邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)水質(zhì)現(xiàn)狀及變化趨勢分析

郭彥濤，李保敏

（河北省邯鄲水文水資源勘測局，河北 邯鄲 056001）

邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)工程包括主城區(qū)生態(tài)水網(wǎng)工程和東部平原生態(tài)水網(wǎng)工程。其中，主城區(qū)生態(tài)水網(wǎng)工程主要是通過整治河渠，連通岳城水庫和東武仕水庫，向邯鄲市主城區(qū)供水；東部平原生態(tài)水網(wǎng)工程是以西部岳城水庫和東武仕水庫、東南部衛(wèi)河和衛(wèi)運(yùn)河為主水源，向東部平原進(jìn)行長距離、大范圍輸水，為東部平原13個縣提供生態(tài)用水和農(nóng)業(yè)用水［1］。

邯鄲生態(tài)水網(wǎng)工程于2006年11月開工建設(shè)，2006年底骨干工程的疏通和整修完成，部分河渠實(shí)現(xiàn)簡易通水，2007年10月31日，生態(tài)水網(wǎng)正式通水。工程自通水以來，在恢復(fù)擴(kuò)大灌溉面積、改善生態(tài)環(huán)境、回補(bǔ)地下水等方面取得了明顯成效［2］。

本文依據(jù)實(shí)測水質(zhì)資料，對區(qū)域內(nèi)地表、地下水質(zhì)現(xiàn)狀及變化趨勢進(jìn)行分析，為水資源保護(hù)、水環(huán)境修復(fù)和水資源合理開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 資料選取

依據(jù)河北省水環(huán)境監(jiān)測中心邯鄲分中心水質(zhì)監(jiān)測資料，重點(diǎn)對邯鄲市東部生態(tài)水網(wǎng)2010年的地表水及地下水水質(zhì)狀況分析評價(jià)，并采用趨勢檢驗(yàn)法，分析2001～2010年10年間的水質(zhì)變化情況。

地表水質(zhì)以邯鄲水環(huán)境監(jiān)測中心在生態(tài)水網(wǎng)區(qū)布設(shè)的11處地表水水質(zhì)監(jiān)測站為研究對象，其中衛(wèi)河龍王廟和滏陽河張莊橋、蘇里、蓮花口監(jiān)測站每年雙月監(jiān)測，全年共6次；衛(wèi)河留固站只有10月份監(jiān)測1次；其余6處監(jiān)測站點(diǎn)每年監(jiān)測3次，監(jiān)測時(shí)間為每年的4、8、10月份。另外，由于邯鄲市東部生態(tài)水網(wǎng)水源主要來自西部山區(qū)漳河岳城水庫和滏陽河?xùn)|武仕水庫，因此地表水質(zhì)選用站增加兩處。

地下水質(zhì)選用分析區(qū)內(nèi)地下水質(zhì)監(jiān)測井33眼，全年5、9月份監(jiān)測2次，取其平均值。由于各地取水層不一致，各井水質(zhì)狀況只能代表監(jiān)測井周圍及其相同取水層的水質(zhì)狀況。

地表水質(zhì)監(jiān)測斷面情況如表1。

表1 地表水水質(zhì)監(jiān)測站斷面情況

2 分析方法

2.1 地表水水質(zhì)

依據(jù)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用單因子評價(jià)法對分析區(qū)內(nèi)供水、排污等重要河流的pH值、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、COD、氟化物、總汞、總砷、總鎘、總銅、總鉛、六價(jià)鉻、揮發(fā)酚、總氰化物、硫化物、氨氮、總大腸菌群等共16項(xiàng)進(jìn)行現(xiàn)狀水質(zhì)分析。該方法是將各項(xiàng)評價(jià)因子與標(biāo)準(zhǔn)相比較，類別最高的即為該斷面的水質(zhì)類別，并計(jì)算主要污染物質(zhì)的超標(biāo)倍數(shù)［3］。

水庫水體采用單因子評價(jià)法與綜合污染指數(shù)法分別進(jìn)行評價(jià)，并采用評分法對水體富營養(yǎng)化分析。

地表水質(zhì)的變化趨勢采用以水質(zhì)參數(shù)濃度及其采樣時(shí)間（以十進(jìn)位年表示）為研究對象的回歸方法進(jìn)行分析［4］。

采樣的日歷年轉(zhuǎn)換成十進(jìn)位年的具體方法如下：

一年有12個月，一個月折合十進(jìn)位年為：1/12=0.083年。

一年365天，一天折合十進(jìn)位年為：1/365=0.002739726年≈0.00274年。

計(jì)算公式為：年份+（月份-1）×0.083+0.00274×日數(shù)

2.2 地下水水質(zhì)

依據(jù)GB/T14848—93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用單因子比較法進(jìn)行地下水質(zhì)分析。按標(biāo)準(zhǔn)所列分類指標(biāo)，劃分為5類，當(dāng)不同類別標(biāo)準(zhǔn)值相同時(shí)，從優(yōu)不從劣。并以Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為界限給出主要的超標(biāo)物質(zhì)。參數(shù)包括pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、揮發(fā)酚、耗氧量、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、氟化物、氰化物、汞、砷化物、六價(jià)鉻、鎘、鉛、銅等共計(jì)19項(xiàng)，參數(shù)的年平均含量均采用算術(shù)平均值［3］。

依據(jù)選用水質(zhì)監(jiān)測井的水質(zhì)資料，點(diǎn)繪重要監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測值的動態(tài)變化曲線，分析水質(zhì)變化趨勢情況［5］。

分析計(jì)算公式：

式中 i為監(jiān)測項(xiàng)目；t1為監(jiān)測項(xiàng)目i的起始監(jiān)測年份；Ci1為監(jiān)測項(xiàng)目i在起始監(jiān)測年份的監(jiān)測值；t2為監(jiān)測項(xiàng)目i的終止監(jiān)測年份；Ci2為監(jiān)測項(xiàng)目i在終止監(jiān)測年份的監(jiān)測值；△Ci為監(jiān)測項(xiàng)目i監(jiān)測值的年均變化量。

監(jiān)測項(xiàng)目i監(jiān)測值的年均變化率：

根據(jù)計(jì)算的年均變化率，當(dāng)RC＞5%時(shí)，地下水有惡化趨勢；當(dāng)－5%≤RC≤5%地下水質(zhì)較為穩(wěn)定，沒有明顯變化；當(dāng)RC＜－5%時(shí)，地下水質(zhì)得到改善。

3 地表水水質(zhì)分析

3.1 現(xiàn)狀地表水

經(jīng)2010年水質(zhì)化驗(yàn)資料分析，分析區(qū)內(nèi)滏陽河、支漳河、衛(wèi)河、衛(wèi)運(yùn)河、輸元河上的各監(jiān)測斷面水質(zhì)較差，水質(zhì)類別均為劣Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮、化學(xué)需氧量。老沙河小屯斷面水質(zhì)類別也為劣Ⅴ類，主要污染物質(zhì)為氟化物。牤牛河設(shè)木鼻斷面，水質(zhì)類別為Ⅲ類，水質(zhì)較好。

滏陽河?xùn)|武仕水庫，因水行政主管部門加大庫區(qū)范圍內(nèi)的水環(huán)境治理力度，水質(zhì)狀況改善明顯。與10年前相比，水質(zhì)由Ⅴ類變?yōu)棰箢悺８髟滤|(zhì)綜合污染指數(shù)在0.2～0.6之間，水質(zhì)評價(jià)結(jié)果為尚清潔或輕度污染，尚清潔時(shí)間較多；漳河岳城水庫水質(zhì)狀況良好，水質(zhì)類別為Ⅱ類，符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。從綜合污染指數(shù)分析，汛期水庫離子含量明顯高于非汛期。

2010年6～9月份兩庫水體營養(yǎng)化程度均為富營養(yǎng)。根據(jù)監(jiān)測資料分析，影響物質(zhì)主要為總氮，說明水庫上游農(nóng)田施用的化肥和農(nóng)藥，經(jīng)雨水沖刷匯入水庫，使水庫水體中氮的含量增大，引起富營養(yǎng)化。

2010年地表水質(zhì)情況如表2。

表2 2010年地表水水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)

3.2 地表水水質(zhì)變化趨勢

選用分析區(qū)內(nèi)主要河流的11個地表水質(zhì)監(jiān)測斷面2001～2010年間的水質(zhì)實(shí)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢分析，分析指標(biāo)選用總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、COD、溶解氧、氨氮、揮發(fā)酚、硫化物7項(xiàng)，水庫增加總磷和總氮兩個指標(biāo)。

3.2.1 滏陽河張莊橋斷面

斷面總硬度呈上升趨勢，溶解氧、氨氮和揮發(fā)酚趨勢不明顯，硫酸鹽和高錳酸鹽指數(shù)呈緩慢下降趨勢；蓮花口斷面總硬度、溶解氧和氨氮呈上升趨勢，硫化物和高錳酸鹽指數(shù)呈下降趨勢，揮發(fā)酚趨勢不明顯。

3.2.2 衛(wèi)河和衛(wèi)運(yùn)河斷面

斷面各指標(biāo)變化趨勢一致，即總硬度2003～2006年呈下降趨勢，2006年以后呈上升趨勢，溶解氧呈上升趨勢，氨氮、揮發(fā)酚、硫化物和COD均呈下降趨勢，水質(zhì)總體狀況明顯好轉(zhuǎn)。

3.2.3 龍王廟斷面、留固斷面、館陶斷面

3個斷面各指標(biāo)變化趨勢一致，即總硬度2003～2006年呈下降趨勢，2006年以后呈上升趨勢，溶解氧呈上升趨勢，氨氮、揮發(fā)酚、硫化物和COD均呈下降趨勢，水質(zhì)總體狀況明顯好轉(zhuǎn)。

3.2.4 輸元河斷面

邯鄲市北斷面總硬度、揮發(fā)酚、硫化物呈下降趨勢，氨氮呈上升趨勢。2001～2005年溶解氧呈上升趨勢，COD呈下降趨勢，2006年后趨勢變化不明顯，兩項(xiàng)指標(biāo)時(shí)高時(shí)低。

3.2.5 牤牛河斷面、老沙河斷面、支漳河斷面

各斷面由于流量較小，指標(biāo)含量受降水和生產(chǎn)生活排水影響變化趨勢不明顯，各指標(biāo)時(shí)高時(shí)低。

3.2.6 岳城水庫斷面

2003年開始監(jiān)測，經(jīng)分析，總硬度、溶解氧、氨氮呈上升趨勢，總磷、總氮2005年以后呈下降趨勢，高錳酸鹽指數(shù)趨勢不明顯，揮發(fā)酚未檢出。

3.2.7 東武仕水庫斷面

硫化物和總磷呈下降趨勢；氨氮2001～2003呈上升趨勢，2004年突然降到最低，爾后又呈逐漸上升趨勢；總硬度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)和總氮基本穩(wěn)定，沒有明顯變化趨勢；揮發(fā)酚未檢出。

4 地下水水質(zhì)

4.1 現(xiàn)狀地下水水質(zhì)

2010年，33眼監(jiān)測井中屬于Ⅴ類水的監(jiān)測井有17眼，占評價(jià)井總數(shù)的51.5%，主要分布在大名、魏縣、曲周、廣平和館陶；屬于Ⅳ類水的有9眼，占所有評價(jià)井的27.3%，主要分布在邱縣、永年和肥鄉(xiāng)；屬于Ⅲ類水的有7眼，占所有評價(jià)井的21.2%，主要分布在成安、臨漳一帶。主要污染物為總硬度、硫酸鹽、礦化度、氯化物、氨氮、氟化物、硝酸鹽氮，部分井亞硝酸鹽氮、鐵超標(biāo)。

現(xiàn)狀地下水水質(zhì)情況如表3。

表3 2010年地下水水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)

4.2 地下水水質(zhì)變化趨勢

選取區(qū)域內(nèi)代表性較好、監(jiān)資料較為齊全的地下水質(zhì)監(jiān)測井15眼，分析地下水水質(zhì)變化趨勢。由于邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)工程于2006年底開始通水，為此本文重點(diǎn)分析2006～2010年東部平原區(qū)淺層地下水質(zhì)的變化趨勢。

4.2.1 溶解性總固體

15眼監(jiān)測井中，除雞澤、香菜營、前佃坡、蔡小莊監(jiān)測井惡化，后消災(zāi)監(jiān)測井改善外，其余監(jiān)測井均趨于穩(wěn)定。

4.2.2 總硬度

15眼監(jiān)測井中，除雞澤、胡村、前佃坡監(jiān)測井惡化，辛安鎮(zhèn)、柴堡、后消災(zāi)監(jiān)測井改善外，其余監(jiān)測井均趨于穩(wěn)定。

4.2.3 氯化物

除蓮花口、曲周、香菜營、前佃坡、蔡小莊5眼監(jiān)測井惡化，辛安鎮(zhèn)、柴堡、后消災(zāi)、廣平城關(guān)4眼監(jiān)測井改善外，其余6眼監(jiān)測井趨于穩(wěn)定。

4.2.4 硫酸鹽

除辛安鎮(zhèn)、后消災(zāi)、廣平城關(guān)3眼監(jiān)測井改善，南辛店、曲周、西大屯、柴堡4眼監(jiān)測井趨于穩(wěn)定外，其余8眼監(jiān)測井均惡化。

4.2.5 氨氮

除曲周、辛安鎮(zhèn)、張莊村、張辛莊、廣平城關(guān)5眼監(jiān)測井改善，蓮花口、前佃坡2眼監(jiān)測井趨于穩(wěn)定外，其余8眼監(jiān)測井均惡化。

4.2.6 亞硝酸鹽氮

除蓮花口、南辛店、辛安鎮(zhèn)、柴堡、后消災(zāi)、張莊村6眼監(jiān)測井改善外，其余9眼監(jiān)測井均惡化。

4.2.7 氟化物

除曲周、西大屯、后消災(zāi)3眼監(jiān)測井惡化，張莊村監(jiān)測井改善外，其余11眼監(jiān)測井均趨于穩(wěn)定。

通過分析，目前和近期影響分析區(qū)淺層地下水水質(zhì)的主要因素仍為溶解性總固體、總硬度、硫酸鹽、氯化物、氨氮、亞硝酸鹽氮和氟化物。2006～2010年，隨著邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)工程的實(shí)施，東部平原區(qū)淺層地下水質(zhì)中，礦化度、總硬度和氟化物除少數(shù)井惡化外，多數(shù)監(jiān)測井基本趨于穩(wěn)定，沒有明顯變化趨勢；硫酸鹽、氨氮和亞硝酸鹽氮有53.3%以上的監(jiān)測井趨于惡化，33.3%左右的監(jiān)測井改善，有下降趨勢。

5 結(jié)語

（1）由水質(zhì)現(xiàn)狀分析，東部生態(tài)水網(wǎng)區(qū)水質(zhì)狀況總體較差。地表水主要污染物為氨氮、化學(xué)需氧量和氟化物，地下水主要污染物為礦化度、總硬度、硫酸鹽、氯化物，部分井氟化物超標(biāo)。

（2）由地表水質(zhì)變化趨勢分析：滏陽河、衛(wèi)河、衛(wèi)運(yùn)河及東武仕水庫和岳城水庫，多數(shù)指標(biāo)呈下降趨勢，水質(zhì)總體狀況明顯好轉(zhuǎn)水質(zhì)；輸元河、支漳河、牤牛河、老沙河，受降水和生產(chǎn)生活排水影響，水質(zhì)變化趨勢不明顯，各指標(biāo)時(shí)高時(shí)低。

（3）由地下水質(zhì)變化趨勢分析，東部平原生態(tài)水網(wǎng)區(qū)，受地表水的大量補(bǔ)給，地下水質(zhì)在大多數(shù)監(jiān)測斷面處都有了明顯好轉(zhuǎn)，但區(qū)域內(nèi)淺層地下水質(zhì)總體仍較差。礦化度、總硬度和氟化物除少數(shù)井惡化外，多數(shù)監(jiān)測井基本趨于穩(wěn)定，沒有明顯變化趨勢；硫酸鹽、氨氮和亞硝酸鹽氮有53.3%以上的監(jiān)測井趨于惡化，33.3%左右的監(jiān)測井改善，有下降趨勢。

［1］閆欣欣，劉立鈞，李斌斌.邯鄲市城市生態(tài)水網(wǎng)工程的規(guī)劃研究［J］.山西建筑，2008，34（28）:49-50.

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［4］余紅霞.遵義市地表水水質(zhì)趨勢分析［J］.水電能源科學(xué)，2008，26（1）:47-50.

［5］水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.全國水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細(xì)則［R］.2002.