当前世界环境

介绍

水资源利用的增加、非自然的操纵和河流水质的变化都有所增加。在世界各地，人类活动对河流和湖泊产生了深远的影响。河流暴露在大量的家庭污水、工业污水、农业污水、矿山废物、城市污水、放射性物质、杀虫剂和许多其他污染物中(Wongsupapa, C.;等, 2009)

保持河流水质和净化污染部分的第一步是获取河流水在时间和地点维度上的质变信息，确定主要来源和各种水污染物(Oguchi, T.， 2009, SahaP)。, 2010)。

由于参数、样品和站点的多样性，单独或组合测量参数的分析只能提供不完整的水质信息。河水的数学-计算机定性建模也需要广泛的水动力和水文信息(Silva f.;等奥姆斯比，路易斯安那州，2006)。水质指数(WQI)就是为了解决这一问题而发展起来的。1970年，布朗首次代表WQI。

WQI是一种将大量水质数据的定量值转换为单个数字的数学统计工具。它为管理人员和决策者提供了一个简单易懂的工具，以获取有关水质的信息，并决定是否允许允许使用水。此外，WQI的应用明确了水资源的变化过程和质量趋势(Brian O.， 2005)，并允许对水质进行分类。已公布的指标有多种类型，是根据各地区的具体方法和现有标准制定的，如NSFWQI、OWQI等。在适用于水质分区的各种指标中，选择NSFWQI的原因是其精度高、简单易行、所需参数可获得(Shamsai)等艾尔, 2006)。

根据前人的研究，Mirmoshtaghi(2011)根据NSFWQI指数对Sefidrood河5个采样站的20个样本进行了水质调查，并与OWQI指数进行了比较。结果表明，NSF最大值为57，最小值为32。沿Sefidrood河的NSFWQI平均值为47.5，处于恶劣区域。同时，根据OWQI指数的计算，Sefidrood河在研究期间水质非常差(Mirmoshtaghi, 2012)。

本文采用NSFWQI指数对马赞达兰省三条河流的水质进行了分类研究。

表1:NSFWQI的权重因子 点击这里查看表格

材料与方法

NFSWQI

在对上述9个因素进行测量后，根据换算曲线(见附录)得出各分项指标。最终指标的计算采用式(1)

Nsfwqi =€_我ⁿ_{= 1}KI…(1)

式中，n为子指标个数，k为权重因子，I为根据表1换算曲线得出的子指标。

表2:根据NSFWQI的水质分类 点击这里查看表格

为了确定NSFWQI指数，我们测量了9个参数，原因如下:

BOD试验给出了水中生物可降解废物数量的近似估计。可生物降解的废物通常由有机废物组成，如树叶、草和肥料。

溶解氧(DO)

DO试验规定了在水中维持生命所需的溶解氧量。鱼类、无脊椎动物和所有生活在水中的动物都可以获得这种氧气。溶解氧的减少是水体可能受到污染的标志(Abraham W.R.， 2011, Yau, J.， 2003)。

图1:研究河流的流域 点击这里查看图

粪便大肠杆菌

粪便大肠菌群是一种存在于人类和动物粪便中的细菌。

硝酸

硝酸盐是水中的主要污染物之一。硝酸盐对人体有害，因为它被氧化成亚硝酸盐，影响红细胞携带氧气的能力。亚硝酸盐也会引起鱼类非常严重的疾病。

表3:水质变量的平均值 点击这里查看表格

表4监测站NSFWQI值 点击这里查看表格

pH值

大多数水生生物对pH值非常敏感，河流中适宜生存的pH值通常为6.5 ~ 8.5 (Nwajei, G.;等, 2012;Kowalkowskiab T。等, 2007)

温度

大多数物理、化学和生物都直接受到温度的影响。大多数水生动植物都能在一定的温度范围内生存，并能忍受极端的变化。

总溶解固体(TDS)

TDS是河流水体中的溶解物质，包括盐类、部分有机物和多种营养物质、有毒物质等。溶解物质浓度过高或过低都会影响水生生物的生长并导致其死亡(Parihar, S.;等, 2012;Murhekar H。等, 2012)

图2:河流NSFWQI值 马赞达兰省 点击这里查看图

总磷

磷酸盐是动植物生长所必需的。总磷酸盐表示水生资源中磷酸盐的可用值。

浊度

浊度是利用悬浮固体在水柱中的光散射来计算的。高浊度会导致更多的水黑暗(Muthusamy P.;等．2012)。如果水变得非常迟钝，它维持大多数植物和微生物的能力就会消失。

NSFWQI指数是一个递减指数，即随着水污染的加重而递减。该指数的取值范围在0到100之间，按照表2 (Khadem, i.m.，等, 2006;Banjaka D。等, 2012)。

图3:马赞达兰省河流的DO值 点击这里查看图

抽样方法及因素分析

取样时间为2012-2013年，每隔2年在河流(Siahrod河、Haraz河和Babolrod河)的上游、中游和下游站点进行季节性采集，并在伊朗Mazandaran环境保护局实验室按标准方法进行分析(APHA, 2005)。

结果

对2012-2013年2年的上、中、下游站实测结果进行计算和测量，结果如下表3所示:

得到的各站NSFWQI值如下，由表4和图2可知各站水质均不适宜。

图2显示，由于大量工厂污水排放到河中，Babolrood河下游的情况比其他河流严重得多。Babolrood河比Siahrood河的条件相对更合适，因为相对于其他上游，上游处于更原始的区域，河流周围的村庄和居住城市较少。

环保部监测站的选择是在城市入口前适当的距离确定上游监测站，在城市中心确定中游监测站，在靠近入海口的地方确定下游监测站。图3显示，由于工业和农业排水，所有河流中的DO都减少了。这也说明河流的自净能力不足以净化河流。

结论

根据获得的结果，需要对每条河流进行更密切的个案研究，并选择更多的站点来指定污染物的来源。并通过调查其他现有指标，将其与马赞达兰河流水文气候条件进行匹配，设计出方便可靠的指标。

结果表明，马赞达兰河的水质条件不适宜，流域人口负荷和过度的城市活动、工业活动、化肥和农药的过量消耗、农村、城市和工业废水的排放以及固体废物的排放都有持续增加的趋势，适当的治理措施是马赞达兰河污染的主要来源。

因此，人为因素是河流污染的主要原因。除了人为因素外，自然因素，如降雨量少、农业和工业用水、农业用地开发以浪费自然土地为代价，最后，都增加了河流的物理和化学污染，导致其生物和生物可利用性的自然破坏。

计算各监测站的NSFWQI(美国国家卫生组织水质指数)值，所有监测站均位于不适宜水平。根据NSFWQI，最佳条件与Haraz河上游有关，最差条件与Siahrood河下游有关。

参考文献