辽宁省辽河盘锦段渔业性能和水质现状评价
辽河盘锦段其位于辽宁省西南部台安县红庙子附近以下河段,流经盘山、台安、大洼等县,最后注入辽东湾。该河段长约124 km,每年封冰期在3个月左右,流域面积约2.54×103 km2,平均气温在8.4℃左右,属于温带大陆性半湿润季风气候[1]。辽河盘锦段水产品资源丰富,历来盛产河蟹、黄颡鱼、梭鱼、鲈鱼、鲶鱼、乌鳢、刀鲚等水产品,是辽宁省重要的渔业水域之一,由于河流长期受到城市及化工企业排污影响,渔业资源产量受到严重威胁,鱼、虾、蟹的产量很低,鲈鱼、刀鲚、梭鱼频临绝产。因此,监测站于2013—2016年对辽河盘锦段进行了4年的监测调查,旨在及时掌握和了解该河段的水质变化趋势,为辽河盘锦段水域污染与渔业资源保护提供一定的理论科学的数据。
1 材料与方法
1.1 采样时间和站位地点
辽宁省淡水渔业环境监测站(以下简称监测站)于2013—2016年对辽河盘锦段进行了8次水质采样,分别为每年的5月(春) 和9月(秋);站位地点如图所示。
图1 辽河盘锦段采样站位图
1.2 调查内容与分析评价方法
为系统调查辽河盘锦段渔业水质状况,根据雷衍之[2]编著的《养殖水环境化学》将内容参数设为水温、溶解氧、透明度、pH、高锰酸钾指数、总磷、总氮、氨氮、石油类、挥发酚、汞、铜、锌、铅、铬指标。采用国家环境保护局[3]2002年出版的《水和废水监测分析方法》对各项水质指标进行实验室检测分析。
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评价标准根据《地表水环境质量标准》GB3838—2002[4] 和 《渔业水质标准》 GB11607—89[5],评价方法为单项指数法和河流水质综合评价法[6-7]。河流水质综合评价公式为:
河流断面综合水质指数计算公式:
河流综合水质指数计算公式:
公式中:qj为河流第j个断面水质类别,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类的数值分别对应整数1、2、3、4、5;Wi为河流断面第i项污染指数的权重;Pij为河流j断面第i项污染指标的分指数;P为河流综合水质指数;m为监测河流断面数;Pj为河流j断面综合水质指数。整数部分为断面水质类别,小数部分为各污染指数的加权平均数,用于区分水质的优劣度,提高分辩率。
ρ为系数;当水质类别是Ⅰ类时,ρ=1;水质类别是Ⅱ类时,ρ=0.47;水质类别是Ⅲ类时,ρ=0.45;水质类别是Ⅳ类时,ρ=0.41;水质类别是Ⅴ类时,ρ=0.18。
2 水质分析和评价
2.1 水体指标分析
根据辽河盘锦段水质状况和渔业水质特征,将水体指标分类为氧平衡指标、物理指标、常规化学指标和有毒化学指标共4大类进行数据分析,数据描述结果数值用“平均值±标准差(Mean±SD)”表示,采用SPSS13.0在P=0.05水平下进行统计分析,数据经方差分析后进行组间两两(LSD)比较和显著性检验。数据结果见表1。
2.1.1 氧平衡指标
表1 辽河盘锦段主要理化指标
站点 项目 透明度/cm 水温/℃ DO/(mg/L) pH CODMn/(mg/L)大张桥 平均值 10.0±0.0a 22.3±2.5a 9.6±2.4a 8.4±0.5a 7.88±2.82a变幅 10.0 20.3~24.9 7.2~14.5 7.7~8.9 4.02~11.53大闸 平均值 34.3±18.0a 21.7±2.4a 10.5±2.5a 8.4±0.5a 7.12±2.43a变幅 10.0~50.0 18.4~22.1 7.0~13.7 7.8~9.2 5.41~10.80外环桥 平均值 25.5±10.2ab 20.7±2.5a 8.7±1.4ab 8.2±0.4a 7.12±2.33a变幅 10.0~37.0 17.6~24.2 6.9~11.5 7.6~8.9 4.02~10.78曙光 平均值 20.2±6.1bc 22.5±3.3a 8.8±5.1ab 8.1±0.5a 7.81±3.12a变幅 10.0~25.0 18.4~25.2 4.1~20.3 7.5~8.7 5.66~12.47绕阳河 平均值 27.5±13.1bc 22.5±2.2a 8.9±1.7b 8.1±0.6a 7.78±2.90a变幅 10.0~50.0 19.1~25.3 6.5~10.8 7.1~8.8 6.59~12.09北屁港 平均值 12.1±8.0c 22.4±3.2a 6.2±2.1b 7.9±0.5a 8.7±4.6a变幅 5.0~30.0 18.5~24.4 4.1~8.5 7.7~9.0 6.06~18.67
续表1 辽河盘锦段主要理化指标
注:同列中标有不同字母的平均值之间有显著性差异(P<0.05)。标有相同字母的平均值之间无显著性异(P>0.05)。
站点 项目 总磷/(mg/L) 总氮/(mg/L) 氨氮/(mg/L) 石油类/(mg/L) 挥发酚/(mg/L)大张桥 平均值 0.085±0.061a 1.72±1.22a 0.15±0.20 a 0.010±0.005a 0.000 15±0.000 00a变幅 0.028~0.225 0.09~3.27 0.01~0.60 0.005~0.0178 0.000 15大闸 平均值 0.102±0.048a 2.35±1.90a 0.26±0.42a 0.010±0.006a 0.000 15±0.000 00a变幅 0.058~0.149 0.08~5.74 0.01~1.20 0.005~0.0176 0.000 15外环桥 平均值 0.121±0.053ab 2.72±1.89a 0.40±0.60a 0.010±0.006a 0.000 15±0.000 00a变幅 0.077~0.236 0.12~4.99 0.02~1.55 0.005~0.019 0.000 15曙光 平均值 0.158±0.084ab 3.14±2.33a 0.52±0.66a 0.026±0.039a 0.000 15±0.000 00a变幅 0.033~0.296 0.14~6.17 0.01~1.67 0.005~0.123 0.000 15绕阳河 平均值 0.088±0.052ab 1.99±1.44a 0.23±0.32a 0.011±0.008a 0.000 15±0.000 00a变幅 0.056~0.213 0.07~4.54 0.01~0.46 0.005~0.227 0.000 15北屁港 平均值 0.136±0.061b 2.57±1.99a 0.44±0.73a 0.015±0.007a 0.000 15±0.000 00a变幅 0.092~0.275 0.11~4.23 0.02~0.73 0.005~0.224 0.000 15站点 项目 汞/(μg/L) 铜/(μg/L) 锌/(μg/L) 铅/(μg/L) 铬/(μg/L)大张桥 平均值 0.029±0.013a 2.85±0.88a 13.89±10.62a 2.25±3.40a 0.39±0.46a变幅 0.020~0.050 1.73~4.17 1.65~25.4 0.30~5.81 0.10~1.40大闸 平均值 0.029±0.013a 2.69±0.59a 15.21±15.80a 2.04±2.83a 0.30±0.35a变幅 0.020~0.050 1.89~3.38 1.65~36.40 0.30~8.18 0.10~1.13外环桥 平均值 0.029±0.013a 2.76±1.01a 10.04±10.09a 1.96±2.74a 0.35±0.39a变幅 0.020~0.050 1.41~4.36 1.65~27.70 0.30~8.35 0.10~0.53曙光 平均值 0.029±0.013a 2.13±0.89a 12.17±11.56a 2.70±4.07a 0.27±0.23a变幅 0.020~0.050 0.65~3.64 1.65~30.40 0.30~12.20 0.10~0.66绕阳河 平均值 0.029±0.013a 2.35±1.00a 9.03±10.82a 1.46±1.10a 0.24±0.25a变幅 0.020~0.050 0.94~3.99 1.65~27.40 0.30~2.53 0.10~0.82北屁港 平均值 0.029±0.013a 2.67±0.92a 10.59±12.70a 3.34±3.58a 0.33±0.49a变幅 0.02~0.05 1.21~4.25 1.65~32.30 0.30~7.84 0.10~1.49
课堂教学主要分为两部分:教师讲解与学生自主完成实训相结合,教师在课程的开始综合讲解该项目所融合的知识点,然后按模块划分,对每一模块的讲解借鉴“对分”的模式,由于知识点为前期所学知识,对于学生而言并不是很困难,因此每节课分为三部分:首先教师对要讲解的功能模块进行简单概述;其次学生之间进行讨论,对遇到的问题进行组内解决,组内无法解决的提交给老师,由教师汇总后统一解决共性问题;最后学生对自己的实训课题进行完成,进行硬件设计或者软件程序的编写。
石门水电站增效扩容工程主要内容包括:河床电站、东干渠首电站、西干渠首电站水轮发电机组及附属设备、辅机系统、监控保护系统、配电系统及消防系统的机电设备改造。增效扩容工程完成后,电站总装机容量由现在的4.26万kW提高到4.473万kW,年增加发电量914万kWh,较现状复核发电量增加11.7%。项目概算总投资12 883.43万元。其中,东干、西干渠首电站概算投资1 243.27万元,作为试点项目计划于 2011年、2012年实施;河床电站概算投资11 640.16万元,作为推广项目计划于2013年、2014年实施。
城市综合客运枢纽在建设规模、规划条件以及商业服务设施等因素的影响下,极易出现功能布局不合理的问题,如有些客运枢纽有铁路、城铁、地铁以及公交、出租等交通方式,交通组织混乱、车流不顺畅,存在人车存在混行的现象,导致枢纽功能布局不够合理,未实现这些交通方式的一体化设计,乘客无法实现各种交通方式的换成衔接,且设计人员未将出租车到发的衔接进行充分考虑,出现了出租车在路边随意停放拉客的问题。另外,也有些客运枢纽交通组织功能集成度低,服务功能缺失,乘客使用不便,导致功能布局不合理。
2013年各断面及河流流域水质等级为Ⅳ级,这主要是高锰酸钾指数超标导致,而2014—2016年各断面及河流流域水质等级为Ⅴ级,这主要是总氮超标所致。从2014年起,河流各断面污染指数逐年上升,分析原因主要是辽河盘锦段接受城市生活和化工企业污染导致的高锰酸钾指数、总氮和总磷指标数值逐年升高有关。
2.1.2 物理指标
各位点石油类平均值呈不显著差异(P>0.05);总体平均值变幅在0.010~0.026 mg/L之间。各位点挥发酚平均值呈不显著差异(P>0.05);各位点平均值都是0.000 15 mg/L。各位点汞、铜、锌、铅、铬平均值都均呈不显著差异(P>0.05);各位点汞平均值都是0.029μg/L;铜总体平均值变幅在2.13~2.85μg/L之间,锌总体平均值变幅在9.03~15.21μg/L之间,铅总体平均值变幅在1.46~3.34μg/L之间,铬总体平均值变幅在0.24~0.39μg/L之间。有毒化学各指标变化幅度不大,比较稳定。
大闸透明度变幅为10.0~50.0 cm,平均值最高,为34.3±18.0 cm。北屁港透明度变蝠为5.0~30.0 cm,平均值最小,为12.1±8.0 cm。大闸透明度显著高于北屁港透明度(P<0.05)。
2.1.3 常规化学指标
在变电站运行维护的过程中,应全面分析风险问题,统一工作标准,创建科学化与合理化的工作模式,遵循现代化的管理工作原则,在科学管控的情况下,提升变电站运行维护管理水平,满足时代发展需求。
2.1.4 有毒化学指标
各位点溶解氧呈饱和或过饱和状态,北屁港溶解氧变幅较小,为4.1~8.5 mg/L;平均值最低,为6.2±2.1 mg/L。大闸溶解氧变幅为7.0~13.7 mg/L;平均值最高,为10.5±2.5 mg/L;其平均值显著高于北屁港溶解氧平均值(P<0.05)。
各位点pH平均值呈不显著差异(P>0.05);总体平均值变幅在7.6~8.4之间,比较稳定。大张桥总磷变幅为0.028~0.225 mg/L,平均值最小,为0.085±0.061 mg/L;曙光总磷变蝠为 0.033~0.296 mg/L,平均值最大,为0.158±0.084 mg/L;曙光总磷平均值显著高于大张桥总磷平均值(P<0.05)。各位点总氮平均值呈不显著差异(P>0.05);总体平均值变幅在1.72~2.72 mg/L之间,变化不大。各位点氨氮平均值呈不显著差异(P>0.05);总体平均值变幅在0.15~0.52 mg/L之间,变化不大。
各位点水温变化幅度相差不大,水温平均值呈不显著差异(P>0.05)。曙光水温变幅为18.4~25.2℃;平均值最高,为22.5±3.3℃。外环桥水温变幅为17.6~24.2℃;平均值最小,20.7±2.5℃。
根据API 50 CHL系统说明书进行操作,将测试菌株于30 ℃分别培养24 h和48 h,而后读取产酸试验结果并进行记录,将结果输入API plus软件,初步判定菌种的种属。
2.2 水质评价
长期以来,由于辽河盘锦段遭受城市生活和企业排放污水影响,使得辽河盘锦段渔业水域资源受到严重影响。因此,监测站于2013—2016年对辽河盘锦段水质进行了跟踪监测,4年共采集水质样品48个,监测水温、溶解氧、总磷、石油类、汞、铜等指标15项,根据水质分析结果(表1),依据《地表水环境质量标准》及《渔业水质标准》,并应用综合污染指数法对辽河盘锦段水质进行评价(表2)。
表2 2013~2016年各断面综合水质污染指数及河流水质指数
站位2013年(Pj)2014年(Pj)2015年(Pj)2016年(Pj)大张桥河闸外环桥曙光桥绕阳河北屁岗综合水质指数4.64 4.73 4.49 4.62 4.51 4.70 4.62 5.41 5.53 5.50 5.52 5.47 5.57 5.50 5.45 5.69 5.62 5.75 5.59 5.78 5.65 5.55 5.86 5.87 5.98 5.61 5.85 5.79
从各断面水质状况分析(表1),2013—2016年水温、溶解氧、pH、石油类、挥发酚、汞、铜、锌、铅、铬指标符合《地表水环境质量标准》Ⅰ类水质等级,总磷和氨氮都为Ⅱ类或Ⅲ类水质标准,高锰酸钾指数为Ⅳ类水质标准,总氮为Ⅳ或Ⅴ类水质标准。溶解氧、pH、石油类、挥发酚、汞、铜、锌、铅、铬指标平均值均低于《渔业水质标准》标准值。
各位点高锰酸钾指数平均值呈不显著差异(P>0.05)。北屁港高锰酸钾指数变幅最大,为6.06~18.67 mg/L;平均值最高,为8.7±4.6 mg/L。外环桥高锰酸钾指数变幅最小,为4.02~10.78 mg/L;平均值最小,7.12±2.3 3 mg/L。
1991年及2002—2008年监测站对该河段进行了调查监测,其主要污染物为高锰酸钾指数、石油类、挥发酚、铜、锌等[1,8],近年监测调查结果显示,主要污染物有明显改观,主要是高锰酸钾指数和总氮有关,分析原因主要是政府加大了对辽河盘锦段周边的点源污染(污水排放企业)的管理力度,很多污染指标已经符合《地表水环境质量标准》Ⅲ类以下水质等级,促使辽河盘锦段水体污染的污染物因子明显减少。
2.3 渔业水质分析
近年来,辽河盘锦段渔业资源受到严重威胁,鱼、虾、蟹的产量很低。从表1和表2数据分析,最直接的原因主要是高锰酸钾指数和总氮超标所致。
城市里还有一种东西让人无法忍受,那就是无处不在的恶臭味。西瓜皮、各种腐败的食物、死老鼠、宠物的尸体等,在烈日和高温的烘烤下发酵、蒸腾。
高锰酸钾指数是反映水体有机质含量[9]及水体受污染程度的重要指标,当高锰酸钾指数过高时,微生物对有机物分解过程中易消耗水中溶解氧而导致水质败坏,水生生物的死亡,从而释放更多的无机氮、有机氮、磷等营养物质,加重了水中的富营养化,同时易破坏了水体生态平衡。总氮严重超标是水体富营养化重要指示[10-11]。近几年,辽河盘锦段总氮超标,除了与高锰酸钾指数过高有关外,最主要是与城市生活、畜牧养殖业和上游来水的污染有更大关联,这与我国南方水系污染有相似之处[12-13];而工业排污随着政府对企业管理力度加大,企业处理废水能力加强,工业排污逐渐减小。
乔十二郎也看到,张万邦的裤子湿了,地上也湿了,笑着说:“亏你是太医,膀胱破了,尿液只会流进肚子里,地上怎么会湿?”
综合上述分析得知,近些年辽河盘锦段流域水污染因子有明显结构性变化,污染因子减少,但距离水环境根本性好转,还需要进一步加强生活污水及养殖畜牧业污水的处理。
3 辽河盘锦段流域发展对策
3.1 辽河盘锦段水域水质现状
辽河盘锦段水体污染因子有明显结构性变化,主要染污来源于高锰酸钾指数和总氮。采用河流综合指数法进行评价,2013年辽河盘锦段水质指数为4.62,为Ⅳ类水质;2014—2016年分别为5.50、5.65和5.79,为Ⅴ类水质。目前,辽河盘锦段污染主要来源于3个方面:⑴大张桥位点的上游来水。从表1数据分析,上游来水已经受到污染,高锰酸钾指数和总氮已经超标。⑵盘锦地区生活及农畜牧业养殖污水。河流经盘锦地区后因大量生活及农畜牧业养殖污水的进入,导致水体污染。⑶辽河盘锦段支流绕阳河的来水。从表1数据分析,绕阳河水高锰酸钾及总氮近几年始终处于超标水平。
长期以来,由于辽河盘锦段水质受到污染,使得渔业资源受到严重威胁,鱼、虾、蟹的产量很低,甚至濒临绝产。张云浦[14]曾报道辽河盘锦段在2001—2005年间,辽宁盘锦地区累计向辽河盘锦段排放工业废水8 043.1万t、主要污染物34 948.81吨;监测站于2002—2007年对辽河盘锦段进行过水质调查,其支流绕阳河每年在秋季有1次污水集中排泄过程;2002—2008年王晓光等[1]报道对该河段进行了调查监测,其主要污染因子为高锰酸钾指数、石油类、挥发酚、铜、锌等,宛立等[15]报道,氮、石油类等污染因子主要分布在辽河盘锦段地区,上述报道都是渔业资源受到影响的主因。近几年,虽然政府加强对辽河盘锦段周边企业排放工业废水的管理力度,其水体污染因子有明显结构性变化,污染因子减少,但由于城市生活及畜牧业养殖污水等原因,辽河盘锦段的水生态环境平衡依然在遭受破坏,渔业资源的恢复更是需要很长的时间。
3.2 辽河盘锦段水域发展防治对策
辽河盘锦段渔业资源是辽宁省淡水渔业经济的重要组成部分,而辽河盘锦段水体污染形势依然严峻。因此对辽河盘锦段水域发展提出如下意见:首先,辽河盘锦段上游及支流绕阳河周边城市和区县应进一步统一部署,加强监管污水排放总量,达标排放,避免污水进入辽河盘锦段。其次,盘锦地区急需解决城市生活及畜牧业养殖污水处理,继续科学完善盘锦地区排水管网和污染废水处理设施的建设与改造,杜绝污水直接排放。最后,加强辽河盘锦段水域环境的管理。实时监控水域环境的变化,季节性捕捞,杜绝乱捕乱抓,为渔业资源的恢复和发展创造更好的外部环境和条件。
参考文献:
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