当前世界环境

介绍

水是生命存在的首要需要，因此，利用可利用的资源自古以来就是人类的努力。水是一种无处不在的化学物质，由氢和氧组成，对所有已知的生命形式都至关重要。在典型用法中，水仅指其液态或液态，但该物质也有固态冰和气态水蒸气或流。水覆盖了地球表面的71%。在地球上，它主要存在于海洋和其他大型水体中，地下含水层中有1.6%的水，空气中有0.001%的水以蒸汽、云(由悬浮在空气中的固体和液态水颗粒形成)和降水的形式存在。海洋拥有97%的地表水，冰川和极地冰盖占2.4%，其他陆地地表水如河流、湖泊和池塘占0.6%。地球上非常少量的水包含在生物体内和制造产品中(Mahesh Kumar)。Akkaraboyina等, 2012)。

人类活动对地表水造成的化学、物理和生物污染已引起世界各国的广泛关注。地表水系统主要是指自然向大气开放的水，如河流、湖泊和水库的水。河流在城市和工业废水以及农田径流中起着重要的分水岭作用，是最容易受到污染物影响的水体之一。生活和工业废水的持续排放，以及气候造成的季节性地表径流都对河流排放和水质产生强烈影响。然而，河流是一个地区生活、工农业灌溉的主要水源，河流水质是直接关系到人类和生物健康的重要因素之一。河流的污染首先影响其化学质量，然后系统地破坏群落，破坏脆弱的食物网。由于污染，河流的多种用途受到严重损害，甚至像工业这样的污染者也因河流污染加剧而遭受损失。河流污染具有多个维度，有效监测和控制河流污染需要各学科的专业知识。河流污染是一个全球性问题。据报道，印度约70%的可用水源受到污染。 The chief source of pollution is identified as sewage constituting 84 to 92 percent of the waste water. Industrial waste water comprised 8 to 16 percent. Therefore, it is imperative and important to have reliable information on characteristics of water quality for effective pollution control and water resource management (Xiaoyun Fan等, 2010)。

河流是人类赖以生存的主要自然资源之一。坎汉河发源于印度中央邦钦达瓦拉地区靠近塔拉伊村的高地，向东南方向流了大约160公里，然后流入那格浦尔Saoner Taluka地区的拉伊瓦里村附近的马哈拉施特拉邦。这条河流经那格浦尔区的Saoner、那格浦尔、Kamptee和Mouda Tahsils，全长约80公里，最终在班达拉区的Jawahar Nagar军工厂附近与wanganga汇合，成为右手支流。坎汉河是旺甘加河的一条支流，在安博拉汇合。在万加加-瓦尔达-潘加加河流域，该部门提到潘奇河是万加加河的一条支流。上面写着"潘奇河与万甘加河交汇"事实上，Pench河是Kanhan河的一条支流，在那格浦尔市政公司(NMC) Kanhan水处理厂上游的Bina村与Kanhan河汇合。然后，坎汉河流经40多公里，然后与万安加河汇合。

表1:目前城市各种来源的年度原水蓄积量 点击这里查看表格

坎汉河是那格浦尔地区的主要饮用水源。在过去的几年里，它一直被用作饮用和家庭用途(如洗衣、洗澡等)的主要河流水源。Kanhan供水计划于年内分四个阶段投入服务。在此方案下，在赣汉江建设了2口取水井和2口干井。原水被泵送到109mld的常规处理厂。这两个取水井建于1940年，距离那格浦尔市约14公里，位于科拉尔河和坎汉河汇合处下游300米处。1956年在坎汉江上游约500米处修筑了拦河坝，蓄水量为7.82立方米。Kanhan河的月平均流量在9月份最大，为760.78立方米，在6月份最小，为48.96立方米。供水和各自的现有图纸如表1所示:

表2:采样站

取样站	位置	距离
1	Kanhan河与Pench河汇合处(比纳村)	距离那格浦尔23.2公里
2	坎汉河与科拉尔河汇合处(Juni Kamptee)	距离比纳18.6公里
3.	废水的上游	Juni Kamptee距离比纳13.5公里
4	废水下游	Juni Kamptee距u/s侧废水14.5公里
5	注入井	Juni Kamptee距离那格浦尔14公里
6	坎汉江上游	Juni Kamptee好吗
7	坎汉江下游	距坎汉江南侧5.5公里

两座大型火力发电厂，NTPC的Mouda电厂和Mahagenco的Khaparkheda电厂，位于坎汉江附近。据报道，电厂的粉煤灰和其他废物正通过其支流排放到Kanhan江中。河流污染首先影响其化学质量，然后破坏社区。河流污染是一个全球性问题。据报道，印度约70%的可用水源受到污染。主要污染源为污水，占废水总量的84%至92%。工业废水占8-16%。

Kamptee位于北纬21°223′，西经79°2′。根据2001年的人口普查，它的面积为40,706公顷。7号国道从这里穿过。坎汉江上有三座桥。一座是铁路桥，另一座是老桥，是北纬7号公路和一条通往老坎普提的新小路。有一个大型滤水厂，向那格浦尔市的大部分地区供水。1821年，英国人在坎汉江岸边建立了一个军事营地，坎汉江由此而建。Kamptee以前因其地理形状而被命名为Camp-T。
对有限资源的过度开发，不仅造成了地下水位的明显下降，而且造成了污染物浓度的大幅增加。不断增长的人口对这种资源施加了巨大的压力。人口永无休止的增长和对水资源计划不周的开发造成了一种情况，人类的生存已经受到威胁。近年来，全世界对保护地球自然资源的质量和过度使用的关注日益增加。全球对环境的认识和关注为制定各种控制和预防环境污染的政策铺平了道路。

图1:显示位置的地图 抽样站的数目 点击这里查看图

本文的目的是确定河流在雨季、冬季和夏季的季节变化。(2)研究人类废物排放和工业废物排放对河流水质的影响。

图2:A, B 点击这里查看图

准确和及时的水质资料对于制定健全的公共政策和有效地执行改善水质方案是必要的。传达水质趋势信息的最有效方法之一是指数。水质指数(Water quality index, WQI)是一种常用的水质污染检测和评价指标，可以定义为“反映不同水质参数对水体整体质量综合影响的数值”。(Mahesh Kumar)。Akkaraboyina等, 2012)。

图3 A, B 点击这里查看图

材料与方法

研究区域描述

研究确定了干汉江在雨季、冬季和夏季三个季节的水质，为期8个月。如图1所示，选取Kanhan河河段沿线的7个主要地点进行月度分析，站点的详细信息见表1站(Kanhan河与Pench河汇合处)，2站(Kanhan河与Kolar河汇合处)，站和4是该点上下游的污水排放点。附近居民的废水未经任何处理，直接通过排水沟排入河中。5号站是位于水处理厂附近的取水井。7号站是坎汉的上下游侧。

图4 A、B 点击这里查看图

实验

对样品进行物化分析，包括温度、pH、浊度、电导率、总溶解固体(TDS)、悬浮固体(SS)、总固体(TS)、溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)等参数。每个月抽取两次水样，从水质监测站取得一个月的累积读数。在采样过程中一般采用抓取采样。样本是用生化需素瓶和塑料手杖采集的，在采取必要的预防措施后送到实验室。所有样品均正确标记并按标准方法进行分析。现场记录了河水温度等参数。在实验室用标准滴定法测定了DO和BOD。

图:5 A, B 点击这里查看图

水质指数计算

从本质上讲，水质指数是一系列参数的汇编，这些参数可用于确定河流的整体质量。WQI涉及的参数有溶解氧、pH、浊度、电导率、TDS、SS、TS、DO、生化BOD。然后将数值乘以与测试对水质的重要性相关的加权因子。结果值的总和加在一起就得到了总体水质指数(dhrendra Mohan Josh)等, 2009;女子,T.N.等, 1985)。

图6 A, B 点击这里查看图

结果与讨论

研究了9月至4月在该河流7个主要地点采集的水质参数(温度、pH值、浊度、电导率、DO、BOD、TS、TDS、SS)的结果。观察结果被记录下来。雨季(9月)、冬季(10 - 2月)和夏季(3 - 4月)的最小值和最大值(b)见下图(图2-10)。

图7 A, B 点击这里查看图

以上结果为9月至4月即雨季、冬季和夏季采集的水样进行理化分析的最小值和最大值。调查结果摘要如下:

河水温度

干汉江的水温冬季最低，夏季最高。雨季的最低气温为24.5℃，最高气温为25.5℃。冬季气温在16.3 ~ 24.2℃之间。夏季最高气温为33ºC至40ºC。水温从冬季到夏季呈上升趋势，从雨季开始呈下降趋势。每个采样站的温度不同。高温记录在3号站(废水排放点u/s)。因此，居住区的生活用水产生的废水被排放到水体中。由于废水的温度略高，并持续大量排放到河水中，这段河流的温度随之升高。2号站(坎汉与科拉尔汇合处)和6号站(坎汉u/s)记录的最低气温。

pH值

甘汉江的pH值呈微碱性。雨季pH值最小为7.9，最大值为8.3。冬季pH值在8 ~ 8.8之间。在夏季，水变得更碱性。最小值为8.5，最大值为8.8。6号站的pH值较高(看汉的u/s)，这是河岸附近居民的生活用水，如洗衣服、洗澡等。由于家庭用水，这使得水的碱性更强。

图8 A, B 点击这里查看图

浊度

浊度在夏季最低。雨季浊度在100 ~ 230 NTU之间。冬季最小值为23.8 NTU，最大值为180 NTU。夏季浊度为21 ~ 96 NTU。3号站浊度最大(废水排放点u/s)，污水连续排入河中。

导电率

从雨季开始，电导率显著增加，并在夏季达到最大值。雨季最小电导率为306µmho/cm，最大电导率为338µmho/cm。在冬季，电导率从最小值338µmho/cm上升到最大值570µmho/cm。夏季电导率最高，为531µmho/cm ~ 595µmho/cm。采样站4(废水排放点d/s)各季节电导率最大，采样站3(废水排放点d/s)电导率最小。

图9 A, B 点击这里查看图

溶解氧

在雨季，DO在7.3 ~ 8.1 mg/l之间。冬季溶解氧浓度较高可能与水温较低有关。冬季的DO最小值为7.7 mg/l，最大值为9 mg/l。夏季DO略有下降，最小值为5.7 mg/l，最大值为6.6 mg/l。DO随温度变化。2号站(Kanhan - Kolar汇合处)和6号站(Kanhan - Kolar汇合处)的DO最大，3号站(u/s废水排放点)的DO最小。3号站的温度记录为2号站的高和低。

生化需氧量

雨季BOD最小值为2.8 mg/l，最大值为3.7 mg/l。冬季最低需氧量为3.1 mg/l，最高需氧量为4.3 mg/l。夏季需氧量下降，为2.3 ~ 2.9 mg/l。BOD在3号站(u/s废水排放点)最大，在2号站(Kanhan - Kolar汇合处)最小。3站排放的废水中含有有机物。因此，此时分解有机物所需的氧气更多。

总固体量

TS在雨季最高，为436.03 ~ 600.64 mg/l。冬季TS最小值为415.85 mg/l，最大值为587.9 mg/l。夏季最低为469.49 mg/l，最高为558.4 mg/l。由于悬浮物浓度较高，3号站(u/s废水排放点)的TS值最大，1号站(Kanhan - Pench汇合处)TS值最小。

总溶解固体

TDS在雨季最高，为232.1 ~ 253.5 mg/l。冬季TDS最小值为253.5 mg/l，最大值为427.5 mg/l。夏季最低为394.5 mg/l，最高为446.25 mg/l。4号站(污水排放点d/s) TDS浓度最大，1号站(Kanhan - Pench汇合处)TDS浓度最小。

悬浮物

雨季SS含量最高，为177.82 ~ 365.14 mg/l。冬季SS最低78.88 mg/l，最高282.28 mg/l。夏季最低为68.78 mg/l，最高为154.9 mg/l。SS在3号站最高(废水排放点u/s)，在4号站最低(废水排放点d/s)。

水质指数代表了相关水质变量的综合效应。对于可汉江水，计算了水样WQI的等级。WQI的取值范围在25 ~ 50之间，雨季(32.58)和夏季(46.17)为水质差。WQI介于50 ~ 70之间，冬季水质等级中等(46.17)。所有季节的平均WQI在50-70之间，因此质量评级为中等(54.84)。

结论

通过分析和观测可以看出，与雨季和冬季相比，夏季的理化参数浓度较高。这是由于低水位导致稀释系数的可用性降低。根据WQI计算得出的水质在冬季为中等，在雨季和夏季为差。pH、BOD、浊度、DO、TDS等参数的浓度最大。发现这些参数超过规定标准后，会对水处理厂进行饮用水处理产生影响。TS和TDS等参数均在标准范围内。

致谢

我对我的指导老师和共同指导老师一直以来对水质研究的鼓励和支持表示诚挚的敬意和感谢。我还要感谢GHRCE实验室和支持性工作人员提供了必要的化学品和设施，并完成了目前的工作。

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