秦皇島市地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價與分析

張冬倩

摘要：對秦皇島市20132017年的地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與評價。按照年均值統(tǒng)計，3個水庫中Ⅱ類水質(zhì)占88.6%，Ⅲ類水質(zhì)占11.4%，其中桃林口水庫水質(zhì)最好，石河水庫次之，洋河水庫水質(zhì)最差。8條河流中Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)占56.3%，Ⅳ類水質(zhì)占26%，Ⅴ類水質(zhì)占3.1%，劣Ⅴ類水質(zhì)占14.6%。水質(zhì)最差的河流為飲馬河，水質(zhì)綜合指數(shù)呈先升后降趨勢，水質(zhì)整體呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢。

關(guān)鍵詞：地表水；水質(zhì)類別；富營養(yǎng)化；單因子評價

Abstract：The monitoring data of surface water quality in Qinhuangdao for 20132017 years were analyzed and evaluated.According to the annual mean statistics，88.6% of the 3 reservoirs in the reservoir and 11.4% of the grade III water quality，the best water quality in the Tao Lin Kou reservoir，the second of the Shi he reservoir，and the worst water quality in the Yang he River reservoir.In the 8 rivers，water quality of class I to III accounted for 56.3%，grade IV water quality accounted for 26%，class V water quality accounted for 3.1%，and inferior class V water quality accounted for 14.6%.The worst water quality was the Yin Ma River.The worst water quality is the Yin Ma River.The comprehensive index of water quality is rising first and then decreasing，and the water quality is showing an overall trend of improvement.

Key words：Surface water，Water quality category，Eutrophia，Single factor evaluation

秦皇島市位于河北省東北部地區(qū)，依山傍海，在河北省的社會、經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。近年來，由于各種因素的影響，秦皇島市所在的海河流域水資源嚴(yán)重短缺，水質(zhì)污染嚴(yán)重，是生態(tài)環(huán)境聯(lián)防聯(lián)控要求最為迫切的區(qū)域。[1]《京津冀協(xié)同發(fā)展生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中明確提出了水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)，即到2020年，京津冀地區(qū)地級及以上城市集中式飲用水源水質(zhì)全部達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類，重要江河湖泊水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率達(dá)到73%。[2]水資源短缺已成為制約全市社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”，與此同時，地表水環(huán)境污染也比較嚴(yán)重。隨著城市化和工業(yè)化的迅猛發(fā)展，人類將大量廢棄物以各種方式持續(xù)不斷地排入地表水環(huán)境，給地表水資源帶來巨大負(fù)荷并引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。如實反映區(qū)域內(nèi)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，切實保護(hù)水資源的環(huán)境安全，為地表水環(huán)境保護(hù)和水環(huán)境安全工程的實施在理論上提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)意見，成為當(dāng)前需要解決的重要問題。[3]

1 評價標(biāo)準(zhǔn)和評價參數(shù)

1.1 評價標(biāo)準(zhǔn)及方法

按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB38382002）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）中的相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)辦[2011]22號文中的《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法（試行）》要求，湖庫主要采用營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評價，河流主要采用單因子評價法進(jìn)行。

1.2 評價參數(shù)

根據(jù)秦皇島市環(huán)境功能分區(qū)，選取各功能區(qū)內(nèi)具有代表性的河流、湖庫及其監(jiān)測斷面作為評價對象。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果、各污染物的檢出情況，湖庫選擇含營養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)在內(nèi)的9項指標(biāo)，河流選擇有標(biāo)準(zhǔn)且檢出率高的8項指標(biāo)作為評價參數(shù)。

2 湖庫水質(zhì)現(xiàn)狀評價

秦皇島市共有石河、洋河、桃林口三個水庫，根據(jù)《秦皇島市環(huán)境質(zhì)量狀況公報》（20132017年）統(tǒng)計結(jié)果顯示，秦皇島市三個水庫的水質(zhì)均能符合Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1 湖庫整體環(huán)境質(zhì)量狀況

取秦皇島市3個市控水庫20132017年出口斷面監(jiān)測結(jié)果，按照年均值統(tǒng)計水質(zhì)類別可知，Ⅱ類水質(zhì)占88.6%，Ⅲ類水質(zhì)占11.4%。其中20132016年3個水庫均為Ⅱ類水質(zhì)，2017年僅洋河水庫為Ⅲ類水質(zhì)。由此說明，石河水庫、桃林口水庫水質(zhì)無變化，洋河水庫水質(zhì)略有下降。

2.2 湖庫主要參數(shù)污染指標(biāo)

采用單因子指數(shù)法對湖庫主要水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行評價。計算3個水庫2017年各項水質(zhì)參數(shù)的年均值，對照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值計算出該項參數(shù)的污染指數(shù)。結(jié)果見表1。

由表1可知，三個水庫僅總氮有超標(biāo)現(xiàn)象。洋河水庫的污染指數(shù)最高，桃林口水庫污染指數(shù)最低。3個水庫中桃林口水庫水質(zhì)最好，石河水庫次之，洋河水庫水質(zhì)最差。

2.3 湖庫水體營養(yǎng)化程度

采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法計算3個水庫2013年～2017年的營養(yǎng)狀態(tài)。綜合營養(yǎng)指數(shù)小于30的為貧營養(yǎng)，30～50之間（含）的為中營養(yǎng)，大于50的為富營養(yǎng)。各水庫逐年營養(yǎng)化程度見圖1。由圖可見，石河水庫五年均為貧營養(yǎng)；洋河水庫20142015年為貧營養(yǎng)，其余年份為中營養(yǎng)；桃林口水庫五年均為貧營養(yǎng)。

氮磷為生物生長的必要元素，也是水體富營養(yǎng)化的主要原因。氮磷等營養(yǎng)鹽相對充足、鐵硅等含量適度、水流緩慢、適宜的光照條件和溫度、溶解氧含量等因素共同影響這湖庫的營養(yǎng)化程度。[5]秦皇島市3個水庫中磷含量較少，溶解氧含量較低，全年的平均氣溫低于15℃，雖然總氮含量較高，但不適宜藻類的生長。[67]水庫上游來水?dāng)嗝嬷苓叡O(jiān)管得力，無企業(yè)排污、無生活污水排入，有利于水體自凈和生態(tài)自我修復(fù)，有效的抑制了水體富營養(yǎng)化。[8]

3 河流水質(zhì)現(xiàn)狀評價

3.1 河流整體環(huán)境質(zhì)量狀況

取秦皇島市8條主要河流20132017年的監(jiān)測結(jié)果，按照各斷面年均值水質(zhì)類別進(jìn)行統(tǒng)計，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)占56.3%，Ⅳ類水質(zhì)占26%，Ⅴ類水質(zhì)占3.1%，劣Ⅴ類水質(zhì)占14.6%。河流整體水質(zhì)定性評價為輕度污染。水質(zhì)類別比例見圖2。

3.2 河流水質(zhì)變化情況

河流整體水質(zhì)定性評價2013年為輕度污染；2014年為中度污染；2015年為輕度污染；2016年為輕度污染；2017年為中度污染。水質(zhì)類別變化趨勢見圖3。

由圖可見，2013年以來，秦皇島市河流水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類及以上標(biāo)準(zhǔn)的斷面比例略有下降，至2017年下降了8.4%；劣Ⅴ類水質(zhì)比例有所上升，至2017年上升了9.5%。2014年水質(zhì)最差，劣Ⅴ類水質(zhì)比例最高為21.1%。水質(zhì)最差的河流為飲馬河，常年為劣Ⅴ類水質(zhì)，影響水質(zhì)類別的主要水質(zhì)參數(shù)為高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷等。

3.3 河流主要水質(zhì)參數(shù)變化評價

為反映飲馬河水質(zhì)狀況和今后的變化趨勢，收集飲馬河監(jiān)測斷面20132017年的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對影響水質(zhì)類別且檢出率較高的8項水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行評價，統(tǒng)計分析各年度水質(zhì)綜合指數(shù)和秩相關(guān)系數(shù)。綜合污染指數(shù)見圖4，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見表3，Spearman秩相關(guān)系數(shù)見表4。[9]

結(jié)合圖4和表2可知，飲馬河豐水期水質(zhì)均為重污染，變化幅度較小；枯水期水質(zhì)均為嚴(yán)重污染，變化幅度較??；平水期2017年為中度污染，其余年份為嚴(yán)重污染，綜合指數(shù)先升后降且變化幅度較大；逐年水質(zhì)綜合指數(shù)呈先升后降趨勢，水質(zhì)整體呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢。

根據(jù)秩相關(guān)系數(shù)臨界值表可知，當(dāng)n=5且顯著性水平為0.05時對應(yīng)臨界值為0.900。由表3可見，豐水期的Rs>0，臨界值Wp 0.9∣Rs∣<0.900，表明飲馬河水質(zhì)內(nèi)梅羅指數(shù)呈不顯著性上升趨勢，水質(zhì)呈逐年不顯著性變差；枯水期、平水期和全年的Rs<0，臨界值Wp 0.9∣Rs∣≥0.900，表明飲馬河水質(zhì)內(nèi)梅羅指數(shù)呈顯著性下降趨勢，水質(zhì)呈逐年顯著性好轉(zhuǎn)。

從上述分析可以看出，飲馬河在豐水期水質(zhì)最差，呈不顯著性上升趨勢；平水期在2014年水質(zhì)最差，呈顯著性下降趨勢；枯水期在2015年水質(zhì)最差，呈顯著性下降趨勢，相關(guān)系數(shù)略低于平水期。綜合全年的統(tǒng)計分析表明，飲馬河水質(zhì)總體上呈好轉(zhuǎn)趨勢。

4 結(jié)論

（1）秦皇島市3個水庫按照年均值統(tǒng)計，Ⅱ類水質(zhì)占886%，Ⅲ類水質(zhì)占11.4%。僅洋河水庫2017年為Ⅲ類水質(zhì)。其中桃林口水庫水質(zhì)最好，石河水庫次之，洋河水庫水質(zhì)最差。統(tǒng)計營養(yǎng)化程度可知，石河水庫五年均為貧營養(yǎng)；洋河水庫20142015年為貧營養(yǎng)，其余年份為中營養(yǎng)；桃林口水庫五年均為貧營養(yǎng)。要采取有利措施保障水庫上游來水?dāng)嗝鏌o企業(yè)排污、無生活污水排入，保持水體自凈和生態(tài)自我修復(fù)能力。

（2） 秦皇島市8條主要河流按照年均值統(tǒng)計，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)占56.3%，Ⅳ類水質(zhì)占26%，Ⅴ類水質(zhì)占3.1%，劣Ⅴ類水質(zhì)占14.6%。河流整體水質(zhì)定性評價為輕度污染。河流Ⅲ類水質(zhì)比例整體呈下降趨勢；劣Ⅴ類水質(zhì)比例有所上升。水質(zhì)最差的河流為飲馬河，其豐水期水質(zhì)為重污染，內(nèi)梅羅指數(shù)呈不顯著性上升趨勢，水質(zhì)呈逐年不顯著性變差；枯水期水質(zhì)為嚴(yán)重污染；平水期2017年為中度污染，其余年份為嚴(yán)重污染；全年水質(zhì)綜合指數(shù)呈先升后降趨勢，水質(zhì)整體呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢?？菟?、平水期和全年的內(nèi)梅羅指數(shù)呈顯著性下降趨勢，水質(zhì)呈逐年顯著性好轉(zhuǎn)。綜合全年的統(tǒng)計分析表明，飲馬河水質(zhì)總體上呈好轉(zhuǎn)趨勢。

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