大凌河化學(xué)完整性調(diào)查評(píng)價(jià)研究

董王君璞，謝志鋼，滕凡全

（遼寧省水文局，遼寧 沈陽110003）

1 概 況

河流健康是指河流的自然生態(tài)狀況良好，同時(shí)具有可持續(xù)的社會(huì)服務(wù)功能?！敖】倒ぷ骱恿鳌笨擅枋鰹楹恿鞯慕Y(jié)構(gòu)合理、功能健全，物質(zhì)、能量輸入輸出平衡、穩(wěn)定，對(duì)外界干擾的長期效應(yīng)具有抵抗力和恢復(fù)力，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能保持較高完整性的條件下既能維持自身的運(yùn)行和發(fā)展，又能為外部系統(tǒng)提供服務(wù)。

河流的自然狀況包括化學(xué)、物理和生物三個(gè)方面，以完整性來表達(dá)其良好狀況。河湖健康評(píng)估指標(biāo)體系采用目標(biāo)層（河湖健康狀況）、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三級(jí)體系。準(zhǔn)則層包括：水文完整性、物理結(jié)構(gòu)完整性、化學(xué)完整性、生物完整性和服務(wù)功能完整性五個(gè)方面。

目前西方發(fā)達(dá)國家的河流保護(hù)工作已進(jìn)入了生態(tài)恢復(fù)階段，而我國的河流保護(hù)工作仍處于水質(zhì)恢復(fù)時(shí)期，這決定了化學(xué)完整性在五個(gè)準(zhǔn)則層中的重要地位，其評(píng)價(jià)結(jié)果不但可以對(duì)水體的質(zhì)量利用價(jià)值及自然功能作出評(píng)定，同時(shí)對(duì)其他準(zhǔn)則層存在直接或間接影響。以大凌河為研究對(duì)象，著重介紹適合遼河流域的化學(xué)完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果為大凌河水資源開發(fā)、管理及化學(xué)完整性恢復(fù)提供重要的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

2 化學(xué)完整性評(píng)價(jià)

化學(xué)完整性評(píng)價(jià)的一般程序由評(píng)價(jià)對(duì)象確定，資料收集、分析與評(píng)價(jià)體系建立，綜合評(píng)價(jià)，管理對(duì)策4個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。

2.1 評(píng)價(jià)對(duì)象

大凌河為遼寧省西部最大河流，有北、西、南三源，三源匯合后，由西南至東北流經(jīng)葫蘆島市、朝陽市、錦州市，在錦州凌海市的南圈河與南井子之間注入渤海。根據(jù)水文特征、水質(zhì)狀況等因素，結(jié)合河流水功能區(qū)劃、已有水質(zhì)監(jiān)測斷面、水庫、支流匯入等因素。按照《河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)方法與標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)大凌河及其主要支流大凌河西支、老虎山河、細(xì)河，以及涼水河子河、蒙古營子河、牤牛河進(jìn)行分段，科學(xué)劃分為19個(gè)評(píng)估河段，總評(píng)估河長為782km，布設(shè)19個(gè)水質(zhì)監(jiān)測站點(diǎn)，從斷面尺度對(duì)以上述評(píng)估河段進(jìn)行河流化學(xué)完整性評(píng)價(jià)；同時(shí)將白石水庫分劃為入庫口、庫中心、壩前區(qū)，從斷面尺度對(duì)以上3個(gè)分區(qū)進(jìn)行水庫化學(xué)完整性評(píng)價(jià)。

2.2 資料收集、分析評(píng)價(jià)體系建立

資料收集、分析與評(píng)價(jià)體系建立是化學(xué)完整性評(píng)價(jià)的重要前期工作，以2013年的水質(zhì)監(jiān)測資料為基礎(chǔ)，對(duì)缺少資料的評(píng)估河段進(jìn)行實(shí)地踏勘，科學(xué)選取水質(zhì)監(jiān)測斷面，進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充監(jiān)測。在系統(tǒng)分析相關(guān)資料基礎(chǔ)上，對(duì)評(píng)估河段的化學(xué)完整性評(píng)價(jià)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，明確河流狀況，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定賦分標(biāo)準(zhǔn)。

1）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系構(gòu)建：水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)層包括：溶解氧DO，耗氧有機(jī)物染污狀況OCPr（高錳酸鹽指數(shù)CODMNr、化學(xué)需氧量CODr、五日生化需氧量BODr、氨氮NH3Nr），重金屬HMPr（砷ARr、汞HGr、鎘CDr、六價(jià)鉻CRr,、鉛PBr），水庫增加富營養(yǎng)化指標(biāo)EU（總磷、總氮、葉綠素α、透明度、高錳酸鹽指數(shù)）。

2）化學(xué)完整性準(zhǔn)則層賦分標(biāo)準(zhǔn)：化學(xué)完整性準(zhǔn)則層賦分標(biāo)準(zhǔn)采用單項(xiàng)指標(biāo)全年12個(gè)月的月平均濃度，按照汛期和非汛期進(jìn)行平均，分別評(píng)估汛期與非汛期賦分，取其最低賦分作為水質(zhì)指標(biāo)的賦分，取各水質(zhì)指標(biāo)的最低賦分作為該河段化學(xué)完整性準(zhǔn)則層的賦分，根據(jù)河段化學(xué)完整性準(zhǔn)則層賦分及河長權(quán)重（面積權(quán)重）得出河流（水庫）整體賦分，化學(xué)完整性準(zhǔn)則層方法體系見表1。根據(jù)賦分對(duì)河流（水庫）健康化學(xué)完整性進(jìn)行評(píng)估分級(jí)，化學(xué)完整性評(píng)估分級(jí)見表2。

表1 化學(xué)完整性準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)方法體系

表2 河流（水庫）健康化學(xué)完整性評(píng)估分級(jí)表

2.3 大凌河化學(xué)完整性綜合評(píng)價(jià)

按照化學(xué)完整性評(píng)價(jià)體系，對(duì)19個(gè)評(píng)估河段進(jìn)行評(píng)估分級(jí)，見表3。結(jié)果表明：大凌河干流的10個(gè)評(píng)估河段，除大凌河下游岳家街至入?？诤佣螢椴唤】禒顟B(tài)，其他河段為健康或理想狀態(tài)；大凌河支流中大凌河西支、蒙古營子河、牛亡牛河為理想狀態(tài)；老虎山河為健康狀態(tài)；涼水河子河為不健康狀態(tài)；細(xì)河源頭至楊家荒橋河段為理想狀態(tài)，楊家荒橋至東梁河段為病態(tài)，東梁至東高家屯河段為健康狀態(tài)，東高家屯至入大凌河河口為不健康狀態(tài)。整體來看，處于健康和理想狀態(tài)的河段長度為649km，占總評(píng)估河長的83.0%。根據(jù)河長權(quán)重，大凌河化學(xué)完整性賦分為73.2，處于健康狀態(tài)。

表3 大凌河評(píng)估河段化學(xué)完整性評(píng)價(jià)

按照化學(xué)完整性評(píng)價(jià)體系對(duì)白石水庫的入庫口、庫中心和壩前區(qū)進(jìn)行評(píng)估分級(jí)，見表4。結(jié)果表明：白石水庫3個(gè)水庫分區(qū)均處于亞健康狀態(tài)，EU是水庫水體處于亞健康狀態(tài)的主要因素。根據(jù)面積權(quán)重，白石水庫化學(xué)完整性賦分為55.9，處于亞健康狀態(tài)。

表4 白石水庫分區(qū)化學(xué)完整性評(píng)估

3 大凌河管理對(duì)策

結(jié)合排污口調(diào)查結(jié)果，對(duì)各評(píng)估河段化學(xué)完整性進(jìn)行分析。細(xì)河楊家荒橋至東梁河段為病態(tài)，可能與該河段內(nèi)多個(gè)市政及企業(yè)排污口排污有關(guān)；東高家屯至入大凌河河口、涼水河子河源頭至白石水庫入口、岳家街至入?？诤佣螢椴唤】禒顟B(tài)，可能是由于上述河段接納了市政及企業(yè)排污口排放的污染物導(dǎo)致的。白石水庫各分區(qū)呈亞健康狀態(tài)的主導(dǎo)因素是富營養(yǎng)化指標(biāo)層EU賦分較低，可能與上游來水中總氮濃度偏高有關(guān)。

影響上述評(píng)估河段健康狀況的主要因素是排污口污染物的排放。解決水體病態(tài)、不健康狀態(tài)、亞健康狀態(tài)的重要途徑是依據(jù)水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)、水域納污能力及限制排污總量控制要求，對(duì)入河排污口進(jìn)行布局優(yōu)化，各排污企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行污染物達(dá)標(biāo)排放和排污總量控制的要求，以保障水質(zhì)安全，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)水庫上游面源污染治理，防止水體富營養(yǎng)化。

［1］馬鐵民.遼河流域健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系初探［J］.東北水利水電，2008（12）：1-3.

［2］吳阿娜.河流健康評(píng)價(jià)：理論、方法與實(shí)踐［D］.華東師范大學(xué)，2008.

［3］張澤聰.大凌河河流健康物理結(jié)構(gòu)完整性調(diào)查技術(shù)及計(jì)算方法研究［D］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

［4］楊文慧，嚴(yán)忠民，吳建華.河流健康評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（6）：607-611.