达州市通川区小流域COD含量调查分析

达州市通川区小流域 COD含量调查分析

张力丹 1，陈志星 2，黄晓龙 3,4，黎涛 1

1.达州市通川生态环境监测站

2.达州市惠泉污水处理有限公司

3.四川文理学院化学化工学院

4.国家城市污水处理及资源化工程技术研究中心川东分中心

摘要：为研究达州市通川区农村小流域地表水达标情况，对区域内9条小流域的COD进行为期1年的取样调查。结果表明：达州市通川区农村小流域整体水质情况较好，其中COD浓度达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）地表水Ⅲ类要求占66.7%，Ⅳ类要求的占33.43%；达到Ⅳ类要求的小流域均为地理位置离市区较近的小流域，且超标次数和倍数不高，最大超标倍数仅为0.45；所有小流域的COD浓度上游多高于下游，上半年高于下半年，尤其是未达到地表水Ⅲ类水域要求的双龙河、魏家河、明月江具有明显的该特点。

关键词：达州市；农村小流域；COD

中图分类号：X832 文献识别码：A 文献编号：

农村小流域的水质状况一直是水污染防治和农村饮水安全关注的重要方面^[1]，而农村小流域却易受农村面源污染、生活污水等的影响^[2,3]。在国家水污染防治行动计划和乡村振兴战略下，农村小流域水质得到极大的改善，部分地区劣Ⅴ类小流域逐步恢复到地表水Ⅲ类水域水质要求^[4,5]。随着国家《乡村振兴促进法》的实施，农村小流域的治理将不断加大，我国大部分农村小流域将得到了治理，对其水质的持续监控和调查评价，保障农业用水和农村生活饮水安全显得尤为重要^[6-7]。

四川农村小流域较多，其相关的调查研究多集中在成都平原和中部地区。杨占彪^[8]等对川中北盐亭县某乡镇小流域进行调查研究发现，其区域内小流域水质主要受氮磷的影响。吕娟^[9]等对南充荆溪河进行调查发现，在2017-2019年间荆溪河水质达标率呈逐年上升，区域治理效果明显。除此之外，不少研究者还对遂宁市射洪的 小流域^[10]、泸州市溪河^[11]、德阳市响滩河^[12]等进行了水质调查研究，为相应地区的地表水水质改善提供了参考，但针对四川东部达州市区域内的农村小流域水质调查评价鲜有报道。本文结合水中碳承载力的热点，对四川东部达州市通川区域内农村小流域水质中的COD进行调查分析，为该区域农村小流域水质改善提供相关参数。

1.调查区域概况

通川区位于四川省东部达州市，地处川东平行岭谷，低山较多，多以丘陵谷地为主，地貌属侵蚀剥蚀低山、丘陵，兼有河谷、平坝。地理坐标为东经107°20′37.5″～107°39′22.5″，北纬30°07′30″～31°27′30″，海拔高度为260～1068.5米。境内河流属长江流域，最大河流为州河，沿河分布主要农村小流域和各类溪流38条。

2.样品的采集与分析

为全面了解川东达州市通川区农村小流域中COD含量特征，以全区范围内9条主要监控的农村小流域布设上下游断面并采样分析，具体采样点分布见图1。采集时间为2019年1月-2019年12月，每月采样一次。采样和COD的测定方法按照《水和废水监测分析方法》（第四版增补版）要求进行。

图1 采样点分布图

3.结果与讨论

3.1通川区农村小流域水质中COD含量情况分析

对全区9条典型农村小流域的上下游水质中COD进行为期1年的调查，调查结果见表1。

表1 通川区农村小流域水中COD调查统计结果（mg/L）

根据调查结果显示，达州市通川区内的9条小流域，有6条上下游的水质均满足《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中的Ⅲ类水域（ COD≤20mg/L）要求，分别为洞滩河、梓桐河、长滩河、施家河、固家河、大堰河，占到所有调查小流域的66.7%。调查中未达到地表水Ⅲ类水域要求的小流域为双龙河、魏家河、明月江，其中双龙河调查断面为3个，在全年调查的36个结果中有7个超过地表水的Ⅲ类水域要求，超标率为所有调查河流中最高，达到19.4%；其次是魏家河，调查断面为2个，全年共有4个结果超标，超标率为16.7%；最低的为明月江仅1个结果超标，超标率为2.8%。

达州市通川区小流域的COD虽然未全部达到地表水Ⅲ类水域要求，但也均未超过Ⅳ类要求，未形成明显的黑臭水体。对超过Ⅲ类水域要求小流域的地理位置分析和调查发现，3条小流域均靠近达州市主城区，造成其水体中COD过高的原因可能是靠近主城区的农村区域建成区较多，人口密度较纯粹的农村地区大，而沿河散居居民生活污水未纳入管网、生活污水处理设施不完善，造成有少量污染物进入水体，造成部分单元的水质超标。建议对该3条小流域加强地区农村生活污水治理和面源污染控制。

3.2通川区农村小流域水体中COD的全年变化特征分析

将全年调查的9条小流域水体中同一断面COD绘制成变化趋势图，分析全年COD变化特征。

图2 通川区农村小流域上游全年COD变化

图3 通川区农村小流域下游全年COD变化

如图2和图3所示，达州市通川区小流域水体中COD全年呈明显无规则变化。在所有调查中除超过地表水Ⅲ类水域要求的双龙河、魏家河、明月江外，多数小流域上游段水体中的COD在4月和12月呈现出全年最低，在7和8月最高。超过地表水Ⅲ类水域要求3条小流域中，双龙河的最高值在3月和4月，超标倍数为0.45和0.4；魏家河的最高值在3月，超标倍数为0.5；明月江的最高值在6月，超标倍数为0.1。这表明该3条小流域上半年水体COD浓度易增加。以地表水Ⅲ类水域COD标准要求为基准，所有小流域的下游段水质较上游段好，全年双龙河仅有春节后的三个月超标，魏家河仅在5月份超标，明月江仅在10月份超标，其所有小流域最大超标倍数也仅为0.2。

3.3通川区农村小流域水体中COD的时空变化特征分析

本研究将全年通川区所有小流域每个断面的COD值为研究对象，以上游对下游的算术差为结果绘制三维变化图，图中锥形朝上和朝下分别代表上游COD浓度大于和小于下游，锥形越高其绝对值越大，具体见图4。

图4通川区农村小流域上下游COD差值变化

从图4可知，所有调查小流域中上游COD值高于下游的共56组，上游低于下游的共49组，有3组无变化，这说明达州市通川区内的小流域对COD自净量高于排入量。从时间轴度上分析，7月排入小流域的污染物最多，自净能力超过排入污染物量的小流域仅有施家河；12月份小流域的自净能力最好，共有8条小流域的下游COD值优于上游COD值，分析原因可能是7月属于雨季，农村地区的面源污染物随雨水进入流域，造成COD增加。从单条小流域的空间变化分析，施家河随空间的推移而水质变化最好，全年共有9个月下游COD值优于上游，而魏家河最差，仅为4个月，其余处理中间水平。从单个数据上分析，所有调查中，上游高于下游的最大差值为1月份的双龙河，最大差值为10mg/L；下游浓度增加最多的为6月份的明月江，最大差值为7.5mg/L。对该现象进行原因分析，可能是施家河地处农村腹地，夹于两山之间，面源污染小，生活污水排放总量低，排入施家河的污染物较少，而魏家河离达州市区较近，整体污染量较大，造成水体中COD增加。因此，建议加强对城郊农村小流域沿岸的综合污染控制。

4.结论

通过对川东达州市通川区农村小流域水体中COD为期12个月的采样调查分析，得到以下结论：达州市通川区农村小流域整体水质情况较好，但也存在离市区较近的小流域部分月份和断面COD浓度超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅲ类水域要求情况。在所有调查的农村小流域中，上游水体COD浓度整体高于下游，全年上半年COD浓度高于下半年。根据调查结果，建议达州市通川区加强对城郊附近农村小流域沿岸的污染治理与控制，提高水体的全年全域达标率。

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