摘 要: 依据 GB 5750—2006《生活饮用水标准检验方法》及 CJ 94—2005《饮用净水水质标准》的 31 项检测项目和限值,对西藏色季拉雪山上的冰和雪进行了检测。结果表明,冰雪水中 31 项检测项目除色度、肉眼可见物和浑浊度 3 项不达标外,其余 28 项均达到标准; 12 种金属元素含量均较低; 再通过自制净化装置,使色度、肉眼可见物和浑浊度 3 项检测项目达到标准,使其达到直饮水的标准。采用加拿大水质指数( CCME WQI) 法和内梅罗污染指数法对其进行了评价,其结果表明两种评价体系对冰雪水的水质评价均适用,基本符合水质的检测结果。
关键词: 冰雪水; 水质; 达标; 评价体系; 色季拉山
西藏平均海拔 4 000 m 以上,具有数百座雪山。 “雪域”是“水域”,也是水之源。西藏冰雪面积共有 2. 62 万 km2 ,是我国冰雪总面积的一半,亦成为巨大 的 天 然 水 库[1]。 冰雪水被称为地 球上优质的水[2-3]。
近年来,国内外学者关于对冰雪水的水质研究微乎其微,由于我国饮用水资源不足,地表饮用水的质量已经遭到了一定程度的污染[4],可开发的冰雪水面积极大。若把冰雪水可处理转化为饮用水,可解决我国面临饮用水不足的问题,故本文对色季拉山的冰雪水水质展开调查与研究。
1 水质评价方法
目前,国内外学者提出的河流水质评价方法主要有单因子评价法、内梅罗污染指数法、灰色聚类法、层次分析法、主成分分析法、模糊评价法以及加拿大水质指数法( CCME WQI) [5-8]等; 但对于冰雪水水质的评价方法还处于空白阶段,故本文把内梅罗污染指数法和 CCME WQI 应用于冰雪水水质的评价,为后续冰雪水水质的研究提供科学支撑。
1. 1 加拿大水质指数法( CCME WQI)
CCME WQI 法是国际上用于评价饮用水水质的方法,从范围( F1 ) 、频率( F2 ) 、振幅( F3 ) 3 个方面对所有检测地点的检测值是否超标进行了评价。
2 试验方法与结果
2. 1 水质研究
色季拉山地处西藏自治区东南部,是林芝市林芝县东部与中西部的分界带。试验采样地点为色季拉山山口,海 拔 超 过 4 300 m,北 纬 29° 43' 59″,东 经 94°43'30″。通过采集色季拉山上的冰和雪,使其在自然光下融化,并将其作为试验样本,对其进行检测。
依据 CJ 94—2005《饮用净水水质标准》[15] 的检测项目和标准限值,对冰雪水的水质进行检测两次,并求取平均值。检测具体项目所对应的检测方法和主要仪器参考 GB /T 5750—2006《生活饮用水标准检验方法》[16]。其水质检测结果( 详细数据略) 表明,色季拉山冰雪水的水质依据《饮用净水水质标准》31 项检测项目除色度、肉眼可见物和浑浊度 3 项不达标外,其余 28 项均达到标准。冰雪水中 12 种金属元素含量均较低,由大到小为铁 > 铝 > 锰 > 锌 > 银> 铬( 六价) > 铜 > 铅 > 镉 > 硒 > 砷 > 汞。
2. 2 水质净化
为水质不达标的 3 项均为物理杂质,处理起来也方便、快捷。故本试验针对不达标的 3 项物理杂质,自制净化装置,并尝试研究净化装置中的填料。得到净化效果最佳的装置共分为 3 层,第一、二层填料均采用西藏本地的细砂,直径范围分别为 1. 25 ~ 2. 00 mm 及 0. 16 ~ 1. 25 mm,第三层采用碘值 1 000 的活性炭。通过此装置的处理,冰雪水的水质得到净化,其 3 项不达标的检测项目经净化后水质检测结果如表 3 所示。
根据表 3 的结果所示,冰雪水中色度、肉眼可见物及浑浊度 3 项不达标的检测项目经自制装置净化后均达到了直饮水的水质标准,其处理效果也较好。其色度检测项目从 10. 8 度净化为 3. 0 度,处理效果超过了 3 倍; 肉眼可见物检测项目从有大量黑色沉淀净化为没有,其处理效果非常可观,并达到饮用标准; 浑浊度检测项目从原有的 5. 30NTU 经净化后变为 0. 35NTU,净化效果达到了 15 倍。
3 评价分析
根据色季拉山冰雪水的特点,本文采用 CCMEWQI 法和内梅罗污染指数法两种不同的评价指标体系,以反映不同的评价体系对冰雪水水质评价结果的影响。
对于 CCME WQI 法,31 项水质检测项目除臭和味、肉眼可见物、总大肠杆菌和粪大肠杆菌 4 项外,其余 27 项检测项目均作为评价因子。由水质检测结果可知,27 项评价因子中,色度和浑浊度两项检测项目未达标,其余 25 项均达标。
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对于内梅罗指数法,选用 pH 值、挥发酚类( 以苯酚计) 、氟化物、氯化物( 以 Cl - 计) 、硫酸盐( 以 SO- 4 2 计) 、硝酸盐( 以 N 计) 、阴离子合成洗涤剂、三氯甲 烷、四 氯 化 碳、铁、锰、铜、铅、镉、锌、铬 ( 六价) 、砷、、硒共 19 项检测项目作为评价因子,采用《地表水环境质量标准》Ⅲ类、集中式生活饮用水地表水源地补充项目和集中式生活用水地表水源地特定项目中所对应19 项评价因子的标准作为标准限值。除重金属汞的含量超标外,其余18 项评价因子均达标。
根据两种评价体系,得出冰雪水水质的等级和水质状况,结果如表 4 所示。
根据表 4 可知,色季拉山的冰雪水水质状况良好,检测项目很少偏离相应标准。上述两种评价体系对本试验的水质评价影响不大,两种指数等级均为第二等级。与实际的水质检测结果相比,偏差不大,基本符合表 3 的叙述和水质的检测结果。这表明上述两种评价体系对冰雪水的水质评价均适用,然而内梅罗污染指数法需要另外对照地表水环境质量标准,比较费时费力,故建议研究冰雪水的水质可采用 CCME WQI 法。
4 结 论
( 1) 以西藏主要雪山之一的色季拉山为例,依据《生活饮用水标准检验方法》的检测方法和仪器,依据《饮用净水水质标准》的 31 项检测项目,对该山上的冰和雪进行了检测。其中 31 项检测项目中除色度、肉眼可见物和浑浊度 3 项不达标外,其余 28 项均达到标准。冰雪水中 12 种金属元素含量均较低,其顺序由大到小为铁 > 铝 > 锰 > 锌 > 银 > 铬( 六价) > 铜 > 铅 > 镉 > 硒 > 砷 > 汞。
( 2) 通过自制净化装置,对冰雪水中色度、肉眼可见物及浑浊度 3 项不达标的检测项目进行净化。经净化后,冰雪水的水质达到了直饮水的标准。其中,色度的净化效果超过了 3 倍,浑浊度的净化效果达到了 15 倍。这表明用 3 层滤料分别为 1. 25 ~ 2 mm 的细砂、0. 16 ~ 1. 25 mm 的细砂以及碘值为 1 000 的活性炭的净化装置,净化效果较好,达到了此试验的净化目的。
( 3) 采用 CCME WQI 法和内梅罗污染指数法两种评价指标体系,对冰雪水的水质进行了评价。其表明两种评价体系对冰雪水的水质评价均适用,且对本试验的水质评价影响不大。其中,两种指数等级均为二级,与实际的水质检测结果相比偏差不大,基本符合水质的检测结果。——论文作者:郝凯越,邱志华,段小龙,张 宁,宗永臣
参考文献:
[1] 西藏自治区统计局,国家统计局西藏调查队. 西藏统计年鉴2017 [M]. 北京: 中国统计出版社,2017.
[2] 毛阳海,董改改. 基于资源禀赋优势的西藏冰川矿泉水发展路径问题研究[J]. 西藏民族大学学报: 哲学社会科学版,2018,39 ( 3) : 76-81,161.
[3] 赵书彬. 西藏天然饮用水发展报告: 让 世 界 分 享“西 藏 好 水” [N]. 西藏日报,2014-07-22.
[4] ZONG Yongchen, HUANG Decai, ZHANG Yongheng, et al. Research on comprehensive evaluation of drinking water source based on two principal component analysis for water body classification and time-space comparability[J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,2019,227( 6) : 062025.
[5] ZONG Yongchen,HUANG Decai,DUAN Xiaolong,et al. Safety evaluation of rural drinking water sources in Nang County,Tibet Autonomous Region of China[J]. Applied Ecology and Environmental Research,2019,17( 2) : 5081-5091.
[6] 潘荦,黄晓荣,魏晓玥,等. 三种常用水质评价方法的对比分析研究[J]. 中国农村水利水电,2019( 6) : 51-55.
[7] SCHEILI A, RODRIGUEZ M J, SADIQ R. Development, application, and sensitivity analysis of a water quality index for drinking water management in small systems[J]. Environmental Monitoring and Assessment,2015,187: 685.
[8] 宗永臣,黄德才,段小龙,等. 组合的模糊 Borda 法在林芝市朗县农村饮用水安全评价中的应用[J]. 南水北调与水利科技, 2019,17( 6) : 95-101.
[9] LUMB A, HALLIWELL D, SHARMA T. Application of CCME water quality index to monitor water quality: A case study of the Mackenzie River Basin, Canada[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2006,113( 1-3) : 411-429.
[10] MISHRA S, KUMAR A, SHUKLA P. Study of water quality in Hindon River using pollution index and environmetrics, India[J]. Desalination & Water Treatment,2016,57( 41) : 19121-19130.
[11] HURLEY T, SADIQ R, MAZUMDER A. Adaptation and evaluation of the Canadian Council of Ministers of the Environment Water Quality Index ( CCME WQI) for use as an effective tool to characterize drinking source water quality[J]. Water Research,2012,46( 11) :
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