天津市水體污染變化規(guī)律簡析

祝福 劉畇博 安昱欣 許佳慧 魏暢 楊小航

摘要：隨著十九大的勝利召開，我國進入了新的發(fā)展階段。在新的時代背景下，生態(tài)文明建設也成為了關注的焦點。其中，水體污染是不可逃避的一個問題。本文選取天津市作為研究模型，對天津水體污染數(shù)據(jù)進行分類匯總，經(jīng)處理后作對其變化規(guī)律進行歸納，并結(jié)合大量資料解釋其成因。

關鍵詞：水體污染；天津市；變化規(guī)律

一、引言

天津市水資源匱乏，近些年的調(diào)查結(jié)果表明京津冀地區(qū)水資源脆弱性遠遠高于全國平均水平[1]。盡管出臺了一系列的治理措施，天津市依然面臨供水保證率低、深層地下水超采、水體嚴重污染、水生態(tài)環(huán)境脆弱等一系列問題。水污染問題不但會影響居民的日常生活，更會對社會經(jīng)濟造成巨大的損失。經(jīng)研究計算表明，僅在2011年，天津市水污染經(jīng)濟損失為408.3764億元[2]。在這種背景下，相關部門出臺了一系列法規(guī)進行治理。如在2014年京津冀三省（市）環(huán)保部門共同簽署《京津冀水污染突發(fā)事件聯(lián)防聯(lián)控機制合作協(xié)議》，2015年國家出臺了《水污染防治計劃》（簡稱“水十條”）[3]。

水資源的污染已經(jīng)成為了影響城市發(fā)展的一個因素，因此分析其變化規(guī)律具有重要意義。

二、天津市水體污染數(shù)據(jù)處理

2.1 水體數(shù)據(jù)來源及研究指標

我們對所需數(shù)據(jù)進行了收集匯總，我們收集了2017年6月—2018年5月的天津市及各區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況報告，數(shù)據(jù)來源為天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心（www.tjemc.org.cn）。報告中主要列舉了綜合污染指數(shù)、總磷、高錳酸鉀指數(shù)、化學需氧量及氨氮五項污染指數(shù)。本文主要依據(jù)綜合污染指數(shù)變化進行討論。

2.2 相關概念解釋

在進行數(shù)據(jù)處理之前，我們要對綜合污染指數(shù)這個概念進行明確。它是評價水環(huán)境質(zhì)量的一種重要方法。綜合污染指數(shù)評價項目選?。簆H、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚、汞、鉛、石油類共計9項。

計算公式為： ， ，式中P表示綜合污染指數(shù)，Pi表示i污染物的污染指數(shù)，n表示污染物的種類，Ci表示i污染物的實際濃度平均值，Si表示i污染物的評價標準差。

2.3 數(shù)據(jù)處理方法及處理結(jié)果

將數(shù)據(jù)進行了分選，匯總，計算平均值，得到了如下幾個數(shù)據(jù)表各區(qū)各月綜合污染指數(shù)（圖1）。

2.4 天津市水體污染分布圖

根據(jù)處理完成的數(shù)據(jù)，我們使用Excel進行繪圖，得到了2017-2018年天津市各月綜合污染指數(shù)變化圖（圖2），

三、天津市水體污染變化模型及原因簡析

3.1各項污染指標變化趨勢

根據(jù)上面的2017-2018年天津市各月綜合污染指數(shù)圖像我們可以清晰的看到污染指標的變化趨勢。綜合污染指數(shù)的變化趨勢為：6-7月開始上升，綜合污染指數(shù)7月達到最高值。從此開始，直到9月為持續(xù)下降期。而10月有小幅回升。從11月至轉(zhuǎn)年2月，開始回升，此后到5月，持續(xù)下降，完成一個變化周期。

3.2各項污染指標變化趨勢成因及特性

結(jié)合這種變化規(guī)律，我們提出了自己的解釋以及歸納出三個變化特性。

3.2.1 變化規(guī)律的成因

（1）6-7月的上升

此時間段氣溫上升較快，居民用水量較大，對于洗滌的需求較高。同時也是工業(yè)生產(chǎn)時期，工業(yè)污染較重。因此會有上升。

（2）7-9月持續(xù)下降

天津市的河流進入汛期。降水量增加導致總水量的增加，水量增加對污染物有稀釋作用，因此總體指標有所下降。而且8月降水量達全年最大，因此此后一段時間指標都在下行。

（3）10月小幅回升

汛期結(jié)束，水體總量由于消耗等，有所下降，但因時間較短，因此下降不會過大，會小幅影響污染物指標。因此會有小幅度上升。

（4）11月-轉(zhuǎn)年2月上升

進入冬季，降水量很低，且水體流動減慢，污染物更容易富集，因此成上升趨勢。但是受天津市冬季禁工令影響，重大污染企業(yè)被勒令停止作業(yè)，因此上升速度較緩。（注：天津市冬季禁工令，天津市政府為保證冬季空氣質(zhì)量達標，較少霧霾天氣，保證居民生活環(huán)境，下令從10月至轉(zhuǎn)年3月重大污染企業(yè)及施工工地停止施工，此舉主要為解決空氣污染，但工廠停工也減少了水體污染。）

（5）3-5月下降

冬季結(jié)束，水體逐步得到恢復，富集現(xiàn)象得到改善。隨著工廠的恢復作業(yè)，農(nóng)業(yè)活動開始，污染指標會上升，完成一個周期。

3.2.2變化特征

根據(jù)上述解釋及變化趨勢，我們總結(jié)出三個特性

（1）季節(jié)性

我們可以看到，水體污染指數(shù)的變化與水體總量，河流狀況，季節(jié)變化有很大的相關性。夏季河流流速高，水體總量大，污染指標低，而冬季則相反。

（2）人為性

整體變化中出現(xiàn)了小幅度的波動，理論上應該是一條圓滑的波動曲線。這個小幅波動很有可能是冬季禁工令引起的，這體現(xiàn)了人為性。

（3）滯后性

根據(jù)生態(tài)學的觀點，生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自穩(wěn)性。這一點在水體污染變化趨勢中也有體現(xiàn)。所有的影響因素對整體的影響都不是立竿見影的，都是有一定的滯后性。而且人為處理的測量數(shù)據(jù)也不是實時數(shù)據(jù)，也有一定的滯后性。

四、討論

天津市水體污染情況較為嚴重，需要較為綜合的治理方式。污染的變化趨勢具有季節(jié)性、人為性、滯后性的特點。這也是人口、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水體量等方面多方作用的結(jié)果。因此，想解決水資源污染問題，單憑一己之力是不夠的。需要從居民到政府，擰成一股繩，齊心協(xié)力共同守護我們的水資源。

參考文獻

[1]劉瑜潔，劉俊國，趙旭，張穎.京津冀水資源脆弱性評價[J].水土保持通報，2016，36（03）：211-218.

[2]楊潔. 天津市水污染環(huán)境成本估算[A]. 中國環(huán)境科學學會.2014中國環(huán)境科學學會學術年會（第三章）[C].中國環(huán)境科學學會：中國環(huán)境科學學會，2014：7.

[3]牛桂敏，郭珉嬡，楊志.建立水污染聯(lián)防聯(lián)控機制 促進京津冀水環(huán)境協(xié)同治理[J].環(huán)境保護，2019，47（02）：64-67.

（作者單位：天津市醫(yī)科大學）