印度穆西河水质的时空变化评估:守护城市水脉的关键洞察

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Cleaner Water

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  为解决穆西河水质状况及能否用于饮用和灌溉的问题,研究人员开展了对穆西河不同季节和站点水质的评估研究。结果发现多数站点水质不适合饮用和灌溉,存在显著时空变化。该研究为河流保护和管理提供依据。

  在印度,河流是重要的水资源,然而,随着城市化和工业化的快速发展,河流污染问题日益严峻。许多河流因未经处理的污水排放、农业径流以及工业废水的流入而受到污染,导致水质恶化,不仅威胁到居民的饮用水安全,还影响了农业灌溉和生态平衡。穆西河作为印度海得拉巴市重要的地表水源,对城市的发展和生态环境起着关键作用。但近年来,穆西河的水质逐渐变差,部分河段甚至变成了散发着恶臭的排水沟,这不仅危害了生态系统和野生动物,还对依赖该河水源的居民健康构成了严重威胁。为了全面了解穆西河的水质状况,评估其是否适合饮用和灌溉,研究人员开展了此项研究,其成果发表在《Cleaner Water》上。
研究人员从穆西河的四个站点(奥斯曼萨加尔、巴普加特、穆萨拉姆巴格和纳戈尔)采集了季风后(10 月 - 1 月)、季风期(6 月 - 9 月)和季风前(2 月 - 5 月)的水样。主要采用了以下关键技术方法:一是依据美国公共卫生协会标准,对水样的物理化学和生物学特征进行分析;二是运用加权算术水质指数(WAWQI)、内梅罗污染指数(NPI)等多种指数评估水质;三是通过钠吸附比(SAR)和凯利指数(KI)等灌溉指数判断水的灌溉适宜性;四是利用派珀三线图确定水化学相。

研究结果


  1. 水质指数评估:WAWQI 评估结果显示,奥斯曼萨加尔的水质较好,WAWQI 值在 28 - 50 之间,表明该区域水质适合饮用;而其他三个站点的 WAWQI 值均大于 100,意味着这些地方的水不适合饮用。从上游到下游,水质逐渐恶化,下游站点受污染程度较高。NPI 分析表明,化学需氧量(COD)和电导率(EC)是主要污染物,在各站点的不同季节均有较高浓度。例如,在巴普加特、穆萨拉姆巴格和纳戈尔,COD 和 EC 的浓度超过了印度标准规定的限值,这可能是由于工业废水排放等原因导致的。
  2. 灌溉适宜性评估:根据 SAR 值,奥斯曼萨加尔的水在所有季节都属于 S - 1 类别,非常适合灌溉;而巴普加特、穆萨拉姆巴格和纳戈尔的水在除季风期外,多属于 S - 3 类别,不太适合灌溉,不过季风期因降雨稀释,水质类别变为 S - 2,变得较为适合灌溉。KI 值也表明,奥斯曼萨加尔的水在各个季节都适合灌溉,而其他站点在季风期外则不适合灌溉。
  3. 水化学相分析:派珀三线图分析显示,奥斯曼萨加尔的水化学相在所有季节都属于 I 型(Ca2 +-Mg2 +-HCO3 - ),阳离子在季风期以钙为主,在其他季节无明显优势,阴离子在各季节均以碳酸氢根为主。而巴普加特、穆萨拉姆巴格和纳戈尔的水化学相则属于 II 型(Na+-K+-HCO3 - ),阳离子以钠和钾为主,阴离子以碳酸氢根为主。
  4. 其他水质参数变化:溶解氧(DO)在河流中的含量沿程逐渐降低,在奥斯曼萨加尔的含量相对较高,符合鱼类生存和饮用水的标准,但在其他站点则较低,这表明河流中存在大量有机物质,可能是受到了生活污水的污染。生化需氧量(BOD)则呈现出沿程升高的趋势,反映出河流健康状况从上游到下游逐渐恶化,这与 DO 的变化趋势相关,因为 BOD 的增加会消耗更多的 DO。总大肠菌群的浓度在巴普加特、穆萨拉姆巴格和纳戈尔较高,存在潜在的公共卫生风险,这些站点的水不适合饮用,仅可用于灌溉。此外,研究还对多种离子浓度进行了分析,如氯离子(Cl - )、钙离子(Ca2 +)、镁离子(Mg2 +)等,发现部分离子浓度在不同站点和季节存在变化,且部分离子浓度超过了饮用水标准。

研究结论与讨论


综合各项研究结果,穆西河的水质存在显著的空间和季节变化。除奥斯曼萨加尔外,其他站点的水质普遍较差,不适合直接饮用和灌溉。河流污染主要源于未经处理或部分处理的生活污水和工业废水排放,以及城市发展带来的其他人类活动影响。降雨对河流有一定的稀释作用,在季风期能够改善部分水质指标,如降低 SAR 值,使部分站点的水在季风期更适合灌溉。

该研究具有重要意义。从公共健康角度看,穆西河水质的恶化对依赖该河水源的居民构成了潜在威胁,可能导致化学污染和水传播疾病。因此,保障清洁的水资源供应对避免长期健康风险至关重要。在水资源管理方面,研究结果为制定有效的污染控制措施、城市发展规划以及环境保护政策提供了科学依据。例如,相关部门可根据研究结果加强对污水排放的监管,提高污水处理能力,以改善穆西河的水质。此外,研究还强调了需要加强机构间的合作,严格执行环境法律,推动可持续的水资源管理和河流生态系统的保护。未来,若能获取穆西河长期的水质数据,还可进行趋势分析,进一步预测水质的变化趋势,为更科学地管理水资源提供支持。

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