水。地下水中COD<,Mn>含量低于地表水，但超標(biāo)也比較嚴(yán)重。辛莊地下水中COD<,Mn>均值最高，其次是宜興，都超過了國標(biāo)Ⅲ類地下水規(guī)定的限值(3.0mg/L)。研究區(qū)47.2％的地下水超過了Ⅲ 類COD<,Mn>

6、的限值，最高值達(dá)39.662mg/L，是V類地下水限值(10mg/L)的近10倍。研究區(qū)砷、硒和重金屬含量較低，不是水體的主要污染物。地表水濁度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地下水。宜興地下水濁度最高。辛莊地下水總?cè)芙庑怨腆w(TDS)含量最高，但是沒有超過Ⅲ類地下水1000mg/L的限值。地表水中灌溉河水DO含量最低；地下水DO明顯低于地表水。研究區(qū)域62.5％地表水的BOD<,5>超過Ⅲ類地表水的限值(4mg/L)。 (3)主成分分析結(jié)果顯示，

7、雨季地表水與第一主成分密切相關(guān)的因子是COD<,Mn>、總氮、銨態(tài)氮，旱季與第一主成分密切相關(guān)的因子是是銨態(tài)氮和總磷。 地下水的灰色聚類評價結(jié)果表明，研究區(qū)地下水質(zhì)量等級較差，污染狀況嚴(yán)重。在研究區(qū)所有的監(jiān)測點中，15.28％為Ⅱ類，19.414％為Ⅲ類，27.78％為Ⅳ類，37.50％為Ⅴ類。1月份水環(huán)境質(zhì)量等級最差，Ⅴ類占67％，Ⅳ類占25％，達(dá)到或者優(yōu)于Ⅱ類水質(zhì)的比例為0；3月和7月水環(huán)境質(zhì)量等級稍優(yōu)于1月，Ⅴ類分別占5