鞍山市縣級(jí)河流海城河牛莊斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)分析

于 亮

(鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站， 遼寧 鞍山 114004)

鞍山市縣級(jí)河流海城河牛莊斷面水質(zhì)評(píng)價(jià)分析

于 亮

(鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站， 遼寧 鞍山 114004)

鞍山市是遼寧省太子河流域水質(zhì)監(jiān)控的重點(diǎn)區(qū)域之一。本研究中采集了2011 年到2015年的太子河流域鞍山段海城河流域牛莊監(jiān)控?cái)嗝娴乃|(zhì)樣品，對(duì)化學(xué)需氧量、生化需氧量等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：海城河流域的相關(guān)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)值雖可以達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但水質(zhì)波動(dòng)很大，污染相對(duì)較為嚴(yán)重。而且在各個(gè)水期分析當(dāng)中，枯水期的污染相對(duì)較為嚴(yán)重，而且很有可能會(huì)對(duì)其他水期造成一定的污染。

太子河；鞍山；海城河；水質(zhì)；影響評(píng)價(jià)

1 背景及概述

水是生命的搖籃，是人類(lèi)賴以生存的保障。水環(huán)境的好壞與人類(lèi)生存息息相關(guān)，良好的水環(huán)境能促進(jìn)人的身心健康發(fā)展，能有效減少洪澇等自然災(zāi)害，降低損失。當(dāng)前，我國(guó)的水環(huán)境現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，在注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)忽略了水環(huán)境效應(yīng)，對(duì)整體水環(huán)境破壞嚴(yán)重，這種現(xiàn)狀日漸成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要瓶頸。

因此，根據(jù)遼河流域治理工作進(jìn)展以及水質(zhì)達(dá)標(biāo)要求，為綜合整治工程建設(shè)，改變鞍山污染現(xiàn)狀，鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)站進(jìn)行了對(duì)污水以及河流的影響評(píng)價(jià)。

海城河是太子河左側(cè)最后一條支流，河長(zhǎng)88.2km，平均河寬120～250m，流域總面積1310km2(見(jiàn)圖 1)[1]。海城河發(fā)源于孤山鎮(zhèn)弟兄山，流經(jīng)孤山、岔溝、接文、析木、馬風(fēng)、牌樓、英落、毛祁、八里、海城市區(qū)、西柳、東四、中小、望合、牛莊等18個(gè)鎮(zhèn)區(qū)；流經(jīng)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的廢水主要通過(guò)下林河、房身河、石門(mén)河、沙鐵河、張家、城南排污溝、八里河、朱家、牛莊、前望臺(tái)等支流和一些企業(yè)的直排溝進(jìn)入海城河[2]。

圖1 鞍山市內(nèi)河流分布

本次監(jiān)測(cè)在海城河斷面進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定，同時(shí)根據(jù)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)做歸納研究，分別測(cè)定了河流在該斷面上枯水期、平水期以及豐水期的河流污染狀況。

2 研究方法

本次影響評(píng)價(jià)研究根據(jù)相關(guān)的國(guó)標(biāo)方法法進(jìn)行。對(duì)化學(xué)需氧量(COD-GB/T11914-1989)、生化需氧量(BOD-HJ505-2009)、氨氮(NH3-N-HJ535-2009)、總磷(TP-GB/T1893-1989)以及陰離子表面活性劑(LAS-GB/T7494-1987)作重點(diǎn)的研究指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

另外，還應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)等相關(guān)數(shù)學(xué)建模的思路進(jìn)行模擬分析，并提出相應(yīng)的建議。最后，還應(yīng)用大數(shù)據(jù)—環(huán)境數(shù)據(jù)管理平臺(tái)(SGS E-DATA)—構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)給出更為合理且有效的建議。水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法[3]是上海市環(huán)境保護(hù)局與同濟(jì)大學(xué)共同研究出的一種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法。

方法中單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)P由一位整數(shù)、小數(shù)點(diǎn)后兩位或三位有效數(shù)字組成，表示為：

Pi=X1，X2X3

式中：X1代表第i項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的水質(zhì)類(lèi)別；X2代表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在X1類(lèi)水質(zhì)變化區(qū)間中所處的位置，根據(jù)公式按四舍五入的原則計(jì)算確定；X3代表水質(zhì)類(lèi)別與水環(huán)境功能區(qū)劃設(shè)定類(lèi)別的比較結(jié)果，視評(píng)價(jià)指標(biāo)的污染程度，X3為一位或兩位有效數(shù)字。

綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法是以單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)河流水質(zhì)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)由整數(shù)位和三位或四位小數(shù)組成，其結(jié)構(gòu)為：

WQI=X1，X2X3X4

式中：WQI—綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)； X1—綜合水質(zhì)級(jí)別； X2—綜合水質(zhì)在該級(jí)別水質(zhì)變化區(qū)間中所處的位置，根據(jù)公式按四舍五入的原則計(jì)算確定； X3—參考綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)的單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)中，劣于水環(huán)境功能區(qū)目標(biāo)的指數(shù)個(gè)數(shù)； X4—綜合水質(zhì)類(lèi)別與水體功能區(qū)類(lèi)別的比較結(jié)果，視綜合水質(zhì)的污染程度，X4為一位或兩位有效數(shù)字。

3 海城河水質(zhì)趨勢(shì)分析

牛莊斷面是海城河入太子河斷面，也是距小姐廟斷面最近的一條支流。海城河相較海城河而言水質(zhì)較好，2012年至2015年綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)滿足地表水水質(zhì)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，但近三年有略微上升趨勢(shì)(參見(jiàn)表1)。

從單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)來(lái)看，化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、陰離子表面活性劑年均值均滿足地表水水質(zhì)Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。2015年與2012年相比較，化學(xué)需氧量、氨氮、總磷年均值呈上升趨勢(shì)，其中氨氮年均濃度上升56.9%；生化需氧量、陰離子表面活性劑年均值呈下降趨勢(shì)，其中陰離子表面活性劑年均濃度下降42.2%。主要貢獻(xiàn)因子為氨氮和總磷(圖2、圖3)。

表1 海城河牛莊斷面2012年至2015年 水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)和主要貢獻(xiàn)因子

圖2 海城河牛莊斷面2012年至2015年COD、BOD、NH3-N年均濃度趨勢(shì)圖

圖3 海城河牛莊斷面2012年至2015年TP、LAS年均濃度趨勢(shì)圖

海城河牛莊斷面2012年至2015年的月測(cè)流量如圖4所示。圖中流量為0的月份為未監(jiān)測(cè)月份。根據(jù)數(shù)據(jù)可以看出，近幾年海城河流量有所減少，尤其是豐水期的水量，僅達(dá)到了往年同期流量的一半左右。

海城河牛莊斷面2012年至2015年各重點(diǎn)污染因子的通量見(jiàn)表2。2015年與2012年相比較，該斷面的化學(xué)需氧量排放量增加52.1%，生化需氧量減少24.8%，氨氮增加44.5%，總磷增加6.7%，陰離子表面活性劑減少46.8%。

圖4 2012年至2015年海城河牛莊斷面流量圖

年份流量/(m3/s)主要污染物通量/(kg/h)CODBODNH3-NTPLAS20122.00125.3134.059.842.312.7220133.31195.3957.4616.222.832.4320141.95194.4525.9511.172.811.5820151.85190.6325.6014.222.471.45

4 海城河水質(zhì)污染特征分析

海城河牛莊斷面在枯、平、豐水期時(shí)，化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、陰離子表面活性劑的平均濃度如圖5所示。三個(gè)水期的單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)、綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)，以及主要貢獻(xiàn)因子如表3所示。該斷面的污染由重到輕的排序?yàn)椋嚎菟?平水期>豐水期。牛莊斷面枯、平、豐水期的主要污染因子均為氨氮。

表3 海城河牛莊斷面常規(guī)檢測(cè)斷面枯水、平水、 豐水期的水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)和主要貢獻(xiàn)因子

圖5 海城河牛莊斷面主要污染物因子枯水、平水、豐水期平均濃度分布

5 結(jié)論

針對(duì)近年來(lái)海域河水質(zhì)監(jiān)測(cè)各個(gè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)，其水質(zhì)狀況波動(dòng)很大，污染物含量每年變化很大，沒(méi)有做到很好的處理，存在一定的污染。

(1)從近年的監(jiān)測(cè)來(lái)看，2015年對(duì)于海城河流域的水體，其主要污染來(lái)源于氨氮。因此，對(duì)海城河水質(zhì)的改善，首要任務(wù)就是采用一定的微生物或者化學(xué)法對(duì)水體進(jìn)行處理，降低氨氮含量。如果要使海城河出口水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到地表水V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，則牛莊斷面的氨氮需消減0.93kg/h。

(2)從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，主要污染物的貢獻(xiàn)值都相對(duì)較高，因此，在水環(huán)境治理中應(yīng)該加強(qiáng)綜合治理。對(duì)沿河排污進(jìn)行排查，對(duì)污水處理廠進(jìn)行工藝優(yōu)化，早日使海城河的污染得到有效遏制。

(3)從近幾年的數(shù)據(jù)來(lái)看，污染治理工作還有待于進(jìn)一步的提升。各類(lèi)污染物的含量均出現(xiàn)較大波動(dòng)，沒(méi)有規(guī)律性的變化，因此，綜合治理工作應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)，做到隨時(shí)處理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，達(dá)標(biāo)排放。

(4)從水體的各個(gè)時(shí)期來(lái)看，在枯水期污染指標(biāo)相對(duì)高，這時(shí)對(duì)環(huán)境污染相對(duì)大。還需加強(qiáng)在枯水期時(shí)的環(huán)境治理工作，枯水期的污染能夠影響到其他時(shí)期的污染指標(biāo)。

[1] 鞍山市環(huán)境保護(hù)局. 2003年度鞍山市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū)[R].2004：43-54.

[2] 張乃英.太子河鞍山段水質(zhì)中主要污染物通量相關(guān)性分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2005,25(2):17-18.

[3] 徐祖信.我國(guó)河流綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法研究[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，33(4)：482-488.

A water quality assessment of Niuzhuang water quality control section of Haicheng River in Anshan City

Yu Liang

(Environmental Monitoring Center Station of Anshan, Liaoning, Anshan 114004, China)

the City of Anshan is one of the key areas of Taizi River Basin in terms of water quality monitoring. This study reports the results from a lab analysis on major water quality indicators such as COD, BOD etc., for water samples collected in Niuzhuang water quality control section of Haicheng River in Taizi River Basin of Anshan during the period from 2011 to 2015.The results showed that although some indicators of Haicheng River could meet relevant water quality standards, water quality of Haicheng River was in total fluctuated in a large scale and pollution was generally serious. More serious pollution can be observed during dry season, which may impose effects on the other seasons.

Taizi River; Anshan; Haicheng River; water quality; impact assessment

2016-12-15;2017-01-17修回

于亮，男，1981年生，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。E-mail:67160161@qq.com

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