梁志銳
肇慶市高要生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站
灌溉水源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈,一旦受到各種毒害污染物的侵入,就會破壞天然水體的理化性能,各種復(fù)雜的成分會導(dǎo)致有害物質(zhì)濃度超標,不僅危害農(nóng)作物生長,以至于造成農(nóng)作物的減產(chǎn),而且糧食里面的有害殘留還會影響人的身體健康[1]。因此,對農(nóng)田灌溉水質(zhì)進行研究,是確保農(nóng)田灌溉水質(zhì)達標的前提基礎(chǔ)。本文以廣東省某沿海地區(qū)2021 年農(nóng)田灌溉水質(zhì)評價分析為例,探討灌溉水質(zhì)達標的最佳措施。
廣東沿海某地區(qū)農(nóng)田灌溉區(qū)總面積為32.16萬畝,具體的農(nóng)田灌溉面積8.8 萬畝,農(nóng)田灌溉水源為內(nèi)河河涌,外江水系的漲潮閘口的河水是河涌的補給水源,也有部分上游水庫排水補給河涌。為了能夠全面而準確地掌握灌溉區(qū)域水質(zhì)狀況,根據(jù)《農(nóng)用水源環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(NY/T396-2000),本次檢測評價項目為《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB 5084-2021)中農(nóng)田灌溉水質(zhì)基本控制項目16 項和選擇性控制項目36 項。本文布設(shè)的采樣點選擇了有一定代表意義的9 個閘口對應(yīng)的內(nèi)河以及外江實施布設(shè),以全面準確了解灌溉流域水系以及內(nèi)外水系水質(zhì)的狀況,并在每個點的水系截面的上、中、下層提取等量的水樣形成混合水樣,其中測定氰化物水樣的保護劑為NaOH。采樣時間為2021 年8 月上旬,上午9 ~12 時。
本研究利用玻璃電極法測定pH 值;利用重量法測定SS;利用Kl—萃取原子吸收法測定Cd 和Pb,利用二苯碳酞二阱分光光度法測定Cr+8,CN—的測定利用蒸餾—異煙酸—毗哩琳酮分光光度法進行;測定As 用二乙墓二硫代氨基甲酸銀法進行。
(1)單因子評價
上面公式中:Ni代表i項目測定污染物樣品的總數(shù);ni代表i項目污染物被檢出的樣品數(shù)量;fi代表i項目實測值高出評價標準值的樣品數(shù)量;Xi—代表i項目實測值的平均數(shù)值;Ximax代表i項目實測的最大值;Ximin代表i項目實測的最小數(shù)值;將i項目評價標準值設(shè)定為Si;Simax代表i項目區(qū)間標準值的最大允許值;而Simin則代表i項目區(qū)間標準值的最小允許值;Si-代表i項目區(qū)間標準值的平均值。
(2)多因子綜合評價
分別利用綜合污染指數(shù)對各灌區(qū)進行多因子綜合評價:
上面公式中:P 代表綜合污染指數(shù);單項污染指數(shù)的平均值設(shè)定為單項污染指數(shù)的最大值為Pimax。本研究的農(nóng)田灌溉水質(zhì)量按照綜合污染指數(shù)采取如下方法實施分級:一級為無污染或清潔級P≤1;二級為輕度污染級1 <P≤2;三級為重度污染級2 <P≤3;四級為重度污染級P>3。
因為外江水系是河涌的主要補給水源,所以點位布設(shè)本著由遠及近的原則,本文布設(shè)的采樣點選擇了有一定代表意義的9 個閘口對應(yīng)的內(nèi)河以及外江實施布設(shè)。從圖1 不難看出,不管是內(nèi)河還是外江的點位,只要是距離??谠浇然锖腿}量的濃度越高,當點位距離入海口越遠時,外江和內(nèi)河檢測到的全鹽量和氯化物的值沒有多大差異;如果是點位接近入???,就會顯示氯化物和全鹽量的明顯差異,并且外江不管是漲潮還是退潮情況下,全鹽量的值都遠高于內(nèi)河的全鹽量值。因此表明,農(nóng)田灌區(qū)內(nèi)水質(zhì)全鹽量和氯化物濃度高低取決于外江的海水倒灌[2]。
圖1 內(nèi)河、外江水系氯化物、全鹽量情況圖
通過本文設(shè)置的9 個外江和內(nèi)河點位的監(jiān)測和采樣數(shù)據(jù),對外江漲潮時以及內(nèi)河水質(zhì)情況的分析,并按照“新標準”通過本文的樣品分析方式進行污染指數(shù)的計算和評價,見表1。
表1 單項因子差異性分析
從表1 和對外江、內(nèi)河點位的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,在水閘外江的漲潮和退潮時的水質(zhì)的污染指數(shù)相近,污染等級都是3 級,都突破了警戒線值。通過檢驗單項因子的差異性,顯示P 值都超過0.05,但不顯現(xiàn)明顯的差異,也就是說外江各個點位漲潮和落潮的影響無差異性。但分析全鹽量和氯化物都顯示單項污染指數(shù)超高,而且氯化物單項污染指數(shù)高出全鹽量的2.6 ~6.8 倍,造成綜合污染指數(shù)稍高于內(nèi)江。糞大腸菌群超標情況比較嚴重。
根據(jù)閘口所在內(nèi)河布設(shè)的不同點位的監(jiān)測以及采樣數(shù)據(jù),從內(nèi)河整體的污染指數(shù)與超標率進行分析可以顯示,內(nèi)河污染指數(shù)為3.00,污染等級達到3 級;分析污染指標,糞大腸桿菌群高于外江,全鹽量超標不嚴重,氯化物超標嚴重,綜合評價狀況與9 個內(nèi)江閘口點位情況相似。如果是氯化物、全鹽量沒有參與評價,那么污染指數(shù)只是0.42,屬于一級的清潔型,結(jié)果反差極大。
對于枯水期和豐水期進行兩次檢測結(jié)果的分析,主要的超標因子為糞大腸桿菌群、全鹽量、氯化物,其中超標特別嚴重的是氯化物和全鹽量,嚴重影響評價污染指數(shù)。所以,通過對比氯化物和全鹽量有沒有參與灌溉水綜合污染指數(shù)和超標率評價的結(jié)果,不難看出,在豐水期的水質(zhì)評價中全鹽量和氯化物的綜合污染指數(shù)的評價結(jié)果沒有影響,而在枯水期的綜合污染指數(shù)以及超標率都有很大的影響,這樣的影響與枯水期水量小、速度慢、水分蒸發(fā)快、缺乏新鮮的水源補給有關(guān)。相反,豐水期因為雨量充沛、海水漫漲,形成的大流量、快流速等因素,就會影響很小[3]。如果氯化物和全鹽量不參與評價的情況下,農(nóng)田灌溉區(qū)在豐水期和枯水期綜合污染指數(shù)呈現(xiàn)穩(wěn)定的情況,與目前水質(zhì)相差無幾。
(1)對于廣東沿海地區(qū),外江與內(nèi)河的水質(zhì)在閘口附近的各個監(jiān)測項目指標幾乎沒有差異,但氯化物和全鹽量的單項污染指標超高,造成綜合污染指數(shù)比內(nèi)江稍高。從另外的層面分析,內(nèi)河的水源主體是水閘換水調(diào)度補給,其水質(zhì)會受到外江水質(zhì)的明顯影響,特別明顯的是全鹽量和氯化物方面。
(2)氯化物和全鹽量的指標會嚴重影響污染指數(shù)評價結(jié)果,也就是說,氯化物和全鹽量是不是參與評價,會產(chǎn)生不同的水質(zhì)污染指數(shù)結(jié)果,所以在管理過程中必須進行甄別,不能進行簡單的農(nóng)田灌溉水質(zhì)評價。
我國現(xiàn)行的《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》 (GB5084-2005)或 2021 年 7 月1 日施行的《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB 5084-2021)中,只是設(shè)置了全鹽量的鹽堿土區(qū)域和非鹽堿土區(qū)域標準限值,卻沒有設(shè)置氯化物的指標。而從本文的實驗研究中看出,氯化物的單項污染指數(shù)遠遠高于其他指標,所以必須進行更進一步的研究,完善水質(zhì)評價的標準。