河南永城地表水資源質(zhì)量分析

趙自建

（河南省開(kāi)封水文水資源勘測(cè)局，河南 開(kāi)封 475000）

0 引言

永城市位于河南省最東部，處于黃淮沖積平原的交接部位，北部、東部、南部分別與安徽省的碭山、濉溪、渦陽(yáng)、亳州等縣（市）毗鄰，西部與夏邑縣相接，南北長(zhǎng)約65.8 km，東西寬約62 km，總面積1 994 km2。 該市地勢(shì)平坦、交通便利、資源豐富、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，是河南省東引西進(jìn)戰(zhàn)略的橋頭堡城市、河南省重點(diǎn)建設(shè)的區(qū)域中心城市。

流經(jīng)永城市的主要河流有王引河、沱河、澮河、包河，均屬淮河流域洪澤湖水系。 因此，永城市地表水資源較豐富，多年平均地表水資源量17 756.2 萬(wàn)m3。近年來(lái)，城市化建設(shè)和以化肥為主要肥源的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、耕作習(xí)慣使永城市地表水資源質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，而水資源質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格水資源管理制度、嚴(yán)控“三條紅線”不容忽視的問(wèn)題。 筆者試對(duì)永城市地表水質(zhì)的年際變化規(guī)律和趨勢(shì)進(jìn)行分析，期望為其水環(huán)境保護(hù)和綜合治理提供科學(xué)依據(jù)，為落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度奠定基礎(chǔ)。

1 永城市地表水水化學(xué)特征分析

水化學(xué)特征評(píng)價(jià)包括礦化度、總硬度和水化學(xué)類型3 個(gè)指標(biāo)[1]。 本文選用沱河、澮河、包河、王引河4 條河流上的13 個(gè)斷面進(jìn)行水化學(xué)特征分析。

1.1 礦化度

永城市地表水礦化度變幅在500～600 mg/L 之間的占30.8%，在600～700 mg/L 之間的占30.8%，在700～800mg/L 之間的占23.1%，在800mg/L 以上的占15.3%?？梢?jiàn)，永城市地表水礦化度總體狀況良好，大部分地區(qū)水體的礦化度能夠滿足生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

1.2 總硬度

永城市地表水總硬度分布規(guī)律與礦化度基本一致，總硬度介于266～384 mg/L，266～300 mg/L 之間的適度硬水占30.8%，300～384 mg/L 之間的硬水占69.2%。 沱河總硬度在250～300 mg/L 之間的適度硬水占75%，300 mg/L 以上的硬水占25%；包河、澮河總硬度300 mg/L 以上的硬水均占100%； 王引河總硬度在250～300 mg/L 之間的適度硬水占33.3%，300 mg/L 以上的硬水占66.7%。沱河總硬度最小，包河總硬度最大。 由此說(shuō)明，永城市大部分地區(qū)水資源的總硬度適宜農(nóng)業(yè)灌溉用水。

1.3 水化學(xué)類型

地表水水化學(xué)類型分析選用鉀、鈉、鈣、鎂、重碳酸根、氯根、硫酸根、碳酸根等項(xiàng)目，采用阿廖金分類法劃分水化學(xué)類型。 分析結(jié)果表明，永城市地表水的水化學(xué)類型可劃分為3 種，其中CINa 型水分布面積最廣，約占永城市水體總面積的69.2%；CIMg型面積占15.3%，CICa 型占7.5%。

2 永城市地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)

2.1 永城市地表水現(xiàn)狀水質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)永城市地表水水資源質(zhì)量特點(diǎn)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)狀況、水體功能評(píng)價(jià)的要求，地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)包括：溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、揮發(fā)酚等7 項(xiàng)必評(píng)項(xiàng)目和pH 值、5 日生化需氧量、氟化物、氰化物等選評(píng)項(xiàng)目。 在進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法確定地表水水質(zhì)類別，評(píng)價(jià)代表值采用汛期、 非汛期和年度平均3 個(gè)值，評(píng)價(jià)結(jié)果按河長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)，并以Ⅲ類地面水標(biāo)準(zhǔn)值為界限，給出超標(biāo)率和超標(biāo)倍數(shù)等特征值。 根據(jù)永城市13 個(gè)水質(zhì)斷面監(jiān)測(cè)資料，對(duì)157.5 km 河長(zhǎng)的水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)（評(píng)價(jià)執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002 《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》）[2]。評(píng)價(jià)結(jié)果為：沱河監(jiān)測(cè)河長(zhǎng)46.5 km 中，汛期Ⅴ類水河長(zhǎng)13.4km，占28.8%，劣Ⅴ類水河長(zhǎng)33.1km，占71.2%；非汛期Ⅳ類水河長(zhǎng)13.4 km，占28.8%，劣Ⅴ類水河長(zhǎng)33.1km，占71.2%。 全年Ⅴ類水河長(zhǎng)13.4 km，占28.8%，劣Ⅴ類水河長(zhǎng)33.1 km，占71.2%。 包河監(jiān)測(cè)河長(zhǎng)33.7 km 中，汛期、非汛期、全年均為劣Ⅴ類。澮河監(jiān)測(cè)39 km 河長(zhǎng)中，汛期、非汛期、全年均為劣Ⅴ類。 王引河監(jiān)測(cè)河長(zhǎng)38.3 km 中，汛期、非汛期、全年Ⅴ類水河長(zhǎng)均為10.6 km，占27.7%，劣Ⅴ類水河長(zhǎng)27.7 km，占72.3%。

7 項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果為： 永城市4 條河流的污染以有機(jī)污染為主，化學(xué)需氧量污染范圍最廣。 沱河全年化學(xué)需氧量污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的71.2%，高錳酸鹽污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的71.2%，氨氮占24.7%；溶解氧污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的71.2%；未受揮發(fā)酚、砷化物的污染。 包河全年化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、溶解氧污染河長(zhǎng)均占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的100%，未受揮發(fā)酚、砷化物的污染。 澮河全年化學(xué)需氧量污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的100%，高錳酸鹽指數(shù)污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的100%，氨氮污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的15.4%；溶解氧符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；未受揮發(fā)酚、砷化物的污染。 王引河全年化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧污染河長(zhǎng)占評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的72.3%；未受揮發(fā)酚、氨氮、砷化物的污染。

永城市4 條河流水質(zhì)的地域分布特點(diǎn)大致為：河流上游河段水質(zhì)優(yōu)于中下游，城市及其下游河段水質(zhì)普遍較差。 從時(shí)段分布看，永城市非汛期、汛期水質(zhì)沒(méi)有較明顯的變化。

2.2 永城市地表水水質(zhì)變化趨勢(shì)分析

水質(zhì)趨勢(shì)分析是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要組成部分，它是通過(guò)定性定量結(jié)合的分析方法，揭示一定時(shí)段內(nèi)水質(zhì)變化的規(guī)律及地理分布模式。 本文選用2000～2010 年間的水質(zhì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用肯達(dá)爾檢驗(yàn)判斷水質(zhì)趨勢(shì)的升、降, 以水質(zhì)參數(shù)濃度及其采樣時(shí)間（以十進(jìn)位年表示）的回歸方法進(jìn)行長(zhǎng)系列分析[3]。然后,對(duì)永城市沱河、澮河、包河3 條河流3 個(gè)具有代表性的水質(zhì)斷面進(jìn)行趨勢(shì)分析。 分析項(xiàng)目包括：總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、5 日生化需氧量、氨氮、溶解氧、揮發(fā)酚、氯化物、硫酸鹽8 項(xiàng)。 分析結(jié)果表明，永城市近2/3 監(jiān)測(cè)斷面的地表水質(zhì)量無(wú)明顯變化態(tài)勢(shì)，個(gè)別監(jiān)測(cè)項(xiàng)目水質(zhì)趨于惡化，揮發(fā)酚有明顯改善，水質(zhì)狀況惡化的斷面略少于改善的斷面。

從總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、5 日生化需氧量、氨氮、溶解氧、揮發(fā)酚、氯化物、硫酸鹽等水質(zhì)參數(shù)的變化趨勢(shì)來(lái)看，永城市地表水水質(zhì)變化狀況如下：

（1）永城市地表水總硬度上升趨勢(shì)比例為100%；溶解氧上升趨勢(shì)比例為33.3%；氯化物、硫酸鹽的下降比例為66.6%和33.3%，下降態(tài)勢(shì)明顯。 表明水資源開(kāi)發(fā)利用范圍和強(qiáng)度的加大造成水污染加劇，導(dǎo)致永城市地表水硬度日趨增高，天然水化學(xué)特征正在發(fā)生不利變化。

（2）氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和5 日生化需氧量下降，顯示出永城市以氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和5 日生化需氧量為特征的有機(jī)污染略有控制。

（3）揮發(fā)酚污染在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)明顯緩減態(tài)勢(shì)。 其下降百分比為66.6%，下降趨勢(shì)顯著。 溶解氧的上升和下降百分比基本持平。

永城市河流污染以有機(jī)污染為主，主要參數(shù)為氨氮、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、5 日生化需氧量、溶解氧。

3 永城市地表水水功能區(qū)評(píng)價(jià)

本次共評(píng)價(jià)沱河、包河、澮河、王引河4 條河流，共9 個(gè)水功能區(qū)。 其中，一級(jí)水功能區(qū)4 個(gè)（不包括澮河豫皖緩沖區(qū)），二級(jí)水功能區(qū)5 個(gè)。

沱河夏邑永城過(guò)渡區(qū)河長(zhǎng)11.5 km（該段位于夏邑與永城交界處，為使水質(zhì)逐步降解，達(dá)到下游河段水質(zhì)要求而設(shè)立為過(guò)渡區(qū)），區(qū)間有虬龍溝匯入，張板橋閘以上兩岸有農(nóng)業(yè)引水灌溉。 其現(xiàn)狀水質(zhì)為劣Ⅴ類，規(guī)劃水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。 沱河永城飲用水源區(qū)（自張板橋至永城張橋閘）河長(zhǎng)26 km，為城市居民飲用水水源，規(guī)劃日供水量為2 萬(wàn)t/d，現(xiàn)狀水質(zhì)為劣Ⅴ類，規(guī)劃水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。

包河豫皖緩沖區(qū)永城市境內(nèi)有33.7km，主要功能為農(nóng)業(yè)取水和排污。 沿河有多處節(jié)制閘，河水徑流量不大。 由于接納大量城市污水，現(xiàn)狀水質(zhì)為劣Ⅴ類。

澮河商丘農(nóng)業(yè)用水區(qū)永城市境內(nèi)有33 km，區(qū)間有和順閘的調(diào)蓄，河流較長(zhǎng)，灌溉面積大，是永城市主要開(kāi)發(fā)利用區(qū)，現(xiàn)狀水質(zhì)為劣Ⅴ類，規(guī)劃水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。 澮河永城排污控制區(qū)（自永城新橋至黃口閘）河長(zhǎng)6km。 該河段流經(jīng)永城城郊，多處排污口有污水匯入，現(xiàn)狀水質(zhì)為劣Ⅴ類。

王引河永城市農(nóng)業(yè)用水區(qū)有38.3km，為沿岸農(nóng)業(yè)提供灌溉用水，現(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅴ類或劣Ⅴ類，規(guī)劃水質(zhì)目標(biāo)為Ⅳ類。

根據(jù)2007 年監(jiān)測(cè)結(jié)果，此次永城市飲用水水源地評(píng)價(jià)必評(píng)項(xiàng)目為溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、揮發(fā)酚、砷、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳10 項(xiàng)，選評(píng)項(xiàng)目為銅、鎘、氟化物，參考項(xiàng)目為總磷。評(píng)價(jià)結(jié)果為：溶解氧全年合格率為83.3%，汛期為100%，非汛期為75%； 高錳酸鹽指數(shù)全年合格率為33.3%，汛期為25%，非汛期為37.5%；氨氮全年合格率為75%，汛期為100%，非汛期為62.5%； 硫酸鹽全年合格率為25%，汛期為25%，非汛期為25%；氟化物全年合格率為25%，汛期為25%，非汛期為25%；揮發(fā)酚、砷化物、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳、銅、鎘、總磷全年合格率均為100%。從污染物分布看，永城市地表水供水水源地主要污染項(xiàng)目為高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、氟化物。由于陳四樓礦井排水的原因，硫酸鹽污染較為突出。

永城市各類水功能區(qū)現(xiàn)狀水質(zhì)與目標(biāo)水質(zhì)差距較大，基本都不達(dá)標(biāo)。 水功能區(qū)不達(dá)標(biāo)的主要原因是氨氮、化學(xué)需氧量等有機(jī)污染嚴(yán)重。

4 結(jié)語(yǔ)

永城市地表水資源質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，如果不加以治理、保護(hù)，地表水質(zhì)有繼續(xù)惡化的趨勢(shì)，水資源質(zhì)量的前景不容樂(lè)觀。 因此，必須從長(zhǎng)遠(yuǎn)、戰(zhàn)略的高度對(duì)近10 年永城市地表水資源質(zhì)量狀況及其變化情況進(jìn)行分析，為實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐[4]。 未來(lái)10 年，還需要在水功能區(qū)管理上逐步完善，如對(duì)河流實(shí)施納污總量控制，實(shí)行更加嚴(yán)格的項(xiàng)目審批制度和排污制度，優(yōu)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)等，為實(shí)現(xiàn)2020 年基本建成水資源保護(hù)和河湖健康保障體系的規(guī)劃目標(biāo)提供保障。

[1] 王開(kāi)章. 現(xiàn)代水資源分析與評(píng)價(jià)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006：62.

[2] 周懷東，彭文君，杜霞，等. 中國(guó)地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2004（4）：255－263.

[3] 林超，張素亭，水質(zhì)趨勢(shì)分析的肯德?tīng)枡z驗(yàn)及其應(yīng)用[J]. 海河水利，1988（4）：13-18.

[4]SL395-2007,地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程[S].