太原市地表水功能區(qū)水質(zhì)評價及達(dá)標(biāo)分析

尤龍鳳

（太原市水利科學(xué)研究所 山西太原 030002）

水功能區(qū)是指為滿足水資源合理開發(fā)和有效保護(hù)的需求，根據(jù)水資源的自然條件、功能要求、開發(fā)利用現(xiàn)狀，按照流域綜合規(guī)劃、水資源保護(hù)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求，在相應(yīng)水域按其主導(dǎo)功能劃定并執(zhí)行相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的特定區(qū)域。水功能區(qū)的劃分，為水資源的合理開發(fā)、有效保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀評價及達(dá)標(biāo)分析是開展水功能區(qū)管理工作的基礎(chǔ)，水功能區(qū)管理是《中華人民共和國水法》確定的一項重要的水資源保護(hù)制度，是水資源開發(fā)利用和保護(hù)的前提，也是水污染防治工作的重要依據(jù)。為利于最嚴(yán)格水資源管理制度的實施，亟需對水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)評價工作開展系統(tǒng)的研究[1]。

太原市作為山西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心，隨著城市的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對水資源的質(zhì)量狀況也越來越關(guān)注，為更好地保護(hù)和改善太原市地表水環(huán)境，確保全市地表水資源的持續(xù)利用，摸清太原市地表水功能區(qū)的水質(zhì)現(xiàn)狀及達(dá)標(biāo)情況十分必要。水功能區(qū)水質(zhì)狀況和達(dá)標(biāo)情況對加強(qiáng)水功能區(qū)監(jiān)督管理和水環(huán)境建設(shè)具有重大意義。

1 太原市地表水功能區(qū)劃

2006年山西省水利廳會同山西省環(huán)保局制定了《山西省地表水功能區(qū)劃》，為山西省合理確定地表水域的功能，合理開發(fā)利用、有效保護(hù)水資源等提供了科學(xué)依據(jù)。依據(jù)《山西省地表水功能區(qū)劃》，太原市地表水功能區(qū)劃采用兩級體系，即一級區(qū)劃和二級區(qū)劃，水功能區(qū)劃分主要針對太原市境內(nèi)的汾河干流，共劃分水功能區(qū)9個，涉及河長約184.8 km，其中一級功能區(qū)3個，即汾河婁煩開發(fā)利用區(qū)、汾河古交保留區(qū)和汾河太原運城開發(fā)利用區(qū)；二級功能區(qū)8個，即汾河水庫飲用工業(yè)用水區(qū)、汾河古交排污控制區(qū)、汾河二庫飲用工業(yè)用水區(qū)、汾河一壩農(nóng)業(yè)用水區(qū)、汾河太原景觀娛樂用水區(qū)、汾河太原排污控制區(qū)、汾河小店過渡區(qū)和汾河太原農(nóng)業(yè)用水區(qū)。

2 地表水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀評價

2.1 評價依據(jù)及評價項目

太原市地表水功能區(qū)水質(zhì)評價按照《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》（SL 395-2007）的方法，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）為水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)[2]，分別采用全指標(biāo)和雙指標(biāo)進(jìn)行評價。全指標(biāo)評價即所有的監(jiān)測項目全部參與評價，在雙指標(biāo)評價中，采用高錳酸鹽指數(shù)、氨氮進(jìn)行分析評價[3]。

2.2 監(jiān)測站點布設(shè)及監(jiān)測頻次

在太原市轄區(qū)內(nèi)汾河干流每個地表水功能區(qū)設(shè)置一個水質(zhì)監(jiān)測站點，共設(shè)置監(jiān)測站點9處，分別為水庫出口、灘上橋、寨上水文站、汾河二庫、上蘭、迎澤橋、小店橋、二壩、車南安橋，以反映汾河入市區(qū)段、市區(qū)段及出市區(qū)控制段水質(zhì)狀況。監(jiān)測頻次為6次/年，采樣時間分別為1月、3月、5月、7月、9月、11月，監(jiān)測項目為pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮等共計28項。

2.3 評價方法及污染分級標(biāo)準(zhǔn)

水質(zhì)評價方法采用平均污染指數(shù)法進(jìn)行評價[4]，計算公式為：

式中：P——某水體水質(zhì)污染平均綜合指數(shù)；

Pi——某污染物分指數(shù)；

Ci——某污染物實測濃度值；

Coi——某污染物評價標(biāo)準(zhǔn)；

n——選取評價參數(shù)個數(shù)。

為了便于分析、比較，地表水各功能區(qū)均采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。水質(zhì)污染水平共分六級，即清潔、尚清潔、輕污染、中污染、重污染、嚴(yán)重污染，見表1。

表1 水質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)

2.4 評價結(jié)果

2.4.1 全指標(biāo)評價

2013年太原市地表水功能區(qū)平均綜合污染指數(shù)為2.02，屬嚴(yán)重污染，主要污染物是化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮等。

水功能區(qū)污染嚴(yán)重主要來自下游段，以小店橋、二壩、車南安橋污染最重，其污染指數(shù)分別為3.75、3.45和4.34，屬嚴(yán)重污染；其次，灘上橋污染指數(shù)為1.22，屬重污染；寨上水文站和迎澤橋斷面污染指數(shù)分別為0.71和0.74，屬中污染；水庫出口、汾河二庫和上蘭斷面污染指數(shù)均為0.42，屬輕污染。

2.4.2 雙指標(biāo)評價

2013年太原市地表水功能區(qū)兩項指標(biāo)平均綜合污染指數(shù)為6.30，屬嚴(yán)重污染，主要污染物為氨氮，超Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)7.17倍。

地表水功能區(qū)污染嚴(yán)重，污染源主要來自下游段。以小店橋、清徐二壩和車南安橋斷面污染最重，其污染指數(shù)分別為8.07、12.45和12.56，屬嚴(yán)重污染；其次是灘上橋污染指數(shù)為1.32，屬重污染；寨上水文站污染指數(shù)為0.97，屬中度污染；水庫出口、汾河二庫、上蘭、迎澤橋斷面污染指數(shù)分別為0.21、0.20、0.21和0.37，水質(zhì)屬尚清潔。

3 地表水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析

3.1 水功能區(qū)達(dá)標(biāo)分析

對太原市2013年地表水功能區(qū)水質(zhì)利用平均值法進(jìn)行現(xiàn)狀評價，按全指標(biāo)和雙指標(biāo)的全年水質(zhì)類別對水功能區(qū)進(jìn)行達(dá)標(biāo)分析。所有參評水質(zhì)項目均滿足水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求的水功能區(qū)為水質(zhì)達(dá)標(biāo)水功能區(qū)；有任何一項不滿足水質(zhì)類別管理目標(biāo)要求的水功能區(qū)均為水質(zhì)不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)。

汾河干流9個水功能區(qū)中2個排污控制區(qū)無水質(zhì)目標(biāo)因此不做達(dá)標(biāo)評價，其余7個水功能區(qū)全指標(biāo)和雙指標(biāo)達(dá)標(biāo)評價結(jié)果相同，其中達(dá)標(biāo)水功能區(qū)為汾河水庫飲用工業(yè)用水區(qū)、汾河二庫飲用工業(yè)用水區(qū)、汾河一壩農(nóng)業(yè)用水區(qū)和汾河太原景觀娛樂用水區(qū)共4個，達(dá)標(biāo)率為57.1%；不達(dá)標(biāo)功能區(qū)為汾河古交保留區(qū)、汾河小店過渡區(qū)及汾河太原農(nóng)業(yè)用水區(qū)共3個，不達(dá)標(biāo)率為42.9%，詳見表2。

表22013 年太原市地表水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀與達(dá)標(biāo)分析

3.2 不達(dá)標(biāo)功能區(qū)污染成因分析

隨著城市的快速發(fā)展，生產(chǎn)、生活廢水產(chǎn)生量不斷增加，而污水處理能力不足，大量廢污水沒有經(jīng)過處理直接排入汾河，是造成太原市地表水功能區(qū)水質(zhì)污染的重要原因。汾河古交保留區(qū)主要接納了古交市部分工礦企業(yè)工業(yè)廢水及城鎮(zhèn)生活污水，造成河道水質(zhì)污染，水功能區(qū)不達(dá)標(biāo)；汾河小店過渡區(qū)及汾河太原農(nóng)業(yè)用水區(qū)位于汾河的下游段，由于排污口布設(shè)的不合理，一些污染嚴(yán)重的工礦企業(yè)設(shè)置在城市的下游，而某些工礦企業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水直接排入河道，加之農(nóng)村生活垃圾及農(nóng)業(yè)退水、化肥及農(nóng)藥殘留物等致使該段水質(zhì)嚴(yán)重污染。

4 地表水功能區(qū)水質(zhì)變化趨勢分析

4.1 水功能區(qū)水質(zhì)變化趨勢綜合分析

根據(jù)2004-2013年太原市地表水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，按照水污染平均綜合指數(shù)計算方法，采取全指標(biāo)口徑予以評價，得出太原市地表水各功能區(qū)近10年的平均綜合污染指數(shù)。通過分析可知，2004-2013年太原市地表水各功能區(qū)水質(zhì)綜合污染指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，汾河全河段綜合污染指數(shù)多年平均遞減率為8.4%。達(dá)標(biāo)水功能區(qū)汾河水庫飲用工業(yè)用水區(qū)、汾河二庫飲用工業(yè)用水區(qū)、汾河一壩農(nóng)業(yè)用水區(qū)和汾河太原景觀娛樂用水區(qū)綜合污染指數(shù)多年平均遞減率分別為1.3%、1.1%、4.0%和4.7%；不達(dá)標(biāo)功能區(qū)汾河古交保留區(qū)、汾河小店過渡區(qū)及汾河太原農(nóng)業(yè)用水區(qū)多年平均遞減率分別為13.7%、10.5%和18.4%，結(jié)果表明，太原市地表水環(huán)境狀況得到明顯改善。

圖1 汾河全河段及不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)水質(zhì)綜合污染指數(shù)變化趨勢圖

選取汾河全河段及不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)的平均綜合污染指數(shù)進(jìn)行趨勢圖分析，詳見圖1。從圖可知，汾河全河段及各功能區(qū)的水質(zhì)污染呈下降趨勢，近10年水質(zhì)狀況越來越好。

4.2 水功能區(qū)水質(zhì)改善原因分析

太原市近10年來的地表水環(huán)境狀況明顯改善的主要原因有以下幾方面：首先，嚴(yán)格限制工礦企業(yè)的工業(yè)廢水排放量，要求有條件的企業(yè)實行全部回用不外排，同時根據(jù)需要新建污水處理廠，對設(shè)備老化、處理能力較低及處理深度不夠的污水處理設(shè)施進(jìn)行改擴(kuò)建，加大廢污水處理力度；其次，實行截污減排工程，加大雨污水管錯接、雨污合流現(xiàn)象的整治力度，對直接排入汾河的排污渠、退水渠等實行截污工程，在很大程度上減少了廢污水的入汾河量；最后是加強(qiáng)生態(tài)恢復(fù)的建設(shè)，有效控制水土流失，減少由于降雨徑流等攜帶的污染物的入河量。

5 結(jié)論及措施建議

綜上分析，近10年來太原市地表水功能區(qū)的水質(zhì)狀況得到明顯改善，各功能區(qū)的平均污染指數(shù)均呈下降趨勢，多年平均遞減率最大達(dá)到18.4%，最小的也有1.1%，這與太原市人民政府為改善水環(huán)境所做的積極努力是密不可分的。盡管如此，太原市2013年地表水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率仍偏低，僅為57.1%，地表水功能區(qū)水質(zhì)污染仍較嚴(yán)重，污染主要來自汾河下游段的小店和清徐地區(qū)。針對此情況，本文提出以下措施與建議：

1）嚴(yán)格限制點源污染的排放。城市工業(yè)廢水及生活污水排放量的激增是造成太原市地表水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率偏低的主要原因，嚴(yán)格限制廢污水的排放，加大廢污水的治理力度是改善太原市水環(huán)境的有力舉措。

2）重視面源污染的防治。應(yīng)嚴(yán)格控制面源污染物進(jìn)入水體，推廣綠色農(nóng)業(yè)，合理施用化肥、農(nóng)藥等，防止由于降水徑流等造成地表水體污染。

3）合理布局產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。做好城市規(guī)劃與產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃，依據(jù)水資源、水環(huán)境的承載能力，合理控制城市的發(fā)展規(guī)模，按照水功能區(qū)管理的要求，做好取、退水的規(guī)劃與管理工作。

[1]蘭 靜，饒春燕，等.水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)評價淺議[J].人民長江，2014(18)：50～52.

[2]董曼玲，黎紹佐.2000—2009年珠江片地表水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀和趨勢分析[J].人民珠江，2012（3）：37～41.

[3]朱富軍.洛陽市地表水功能區(qū)水質(zhì)狀況淺析[J].河南水利與南水北調(diào)，2012（14）：35～36.

[4]鄭自寬，丁再盛.甘肅省地表水功能區(qū)水質(zhì)變化特征分析[J].地下水，2012（10）：53～54.