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水污染问题直接影响饮水安全和食品安全。黄河水污染不断加剧,水质下降严重。河流中粪大肠菌群的污染最为严重,但是尚未引起重视。粪大肠菌群来源于人体和温血动物粪便,是判断水质是否受生活污水污染的重要指标。我国地表饮用水源的超标项目以粪大肠菌群为首,远远超过其他污染项目。黄河兰州段污染较严重,历年来对该段的研究做过许多工作,但是关于黄河兰州段粪大肠菌群污染没有详细的研究报道。另外,“城市河流”是城市内重金属污染的汇,天然水体中只要有微量浓度的重金属即可产生毒性效应,破坏生态系统、危害人体,溶解态重金属是人们判断水体重金属污染程度的常用依据之一。水体重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一,从而被环境工作者高度关注。因此,对兰州市地表饮用水源粪大肠菌群和重金属的污染分析具有重要理论和现实意义。
针对兰州市地表饮用水源水质恶化和水量短缺现状,对2001-2005(“十五”)年期间黄河兰州段的五个监测断面:扶河桥(入境)、湟水桥、新城桥、包兰桥、什川桥(出境)进行分析。论文主要研究内容可分为以下几个方面:(1)调查和分析兰州市污染源的情况,包括区域分布、主要工业和生活污染源;(2)利用单因子分析法、聚类分析法和相关分析法分析黄河兰州段的粪大肠菌群污染状况;利用污染负荷指数法和SPSS软件的箱式图分析汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、六价铬(Cr)这四项重金属的污染状况,包括各年度、各断面、各水期的水质状况评价,总结主要污染项的变化规律;(3)结合水安全的基本概念理论,分析水安全的影响因素和兰州市存在的水安全问题。
通过对黄河兰州段粪大肠菌群、重金属及水安全问题研究,得出以下结论:
1.黄河兰州段粪大肠菌群每年超标,超标率范围为79.4%-95.9%;五个污染控制断面污染程度依次为:包兰桥>什川桥>湟水桥>新城桥>扶河桥;用聚类分析可将五个断面分为三类,依据地表水环境质量标准粪大肠菌群项目标准限值判断,进入兰州时是Ⅲ类,出境时超过了Ⅴ类限值,表明兰州市是黄河上游粪大肠菌群的重要污染源;各个水期的污染程度依次为:丰水期>枯水期>平水期;粪大肠菌群与高锰酸盐指数、总磷和氨氮呈正相关,且相关性很强,与挥发酚和油类呈负相关。
2.黄河兰州段水体中,重金属汞(Hg)、六价铬(Cr)、铅(Pb)、镉(Cd)在湟水桥污染最为严重,入境断面扶河桥的污染程度最小;重金属污染程度为Pb>Cd>Hg>Cr;各水期污染程度依次为枯水期>平水期>丰水期;黄河兰州段重金属Hg和Cd年内含量稳定,Cr和Pb年内整体含量比较低,但也出现个别含量很高的值,2003年Cr出现超标情况。
3.兰州市地表饮用水源存在的水安全问题有:兰州市向地表饮用水源黄河排污严重;兰州市水土流失严重,加快了污染物的迁移扩散;兰州市排水系统设施建设落后,污水处理能力低;城市存在突发性水污染隐患。