黃河水資源統(tǒng)一調(diào)度對山東河段水質(zhì)影響

姜東生，趙信祥，孫 芳，陳學(xué)虞，吳 瀟

（黃河水利委員會山東水文水資源局，山東 濟南 250100）

據(jù)統(tǒng)計分析自1999年黃河水利委員會對黃河水資源實行統(tǒng)一管理與調(diào)度以來，在來水持續(xù)偏枯的情況下，通過統(tǒng)一調(diào)度，強化管理，科學(xué)配置，實現(xiàn)了黃河連續(xù)10年不斷流，同時有效遏制了流域生態(tài)惡化趨勢，非汛期平均增加河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境水量10億m3，河口三角洲生態(tài)系統(tǒng)健康狀況得到明顯改善，并開始向良性方向發(fā)展。

黃河水資源統(tǒng)一調(diào)度對地處黃河最下游的山東河段的水生態(tài)環(huán)境的改善是顯而易見的，但對黃河山東段水質(zhì)影響到底有多大，發(fā)展趨勢如何，缺少基礎(chǔ)依據(jù)和分析。本文通過對山東河段多年來監(jiān)測成果的統(tǒng)計分析，論證黃河水資源統(tǒng)一調(diào)度以來對山東河段水質(zhì)產(chǎn)生的影響。

1 山東河段超標(biāo)率變化分析

依據(jù)黃河山東水環(huán)境監(jiān)測中心對各斷面水質(zhì)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，選用國家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中開展的基本項目作為評價因子。評價使用功能評價及水質(zhì)指標(biāo)單因子達標(biāo)評價方法。由于上世紀(jì)七八十年代山東黃河水質(zhì)狀況良好，所以評價時段選取1991—2009年。評價方法在2001年以前采用GB3838—1988《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，2002年以后選用GB3838—2002《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)評價河段使用功能和保護目標(biāo)將其劃分為5類，以山東黃河功能區(qū)Ⅲ類作為評價標(biāo)準(zhǔn)，黃河山東河段各斷面常規(guī)監(jiān)測結(jié)果超標(biāo)率變化情況如圖1。

從評價結(jié)果看，2001年以前山東黃河水質(zhì)主要超標(biāo)物質(zhì)為非離子氨、高錳酸鹽指數(shù)和亞硝酸鹽氮；2002年以后主要超標(biāo)參數(shù)為氨氮、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量和石油類等。

圖1

2 山東河段氨氮變化分析

水中氨氮的來源主要為工業(yè)廢水、農(nóng)田灌溉退水及生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產(chǎn)物，魚類對水中氨氮比較敏感，當(dāng)氨氮含量高時會導(dǎo)致魚類死亡。到目前為止的山東黃河水質(zhì)監(jiān)測歷史資料中，氨氮是山東黃河污染物中最具代表性的參數(shù)。該參數(shù)的監(jiān)測始于1980年，當(dāng)時由于氨氮含量低，檢測方法采用的是目視比色法，該方法一直持續(xù)到1992年，期間全山東黃河氨氮含量一直基本維持在0.20 mg/L以下，最大值出現(xiàn)在1989年8月份的濼口斷面，監(jiān)測結(jié)果為0.40 mg/L。

從1993年開始儀器分析，采用納氏試劑分光光度法，山東黃河的氨氮含量首次超過1.0 mg/L，分別出現(xiàn)在高村、濼口斷面。1995年以后每年都會出現(xiàn)超過1.0 mg/L的監(jiān)測結(jié)果，山東黃河干流各斷面氨氮年均值統(tǒng)計結(jié)果見圖2：

圖2

從圖2可以清晰地看出，黃河水質(zhì)明顯呈現(xiàn)出幾個階段。第一階段水質(zhì)狀況良好階段，出現(xiàn)在1992年之前，年均值全部在0.20 mg/L以下；第二階段出現(xiàn)在1993—1998年，水質(zhì)處于持續(xù)明顯惡化階段，氨氮含量直線上升，1998年整個山東河段氨氮含量年均值全部超過1.0 mg/L；第三階段出現(xiàn)在1998—2003年，也就是黃河實施水資源統(tǒng)一調(diào)度初期，由于山東黃河水資源量偏枯，水質(zhì)出現(xiàn)起伏，特別是2001年，氨氮含量已經(jīng)回落到一個較低水平，但由于黃河來水量持續(xù)偏少，2000—2002年連續(xù)3年濼口斷面徑流量為80億m3左右，而污染物入黃量增加，污徑比一直保持在較高水平致使黃河水質(zhì)再度惡化，從2002年12月到2003年4月出現(xiàn)整個黃河山東段氨氮含量一直維持在1.0 mg/L以上水平長達5個月之久；2003年下半年至今為第四階段，隨著國家污染治理力度的加大，黃河水資源量的充沛，濼口斷面徑流量均超過200億m3，再加上黃河水資源的統(tǒng)一科學(xué)調(diào)度，山東黃河氨氮含量出現(xiàn)明顯回落趨勢，表明山東黃河水質(zhì)狀況呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢。

3 山東河段沿程變化分析

山東黃河兩岸均有堤防控制，只有長平灘區(qū)少量污水可以進入，由于污水量較少，對山東黃河水質(zhì)影響不大。主要支流大汶河，經(jīng)過東平湖調(diào)蓄，季節(jié)性進入黃河，從近年來東平湖入黃河陳山口斷面的監(jiān)測結(jié)果來看，各項污染參數(shù)與黃河山東段的監(jiān)測結(jié)果相差不多，而且還略優(yōu)于黃河水質(zhì)，因此對黃河水質(zhì)影響也不大。黃河山東段自上而下沿程高村、艾山、濼口、利津的超標(biāo)率對照圖如圖3。

從圖3可以看出，每年各河段的超標(biāo)率，自上而下沿程基本都呈下降趨勢；而從氨氮年平均含量對比趨勢圖（圖2）也可明顯看出，高村基本處于最上層，往下依次為艾山、濼口、利津，最后是東平湖出湖斷面陳山口，層次顯著分明。分析結(jié)果表明：山東黃河在泥沙等作用下，具有較強的降解作用，污染物沿程下降趨勢顯著。

圖3

4 山東河段超標(biāo)時段分布

近年來，特別是黃河實施水資源統(tǒng)一調(diào)度以來，山東河段水質(zhì)狀況有所好轉(zhuǎn)，但每年各河段仍有超標(biāo)現(xiàn)象。2003年以來，高村、艾山、濼口、利津4個斷面共出現(xiàn)超標(biāo)104月次，按月統(tǒng)計各斷面出現(xiàn)超標(biāo)結(jié)果如圖4：

圖4

由圖4知，黃河山東河段出現(xiàn)超標(biāo)幾率較高的月份主要有 1、2、3、4、7、12 月份，分別占總超標(biāo)月次的10%左右，分別占當(dāng)月總測次的40%左右，尤其3月份最高占7年期間3月份總測次的50%以上。其中，7月份主要超標(biāo)參數(shù)為化學(xué)需氧量，泥沙對該參數(shù)具有較強吸附作用，7月份正值山東河段高含沙量時期，特別是2005年7月份山東各河段含沙量基本都在20 kg以上，所以4個斷面化學(xué)需氧量均超標(biāo)。每年的12月至次年的4月，由于黃河水資源量少、污徑比高，黃河山東段水質(zhì)較差。

5 結(jié)論

統(tǒng)計結(jié)果表明，90年代山東黃河水質(zhì)超標(biāo)率呈明顯上升趨勢，水質(zhì)惡化趨勢顯著。1999年黃河實施水資源統(tǒng)一調(diào)度是黃河山東河段水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)折點，統(tǒng)一調(diào)度以來，除2005年出現(xiàn)起伏外，山東各河段年超標(biāo)率均呈現(xiàn)出明顯下降趨勢。每年的12月至次年的4月是山東黃河水質(zhì)真正較差的時期。