郪江流域水質現(xiàn)狀及成因分析

張 凱，劉 兵，唐紅軍，楊永安，余全智，羅文仲

（遂寧市環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 遂寧 629000）

郪江流域水質現(xiàn)狀及成因分析

張 凱，劉 兵*，唐紅軍，楊永安，余全智，羅文仲

（遂寧市環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 遂寧 629000）

通過郪江國控監(jiān)測斷面和省控生態(tài)補償監(jiān)測斷面2016年監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用單因子評價法、綜合污染指數(shù)法和Spearman秩相關系數(shù)法分析了郪江干流水質現(xiàn)狀和變化趨勢，研究了其水質空間分布和時間變化情況及水質污染的原因。結果表明，2016年郪江水質總體為Ⅴ類，未達到“水十條”考核要求，主要污染物為總磷和化學需氧量。針對郪江水質現(xiàn)狀和污染成因，并提出了污染防治建議。

水環(huán)境質量；現(xiàn)狀；污染物；成因；郪江

郪江流域位于四川盆地中部，地處涪江中段丘陵區(qū)，是四川省流經(jīng)農(nóng)業(yè)區(qū)和居民區(qū)比較集中的河流之一。隨著郪江流域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，其水質狀況變得愈加不容樂觀。為了落實《水污染防治行動計劃》（以下簡稱“水十條”）中強化環(huán)境質量目標管理的要求[1]，“十三五”期間，環(huán)保部在郪江流域布設了2個國控監(jiān)測斷面，用于環(huán)境質量目標考核。為此，四川省政府與郪江流域相關的市級人民政府簽訂了水質目標責任書。同時，郪江是涪江的重要支流，位于遂寧市飲用水水源地（桂花）的上游，具有較高的環(huán)境敏感程度。因此，客觀準確地評價郪江流域水質現(xiàn)狀、分析其影響因素，對于郪江流域水環(huán)境管理和確保飲用水安全具有重要意義。

目前，水環(huán)境質量主要評價方法有單因子評價法、綜合污染指數(shù)法、主成分分析法、水污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，雖然單因子評價法簡便易行，但其不能反映多個水質參數(shù)與相應標準之間的綜合相對關系，而綜合污染指數(shù)法既能突出污染指數(shù)最大因子對總體水質的作用，又能定量反映水質總體污染程度，是目前應用較廣和較成熟的評價方法[2～7]?！八畻l”中要求“綜合考慮水環(huán)境質量及達標情況等因素，國家每年公布最差、最好的10個城市名單和各?。▍^(qū)、市）水環(huán)境狀況”[1]。為了郪江水環(huán)境質量評價結果與水污染防治目標考核要求和城市水環(huán)境質量排名要求具有一致性和可比性，服務于環(huán)境管理，本文運用單因子評價法和綜合污染指數(shù)法，結合《城市水環(huán)境質量排名技術規(guī)定》[8]，對郪江流域水質現(xiàn)狀進行評價，分析其污染原因，并對存在問題提出建議，為郪江流域的水環(huán)境質量管理提供依據(jù)和參考。

郪江為涪江右岸一級支流，全長148千米，流域面積2145平方千米，支流主要集中在右岸，呈樹枝狀分布，有繼光河、象山河、馬力河等較大的支流13條。郪江發(fā)源于中江縣龍臺鎮(zhèn)大田灣，流經(jīng)中江縣廣福鎮(zhèn)、三臺縣郪江鎮(zhèn)等地，至遂寧大英縣象山鎮(zhèn)無神村入遂寧境，在遂寧境內(nèi)流經(jīng)象山、玉峰、蓬萊、隆盛、回馬等5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于回馬鎮(zhèn)郪江村魏家角匯入涪江。郪江多年平均流量10.1立方米每秒，多年平均年徑流量4.5億立方米[9]。郪江流域水系如圖1所示。

圖1江流域水系圖

2 研究對象及數(shù)據(jù)來源

郪江流域干流主要分布在遂寧市大英縣境內(nèi)?！笆濉逼陂g，國家在郪江干流上游下游各設置了1個國控監(jiān)測斷面，上游監(jiān)測斷面為象山斷面，設置在德陽市中江縣普興鎮(zhèn)二水口，此斷面是德陽市和遂寧市的跨市斷面，也是遂寧市的入境斷面；下游斷面為郪江口斷面，此斷面設置在遂寧市大英縣回馬鎮(zhèn)郪江匯入涪江處。2016年，遂寧市環(huán)境監(jiān)測中心站會同德陽市環(huán)境監(jiān)測中心站對跨市斷面開展了月度聯(lián)合監(jiān)測。同時，從2015年10月開始，四川省環(huán)境保護廳在郪江流域開展了縣域水環(huán)境生態(tài)補償水質監(jiān)測工作，分別在中江縣大英縣交界處、大英縣遂寧市交界處設置了山川村和漆家橋生態(tài)補償監(jiān)測斷面。鑒于此，本文利用象山、郪江口國控地表水斷面和山川村、漆家橋省控生態(tài)補償監(jiān)測斷面的監(jiān)測數(shù)據(jù)研究2016年郪江流域水質狀況。監(jiān)測斷面具體見圖2和表1。數(shù)據(jù)來源于遂寧市環(huán)境保護局對上述監(jiān)測斷面的月度例行監(jiān)測，其中國控斷面監(jiān)測指標為《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838-2002）表1中的24個基本項目及電導率，生態(tài)補償監(jiān)測斷面監(jiān)測指標僅為氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數(shù)（IMn）和總磷（TP）。

3 評價指標及方法

3.1 評價指標

水質評價指標為《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838-2002），表1中除水溫、總氮、糞大腸菌群外的21項指標，包括pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)（IMn）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、石油類、揮發(fā)酚、汞、鉛、總磷（TP）、化學需氧量（CODCr）、銅、鋅、氟化物、硒、砷、鎘、鉻（六價）、氰化物、陰離子表面活性劑和硫化物。

圖2 監(jiān)測斷面示意圖

表1 郪江流域水質監(jiān)測斷面信息

3.2 評價方法

3.2.1 單因子評價法

對河流斷面水質類別判定采用單因子評價法，根據(jù)《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838-2002）表1中規(guī)定的污染指標Ⅲ類標準限值與監(jiān)測值比較，選取污染最嚴重指標的級別作為該斷面水質類別。

3.2.2 綜合污染指數(shù)

用水質參與評價的單項指標濃度值，除以該水質指標對應的《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838-2002）中Ⅲ類標準限值，計算出單項指標的污染分指數(shù)。將各單項指標的污染分指數(shù)經(jīng)加和得出綜合污染指數(shù)。

（1）單項指標的污染分指數(shù)Pi

Pi= Ci/ Cis

式中：Ci為第i個水質指標的監(jiān)測值； Cis為第i個水質指標Ⅲ類標準限值； Pi為第i個水質指標的污染指數(shù)。此外：

1）pH的污染分指數(shù)計算方法：

4 結果與分析

4.1 水質類別變化分析

2016年郪江國控斷面象山和郪江口的水質類別變化情況如表2所示。象山斷面全年水質為Ⅴ類，為中度污染。其中：2個月Ⅲ類，水質良；4個月Ⅳ類，水質為輕度污染；2個月Ⅴ類，水質為中度污染；4個月劣Ⅴ類，水質為重度污染。Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質所占全年比例分別為16.7%、33.3%、16.7%和33.3%。郪江口斷面全年水質為Ⅴ類，為中度污染。其中：3個月Ⅲ類，水質良；2個月Ⅳ類，水質為輕度污染；2個月Ⅴ類，水質為中度污染；5個月劣Ⅴ類，水質為重度污染。Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類所占全年比例分別為25.0%、16.7%、16.7%和41.6%。

表2 2016年國控監(jiān)測斷面水質類別

4.2 各項指標超標情況分析

2016年，郪江國控斷面象山和郪江口的主要超標指標為TP、CODCr、IMn和BOD5。象山斷面的TP、CODCr、IMn和BOD5超標頻率分別為66.7%、66.7%、33.3%和25.0%；郪江口斷面的TP、CODCr、IMn和BOD5超標頻率分別為66.7%、66.7%、50.0%和41.7%。

4.3 綜合污染指數(shù)變化情況

為了定量反映郪江水質受到的污染程度，利用象山和郪江口斷面各月水質參與評價的單項指標濃度計算出綜合污染指數(shù)P，如圖3所示。

圖3 綜合污染指數(shù)逐月變化

由圖3可見，從2016年1月至4月，兩斷面的P值雖有波動，但總體污染程度相當。5月兩斷面的P值均達到最大，為全年污染最嚴重的一個月。從5月至11月，兩個斷面的P值均顯著高于其它月份，同時郪江口斷面的P值高于象山斷面。12月郪江口斷面的P值略低于象山斷面。郪江口斷面年均P值為8.2，高于象山斷面的7.3，這說明在2016年，郪江口斷面的水質差于象山斷面，郪江水體在遂寧境內(nèi)污染程度加重。

郪江水質變化趨勢采用Spearman秩相關系數(shù)（γs）對各斷面每月的綜合污染指數(shù)進行分析。從全年來看

（n=12，Wp為0.506），郪江口和象山斷面的γs分別為0.252和0.287，兩斷面水質月度無顯著變化，但從5～12月（n = 8，Wp為0.643），郪江口和象山斷面的γs分別為-0.762和-0.838，這說明兩斷面的水質從5月開始有顯著的好轉，且象山斷面好轉更明顯。

4.4 主要污染指標時空變化趨勢分析

4.4.1 主要污染物月度變化

象山斷面主要污染物濃度逐月變化如圖4所示。BOD5、CODCr、IMn的濃度均從2016年1月開始逐漸升高，到4月達到最大值，此后至12月雖有一定波動，但整體有下降趨勢。4～12月，BOD5、CODCr、IMn的秩相關系數(shù)γs分別為-0.787、-0.815、-0.967，說明這幾種污染物在此期間下降顯著。TP從1月降到3月達到最低值，隨后開始升高，到5月達到最大值，此后至12月雖有一定波動，但整體有下降趨勢。5～12月TP的秩相關系數(shù)γs分別為 -0.742，說明下降顯著。

圖4 象山斷面主要污染物濃度逐月變化

郪江口斷面主要污染物濃度逐月變化如圖5所示。BOD5、CODCr、IMn和TP的濃度均從2016年1月開始逐漸升高，到5月達到最大值，此后至12月雖有一定波動，但整體有下降趨勢。5～12月，BOD5、CODCr、IMn和TP的秩相關系數(shù)γs分別為-0.850、-0.575、-0.905和-0.714，這說明BOD5、IMn和TP在此期間下降顯著，CODCr有下降趨勢但不顯著。

圖5 郪江口斷面主要污染物濃度逐月變化

4.4.2 主要污染物沿程變化

利用國控斷面和生態(tài)補償監(jiān)測斷面主要指標分析郪江水質沿程變化情況（生態(tài)補償斷面監(jiān)測指標僅為TP、NH3-N和IMn），如圖6所示。由圖6可見，TP、NH3-N和IMn的濃度均從象山、山川村到漆家橋斷面依次增高，到了郪江口斷面有所降低，但高于象山斷面。郪江口的BOD5同象山相當，均為3.8mg/L，郪江口的CODCr（26mg/L）高于象山斷面（24mg/L）。綜合上述幾個指標分析，郪江干流上游水質較好、中游較差、下游略有好轉。

圖6 郪江主要污染物沿程變化

從年均濃度來看，象山、山川村、漆家橋和郪江口斷面的TP分別超標0.59、0.75、0.81和0.68倍，象山和郪江口斷面的CODCr分別超標0.21和0.31倍，IMn僅漆家橋斷面超標0.03倍，NH3-N和BOD5各斷面均達標?？梢奣P為郪江的首要污染物。

4.5 特征污染指標分析

本文關注了沒有納入評價且常被忽略的電導率這項水質指標，發(fā)現(xiàn)郪江口斷面的電導率（77.1ms/m）顯著高于象山斷面（52.3ms/m），也遠高于其匯入的涪江多年（2011～2016年）電導率均值38.1ms/m。為此，對郪江象山斷面、郪江口斷面以及兩斷面之間的污染源進行了常規(guī)陰陽離子調查。調查發(fā)現(xiàn)，郪江口斷面的氯離子含量為88.1mg/L，遠高于郪江入遂寧境象山斷面的38.4mg/L和涪江的11.5mg/L。郪江大英縣段某鹽化工廠外排廢水氯離子高達5700mg/L，未達到《四川省水污染物排放標準》（DB 51/190-93）的要求。此類企業(yè)的外排廢水對郪江口斷面的氯離子含量有直接的貢獻，應加強環(huán)境監(jiān)管。

5 水污染原因分析

通過以上分析，發(fā)現(xiàn)郪江干流水質為Ⅴ類，屬中度污染，未達到Ⅲ類水域功能和“水十條”考核要求，且從綜合污染指數(shù)來看，郪江口斷面水質污染程度較上游象山斷面有所加重，說明郪江在大英縣境內(nèi)的水質受到進一步的污染。分析其污染原因可能有以下幾種：

（1）從國控斷面月度的水質類別、主要污染物濃度、綜合污染指數(shù)來看，在平水期和豐水期（4～11月）郪江流域的水質反而較枯水期差。究其主要原因，一是郪江流域遍布著規(guī)模不等的畜禽養(yǎng)殖場以及大量散養(yǎng)農(nóng)戶，但相應污染物處理設施和環(huán)保措施未落實，大量養(yǎng)殖廢水和畜禽糞便等污染物通過雨水沖刷和地表徑流進入河流，對水體造成污染；二是郪江流域流經(jīng)的中江、三臺和大英縣的農(nóng)業(yè)較為發(fā)達，在豐水期也是降雨比較集中的時期，大量農(nóng)田施用的農(nóng)藥、化肥特別是磷肥通過水田外溢和地表徑流進入河流，對水體造成污染。

（2）郪江流域城鎮(zhèn)生活污水尚未完全收集至污水管網(wǎng)，仍有部分生活污水直排環(huán)境水體。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施覆蓋率較低，即便已建成的設施因管網(wǎng)建設和運行經(jīng)費等問題大多不能正常運行，在運行管理上表現(xiàn)出“缺機構、缺制度、缺人員、缺技術”等問題。以郪江流經(jīng)的大英縣為例，截至2016年末，縣城污水收集處理率不到60%，全縣共11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，只有9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)建有污水集中處理廠，能正常運行的僅有2個。

（3）個別工業(yè)企業(yè)存在違法排污行為。近年來，隨著企業(yè)環(huán)保意識的提高和環(huán)境執(zhí)法力度的加大，郪江流域主要工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)了水污染物達標排放，但仍存在個別企業(yè)特別是小微企業(yè)治理設施不到位、管理松懈、逃避監(jiān)管的問題、違法排污行為時有發(fā)生。

（4）原本流量小、流速慢、生態(tài)補水少的郪江大英段仍建有水電站和堤壩，使部分河段水體自凈能力大大降低，同時使河流的生態(tài)系統(tǒng)形態(tài)和功能也難以維持。

6 對策建議

（1）各級黨委、政府應進一步落實環(huán)境保護主體責任，轉變環(huán)保工作理念，以改善環(huán)境質量為核心，落實“水十條”，明確水環(huán)境管理責任分工，全力推動水環(huán)境管理戰(zhàn)略轉型[10]。堅持預防優(yōu)先、強化源頭控制污染，一些地方為了完成“水十條”考核，采用調水，甚至把河水當成污水來處理等急功近利的方式是不可取的。

（2）在環(huán)境保護體制機制上，要從環(huán)保部門單打獨斗向多部門協(xié)作、齊抓共管的局面轉變。郪江流域相關市縣應建立定期聯(lián)席會議制度，相互通報治污工作，探索全流域水環(huán)境綜合治理，上下游、左右岸形成區(qū)域協(xié)同共治、聯(lián)防聯(lián)控、統(tǒng)一作戰(zhàn)的治污工作局面。利用好生態(tài)補償監(jiān)測成果，把生態(tài)補償作為聯(lián)防聯(lián)控的重要抓手，讓超標者賠償，讓改善者受益。

（3）對郪江流域在環(huán)境監(jiān)管上采取網(wǎng)格化管理。以屬地管理為原則，以市為單位，建立“市、縣、鄉(xiāng)”三級“河段長”制，把治污的責任落實到各級黨委、政府領導，建立河長工作制度和考核機制，確保屬地范圍內(nèi)郪江河段水質明顯改善。同時在主要支流增設監(jiān)測斷面，納入水質考核目標。

（4）加強對郪江流域廢水排放企業(yè)的監(jiān)管，確保企業(yè)廢水治理設施正常運行和各種廢水污染物長期穩(wěn)定達標排放，依法嚴懲偷排行為。

（5）加快城鎮(zhèn)污水處理設施及配套管網(wǎng)的建設，真正實現(xiàn)雨污分流。對已建成的污水處理設施進行提標改造，提高污水收集率及處理效率。進一步加強鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村民集中區(qū)污水處理設施建設和運行保障。

（6）控制農(nóng)業(yè)面源污染。開展農(nóng)作物病蟲害綠色防控、統(tǒng)防統(tǒng)治。推廣低毒、低殘留農(nóng)藥使用補助試點經(jīng)驗，深入推行測土配方施肥。進一步加強農(nóng)田標準化建設。

（7）防治畜禽養(yǎng)殖污染，規(guī)范畜禽養(yǎng)殖管理。督促現(xiàn)有規(guī)模化養(yǎng)殖場（小區(qū)）配套建設糞便貯存、處理、利用設施。依法關停郪江流域禁養(yǎng)區(qū)畜禽養(yǎng)殖場。取締郪江所有的養(yǎng)魚網(wǎng)箱，加強農(nóng)村塘、堰水產(chǎn)養(yǎng)殖排水管理。

（8）合理調度郪江河道各級水電站、堤壩水庫的水資源量，保障河道的生態(tài)補水和自凈能力，實現(xiàn)“流水不腐”。

7 結語

（1）通過2016年郪江國控監(jiān)測斷面和省控生態(tài)補償監(jiān)測斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用單因子評價法和綜合污染指數(shù)法發(fā)現(xiàn)其水質呈現(xiàn)出上游相對較好、中游較差、下游略有好轉的現(xiàn)狀，水質總體為Ⅴ類，4～11月水質較差，其余月份相對較好，主要污染物為總磷和化學需氧量。

（2）2016年，郪江流域月度主要污染物指標為TP、CODCr、IMn和BOD5，其超標頻次依次遞減。年均濃度象山和郪江口斷面的TP分別超標0.59和0.68倍，CODCr分別超標0.21和0.31倍，其他指標均達標，TP為首要污染物。

（3）針對郪江水質現(xiàn)狀，分析了該水質污染的原因，并提出了水質污染防治的建議，為有關部門治理郪江流域提供依據(jù)和參考。

[1] 國務院．國務院關于印發(fā)水污染防治行動計劃的通知[EB/OL]．（2015-04-02）[2016-11-1]． http：//www．gov．cn/zhengce/content/2015-04/16/content_9613．htm．

[2] 陳雨艷，楊坪，向秋實，等．岷江流域水質狀況評價及變化趨勢分析[J]．中國環(huán)境監(jiān)測，2015，31（6）：53-57．

[3] 李名升，張建輝，梁念，等．常用水環(huán)境質量評價方法分析與比較[J]．地理科學進展，2012（5）：617-624．

[4] 陳雨艷，余恒，向秋實，等．沱江流域水環(huán)境質量分析[J]．四川環(huán)境，2015（2）：85-89．

[5] 張小君，徐中民，宋曉諭，等．幾種水環(huán)境質量評價方法在青海湖入湖河流中的應用[J]．環(huán)境工程，2013（1）：117-121．

[6] 趙前信．四種水環(huán)境質量評價方法在六安市水庫中的應用[J]．環(huán)境工程，2014（3）：113-116．

[7] 代堂剛，宋昭義．橫江流域水環(huán)境質量綜合評價方法探討[J]．水資源保護，2010（6）：66-69．

[8] 環(huán)境保護部．關于征求《城市水環(huán)境質量排名技術規(guī)定（征求意見稿）》意見的函．[EB/OL]．(2016-06-23) [2016-12-21]． http：//www．mep．gov．cn/gkml/ hbb/bgth/201606/t20160627_356096．htm．

[9] 中國河湖大典編纂委員會．中國河湖大典（長江卷 上）[M]．北京：中國水利水電出版社，2010：217-218．

[10] 石效卷．落實“水十條”全力推動水環(huán)境管理戰(zhàn)略轉型[J]．環(huán)境影響評價，2016（2）：32-35．

*注：本文通訊作者為劉兵。E-Mail: bingliu@cqu.edu.cn.

Current Situation and Causation Analysis on Water Quality of Qijiang River Valley

ZHANG Kai, LIU Bing, TANG Hong-jun, YANG Yong-an, YU Quan-zhi, LUO Wen-zhong
(Suining Environmental Monitoring Central Station, Sichuan Suining 629000, China)

Basted on the monitoring data of the national control monitoring section program and the provincial control ecological compensation monitoring section program of Qijiang river in 2016, the paper uses the methods of single-factor assessment, the comprehensive pollution index and the Spearman’s rank correlation coefficient to analyze the current situation and variation trend of Qijiang river mainstream water quality, works over the spatial distribution and time variation of the water quality, and probes into the pollution causation of the river water quality. The results showed that the overall water quality category of Qijiang River in 2016 was the V class, which did not meet the requirements of the action plan for prevention and control of water pollution. The major pollutants were total phosphorus and chemical oxygen demand.Based on the current situation and pollution causation of water quality in Qijiang River, the paper puts forward some suggestions for the prevention and control of water pollution.

water environmental quality; current situation; pollutant; causation; Qijiang river

X522

A

1006-5377（2017）04-0049-06