復(fù)州河水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

滕昱

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局大連分局，遼寧 大連 116000）

復(fù)州河水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

滕昱

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局大連分局，遼寧 大連 116000）

根據(jù) 2006—2009 年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，用水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法對(duì)復(fù)州河水環(huán)境進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，在選擇的 4 個(gè)斷面里，松樹水庫(kù)和復(fù)州河大橋斷面水質(zhì)類別分別為Ⅱ類、Ⅲ類，均符合水功能目標(biāo)；蔡房身大橋斷面水質(zhì)類別Ⅳ～Ⅴ類，低于水功能目標(biāo) 1～2 個(gè)級(jí)別。影響復(fù)州河水質(zhì)的主要水質(zhì)指標(biāo)是氨氮、石油、化學(xué)需氧量。并通過有機(jī)污染指數(shù)法進(jìn)行比較，認(rèn)為水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法反映的水質(zhì)信息更為準(zhǔn)確、客觀。

復(fù)州河；水質(zhì)評(píng)價(jià)；標(biāo)識(shí)指數(shù)法

復(fù)州河作為大連市第二大河，流域面積 l593 km2，全長(zhǎng) 136.5km。復(fù)州河河流干流建有七道房水庫(kù)、松樹水庫(kù)、東風(fēng)水庫(kù)。七道房水庫(kù)現(xiàn)功能為普蘭店市安波鎮(zhèn)生活及農(nóng)業(yè)提供用水，松樹水庫(kù)是瓦房店市的主要供水水源，東風(fēng)水庫(kù)主要是為農(nóng)業(yè)灌溉服務(wù)。東風(fēng)水庫(kù)以下復(fù)州河干流河段主要滿足區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)用水需要。該河流域地形復(fù)雜，上游屬山區(qū)，中游屬平原與丘陵交錯(cuò)地帶，土質(zhì)好，是常受洪水災(zāi)害的地區(qū)，下游濱海地區(qū)，土層厚、鹽堿大。

1 水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法概述

1.1 單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法

單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù) Pi是由一位整數(shù)、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)、小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字組成，表示為：

Pi=X1·X2X3

式中：X1·X2——代表第 i個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的水質(zhì) 類別，其中 X2代表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在 X1類水標(biāo)準(zhǔn)下限值與 X1類水標(biāo)準(zhǔn)上限值變化區(qū)間中所處的位置，按照四舍五入的原則計(jì)算確定；X3代表水質(zhì)類別與功能區(qū)劃設(shè)定類別比較結(jié)果。

X1·X2確定原則如下：

1）當(dāng)水質(zhì)介于Ⅰ類水和Ⅴ類水之間時(shí)：

①對(duì)于一般性指標(biāo)（pH 值、水溫、溶解氧除外）

②對(duì)于溶解氧

式中：Ci——第 i項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度；C標(biāo)上——第 i項(xiàng)指標(biāo)在 a類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的上限值；C標(biāo)下——第i項(xiàng)指標(biāo)在 a 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的下限值；a= 1，2，3，4，5，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)比較確定，當(dāng)水質(zhì)劣于或等于Ⅴ類水時(shí) a=6。

2）當(dāng)水質(zhì)劣于或等于Ⅴ類水時(shí)：

①對(duì)于一般性指標(biāo)（pH 值、水溫、溶解氧除外）

2008年是奧運(yùn)之年，全世界的目光都將聚集北京，而北京大學(xué)奧運(yùn)場(chǎng)館，更加需要一批優(yōu)秀的保安隊(duì)伍。大家知道，前段時(shí)間，在北京大學(xué)建校110周年的日子里，胡錦濤主席來視察北大，為新時(shí)期北大的發(fā)展指明了方向，北大的發(fā)展也更加需要我們每一個(gè)人的努力奉獻(xiàn)。

式中：CⅤ類標(biāo)上——第 i項(xiàng)指標(biāo)Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)上限值

②對(duì)于溶解氧

其中：m——計(jì)算公式修正系數(shù)，一般取 m=4。

X3的確定

X3=X1-f1

式中：f1——水環(huán)境功能區(qū)類別，當(dāng) X3＞9 時(shí)取最大值9。

1.2 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù) WQI

綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)的組成：綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)是由單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)總和的平均值 （pi/n）與代表水質(zhì)類別與功能區(qū)劃設(shè)定類別比較結(jié)果（X3）、參加整體水質(zhì)評(píng)價(jià)的指標(biāo)中劣于功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)個(gè)數(shù)（X4）組成，公式為：

1.3 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)分級(jí)。

2 復(fù)州河地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)參數(shù)及方法的確定

根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料顯示，對(duì)復(fù)州河水質(zhì)影響較大的，把評(píng)價(jià)參數(shù)確定為：溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、石油類 6 個(gè)項(xiàng)目，選擇 2006—2009 年 4 年的資料。評(píng)價(jià)方法選擇為綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法。

2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定

在復(fù)州河上設(shè)立4個(gè)斷面：松樹水庫(kù)斷面(CZ1)、蔡房身大 橋 斷面 (CZ2)、東風(fēng)水庫(kù)斷面(CZ3)、復(fù)州河大橋斷面(CZ4)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》，根據(jù)水功能區(qū)劃的要求，功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)分別為Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅱ類、Ⅲ類。

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

1）2006—2009 年復(fù)州河單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí) 指數(shù)，見表 1。

從所選擇的水質(zhì)指標(biāo)中，只有DO全部達(dá)到水功能標(biāo)準(zhǔn)，其余水質(zhì)指標(biāo)全部超標(biāo)。其中石油類超標(biāo)最為嚴(yán)重，除了 2009 年的 CZ4 斷面，4 年里所有的斷面水質(zhì)全部達(dá)到Ⅳ類，變幅為 4.01～4.42；NH3-N 類的單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)出現(xiàn)最大值，4 年里CZ2 斷面 NH3-N 的 單 因 子標(biāo)識(shí)指數(shù)分 別 為7.94，7.84，9.26，8.15，單因子評(píng)價(jià) CZ2 水質(zhì)均為劣Ⅴ類水，而其余 3 個(gè)斷面均未超標(biāo)，能夠達(dá)到水功能區(qū)的要求；CODCr在 4 年里的 CZ2 斷面單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)均達(dá)到 6以上，單因子評(píng)價(jià) CZ2水質(zhì)均為劣Ⅴ類水，而其余各斷面也有各程度的超標(biāo)，水質(zhì)在Ⅲ～Ⅴ類之間；BOD5在 CZ2 斷面單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)變幅為 4.31～5.82，單因子評(píng)價(jià) CZ2 水質(zhì)在Ⅳ～Ⅴ類，而其余斷面除了 2007 年的 CZ4 斷面為Ⅳ類水外，均為Ⅰ類水；CODMn在 CZ2 斷面單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)變幅為 4.31～5.32，單因子評(píng)價(jià) CZ2 水質(zhì)在Ⅳ～Ⅴ類，其余斷面略有超標(biāo)。

表1 復(fù)州河 2006—2009 年各站點(diǎn)單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)

2）2006—2009 年復(fù)州河綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)

圖 1 復(fù)州河 2008 年各斷面綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)月變化

圖 2 復(fù)州河 2007 年各斷面綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)月變化

從圖 1、圖 2 可看出，以 2007，2008 年為例，在復(fù)州河的 4 個(gè)斷面中，CZ2 斷面水質(zhì)情況最差，其次是CZ4斷面。2個(gè)水庫(kù)是復(fù)州河上水質(zhì)較好的2 個(gè)斷面，其中 CZ1 水質(zhì)情況好于 CZ3。2008 年CZ1，CZ2，CZ3，CZ4 斷面的綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)分別為 2.602，5.525，2.903，3.402，綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)復(fù)州河 4個(gè)斷面的水質(zhì)分別為Ⅱ類、Ⅴ類、Ⅱ類、Ⅲ類，參與評(píng)價(jià)的 6 個(gè)水質(zhì)指標(biāo)中有 2～5 個(gè)不達(dá)標(biāo)，4 個(gè)斷面中只有 CZ2 斷面水質(zhì)情況為Ⅴ類，劣于水功能要求 2個(gè)級(jí)別，而其余斷面符合水功能的要求。2008 年 4 個(gè)斷面綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)月變化規(guī)律基本一致，在 7～9 月達(dá)到峰值，在冬季（10月～翌年 2 月）較低，而 CZ2 斷面峰值卻出現(xiàn)在 5月。2007 年 CZ1，CZ2，CZ3，CZ4 斷面的綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)分別為 2.402，5.225，3.103，3.604，綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)復(fù)州河4個(gè)斷面的水質(zhì)分別為Ⅱ類、Ⅴ類、Ⅲ類、Ⅲ類，參與評(píng)價(jià)的 6 個(gè)水質(zhì)指標(biāo)中有 2～5 個(gè)不達(dá)標(biāo)，4 個(gè)斷面中 CZ2 斷面水質(zhì)情況為Ⅴ類，劣于水功能要求 2 個(gè)級(jí)別，CZ3 斷面水質(zhì)情況低于水功能要求 1 個(gè)級(jí)別。2007 年綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)逐月呈遞增趨勢(shì)，在 9～11 月達(dá)到峰值。

3 討論

選用復(fù)州河 2006 年的水質(zhì)數(shù)據(jù)用其他方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如下。

按單因子評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)，結(jié)果：CZ1 斷面Ⅳ類，CZ2 斷面劣Ⅴ類，CZ3 斷面Ⅳ類，CZ4 斷面Ⅳ類。按綜合標(biāo)識(shí)指數(shù)法評(píng)價(jià)，結(jié)果：CZ1 斷面 2.502，Ⅱ類；CZ2 斷面 4.815，Ⅳ類；CZ3 斷面 2.903，Ⅱ類；CZ4 斷面 3.102，Ⅲ類。按有機(jī)污染指數(shù)法評(píng)價(jià)，結(jié)果：CZ1 斷面 1.152，一般；CZ2 斷面 9.048，嚴(yán)重污染；CZ3 斷面 1.617，一般；CZ4 斷面輕度污染。

從以上的比較結(jié)果來看，對(duì)同一條河流，單因子評(píng)價(jià)法較為悲觀，在所有的參數(shù)指標(biāo)中，最低的水質(zhì)類別就代表了該斷面的水質(zhì)污染情況。而有機(jī)污染指數(shù)法是相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果，綜合反映了河流水污染狀態(tài)，可以比較各斷面的污染程度，但是不能說明水質(zhì)類別。而綜合標(biāo)識(shí)指數(shù)法對(duì)河流綜合水質(zhì)可以定性和定量評(píng)價(jià)，不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別水質(zhì)指標(biāo)較差就否定整體水質(zhì)，如 CZ2斷面的氨氮值、化學(xué)需氧量偏高，能夠?qū)恿髡w水質(zhì)做出合理的評(píng)價(jià)。同時(shí)，綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法較為完整的標(biāo)識(shí)了總體水質(zhì)類別、水質(zhì)情況、與水環(huán)境功能區(qū)類別的比較結(jié)果、參與評(píng)價(jià)的水質(zhì)指標(biāo)劣于功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的情況等較多的信息。

4 結(jié)論

根據(jù)綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明，2006—2009 年的 CZ1 和 CZ4 斷面評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅱ類、Ⅲ類，均符合水環(huán)境功能區(qū)的要求；CZ2 斷面4 年里評(píng)價(jià)結(jié)果分別為Ⅳ類、Ⅴ類、Ⅴ類、Ⅳ類，低于水環(huán)境功能區(qū)要求的Ⅲ類 1～2 個(gè)級(jí)別；CZ3 斷面四年里評(píng)價(jià)結(jié)果分別為Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅱ類、Ⅲ類，2007 和 2009 年低于水環(huán)境功能區(qū)要求的Ⅱ類 1個(gè)級(jí)別。根據(jù)單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)得出，影響復(fù)州河水質(zhì)的主要水質(zhì)指標(biāo)是氨氮、石油、化學(xué)需氧量。目前我國(guó)化肥、農(nóng)藥利用率較低，這就使得大部分的化肥農(nóng)藥隨地表徑流進(jìn)入水體造成污染，導(dǎo)致復(fù)州河水質(zhì)下降。CZ2斷面即蔡房身大橋因處于化肥廠下游，大量含氨類廢水的排入導(dǎo)致氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo)，4 年里水質(zhì)情況均處于超標(biāo)狀態(tài)，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制點(diǎn)污染源向復(fù)州河排污以保證下游水庫(kù)的水質(zhì)安全。

［1］徐祖信.我國(guó)河流單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法研究［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)∶2005，33（3）：321-325.

［2］郭明明，標(biāo)識(shí)指數(shù)法在河流水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學(xué)與管理：2006，31（7）：175-178.

［3］喻俊芳，饒才鑫，武昌巡司河水質(zhì)有機(jī)污染綜合評(píng)價(jià)［J］.武漢城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)：1987，3：89-93.

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2013-11-25