社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對遼河水質(zhì)的影響分析

田英

（遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對遼河水質(zhì)的影響分析

田英

（遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

對遼河干流遼中站的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和評價，結(jié)合遼河流域遼寧省境內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和治河政策，對遼中站主要特征污染因子的濃度變化趨勢進(jìn)行分析，探討遼河水質(zhì)變化趨勢與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人類活動的關(guān)系。

遼河；水質(zhì)變化趨勢；社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展；治河政策；影響分析

0 引言

遼河流域常規(guī)的歷史資料始于20世紀(jì)80年代，近30年的監(jiān)測資料可以滿足水質(zhì)變化趨勢研究的基本條件，這段歷史資料包括了改革開放初期、經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、遼河治理3個階段，特征污染物濃度變化趨勢可以很好地說明遼河流域水污染變化發(fā)展規(guī)律。分析和探討遼河經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水質(zhì)變化的關(guān)系，對水資源管理、水污染預(yù)防具有積極的意義，是制定遼河經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展策略的重要依據(jù)，也是開展遼河生態(tài)建設(shè)，實現(xiàn)人水和諧的重要前提。

1 分析對象及特征因子選擇

1.1 分析對象選擇

遼河遼中站位于沈陽市與鞍山市的交界處，承接了沈陽市及上游的廢污水，選擇該站不僅可以真實地反應(yīng)遼河水質(zhì)的變化趨勢，也可以很好地說明水質(zhì)變化與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、治河政策的關(guān)系。

1.2 特征因子選擇

按照GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、SL395-2007《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》，以Ⅲ類水質(zhì)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)對遼中站水質(zhì)進(jìn)行評價，超標(biāo)頻次排前兩位的污染因子是氨氮（NH3-N）和五日生化需氧量（BOD5），超標(biāo)頻率分別為49.2%和47.1%，同時上述2個因子也是生活污水和工業(yè)廢水中的主要污染物，因此文中選取NH3-N和BOD5作為反映遼河沈陽段水質(zhì)變化趨勢的特征因子。

由于監(jiān)測項目的開展時間不同，遼中站的兩個特征因子的歷史資料起始時間不一致，其中NH3-N系列數(shù)據(jù)為1986—2014年，BOD5系列數(shù)據(jù)為1989-2013年，監(jiān)測頻次均為12次/a。

2 數(shù)據(jù)處理評價結(jié)果及影響分析

2.1 數(shù)據(jù)處理與分析方法

對遼中站兩個特征因子的監(jiān)測數(shù)據(jù)、不同年代（20世紀(jì)80年代、90年代、2000年初、2010年后4個時間段）及歷年的平均濃度進(jìn)行了分析。以GDP、人口數(shù)量、大小牲畜量作為經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)，選取同時期NH3-N、BOD5年濃度均值，對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，分析突變時間點，對污染物年濃度均值與經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

2.2 遼中站水質(zhì)評價結(jié)果

遼中站NH3-N多年平均值為2.30 mg/L（劣Ⅴ類），20世紀(jì)80年代、90年代、21世紀(jì)初、2010—2014年平均值分別為1.37（Ⅳ類）、2.06（劣Ⅴ類）、3.20（劣Ⅴ類）、1.59（Ⅴ類）mg/L；BOD5多年平均值為9.23 mg/L（Ⅴ類），20世紀(jì)90年代、21世紀(jì)初、2010—2013年平均值分別為6.58（Ⅴ類）、15.1（劣Ⅴ類）、4.27（Ⅳ類）mg/L。從年代均值看，21世紀(jì)初的10年，NH3-N和BOD5的濃度出現(xiàn)峰值，均高于多年平均值，其他年代均值小于多年均值。

2.3 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r

選取人口數(shù)量、GDP、大牲畜數(shù)量作為反映社會經(jīng)濟(jì)狀況的特征因子，對上述特征因子的變化趨勢進(jìn)行分析。

2.3.1 人口變遷情況

據(jù)沈陽市公報數(shù)據(jù)，行政區(qū)域內(nèi)土地面積1990年為8 515 km2，1995年至今為12 980 km2，行政區(qū)域變化對人口數(shù)量影響較大。資料顯示，1990年沈陽市人口570.3萬（此處統(tǒng)計為戶籍人口），1995年人口666.8萬，增幅較大。為保證統(tǒng)計口徑一致，人口數(shù)量趨勢分析采用1995年數(shù)據(jù)作為起點。近20年來，沈陽市人口呈持續(xù)增長態(tài)勢，人口年均增長率為5‰左右，其中2001—2003增長速度相對較緩，其他年份人口增長率相差不大。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，人口結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，沈陽市2010年第六次全國人口普查顯示，2000—2010年11年間常住人口年平均增長率為1.19%，說明沈陽市轄縣人口變化不大，市區(qū)人口數(shù)量、密度逐年增大。

2.3.2 GDP發(fā)展?fàn)顩r

1978—2013年，沈陽市國民經(jīng)濟(jì)保持快速增長，生產(chǎn)總值年均增長15.5%。經(jīng)濟(jì)總量實現(xiàn)大幅提高，2014年生產(chǎn)總值有所回落，見圖1。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在調(diào)整中不斷優(yōu)化，第二產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)增長的推動作用進(jìn)一步增強(qiáng)，第二、第三產(chǎn)業(yè)共同推動經(jīng)濟(jì)增長的格局不斷鞏固，20世紀(jì)90年代之后第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始增速，2008年第二產(chǎn)業(yè)增速領(lǐng)先于第一、三產(chǎn)業(yè)，截至2014年末，第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)對生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)率分別為5%，45%，35%。

圖1 遼河社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與NH3-N演變關(guān)系

2.3.3 大牲畜數(shù)量變化

遼河流域沈陽段是遼寧省的重要農(nóng)牧基地之一，畜牧業(yè)的發(fā)展對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境影響加大。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式對生態(tài)環(huán)境破壞產(chǎn)生了不可回避的影響，未經(jīng)嚴(yán)格處理的動物糞便也是面源污染的主要來源之一，隨著雨水的沖刷或是水體的滲漏、淋溶作用，動物糞便中的大量有機(jī)質(zhì)被帶入到江河湖泊和地下水體中，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化程度加重，水質(zhì)逐步惡化，因此加快推進(jìn)畜禽標(biāo)準(zhǔn)化健康養(yǎng)殖，改善生態(tài)環(huán)境勢在必行。從圖2中可以看出，沈陽市大牲畜的數(shù)量在1997年最少，隨后呈逐年波動上升趨勢，在2011年開始呈逐年小幅回落狀態(tài)。

圖2 遼河社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與BOD5演變關(guān)系

2.4 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水質(zhì)的影響分析

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需水量增加，生態(tài)環(huán)境的變化會引起水資源在質(zhì)上的改變。遼河因長期過度開發(fā)，資源遭到破壞，承納了大量的工業(yè)廢水及生活污水，流域生態(tài)環(huán)境惡化，成為我國污染最重的河流之一。

“十一五”以來，遼寧省開展重污染行業(yè)整治行動，在遼河先后實施的“干流三年消除劣V類”、“重污染流域‘摘帽’”等重大治理行動，2006年起遼寧省先后關(guān)停300多家造紙企業(yè)，先后建成了多家市內(nèi)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠，廢污水處理率由2006年的73%提高至85%，“十一五”中后期，“摘帽行動”初見成效：5 d生化需氧量濃度驟降，低于多年濃度均值；氨氮濃度呈逐漸降低趨勢，遼河流域水環(huán)境質(zhì)量得到了全面改善。2013年沈陽市廢污水處理率已上升至100%，遼河管理進(jìn)入了以流域為統(tǒng)籌的新階段，逐步實現(xiàn)了遼河干流城市段景觀化。

依據(jù)圖1，2，對遼中站的NH3-N、BOD5年濃度均值變化趨勢進(jìn)行分析，結(jié)果如下：NH3-N與BOD5年濃度均值分別于2003和2005年達(dá)到峰值，之后出現(xiàn)波動，兩者年濃度均值于2008年急劇下降。因此，以2008年作為轉(zhuǎn)折點對特征污染物與經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。分析結(jié)果如下：1995—2008年，NH3-N和BOD5濃度與GDP、總?cè)丝?、牲畜?shù)量成正相關(guān)，其中BOD5濃度與GDP和總?cè)藬?shù)在0.01水平上顯著相關(guān)；2009—2013年，NH3-N和BOD5濃度與GDP、總?cè)丝诔守?fù)相關(guān)、與牲畜呈正相關(guān)。說明2008年后遼寧省治污多措并舉使遼河水質(zhì)得到了明顯改善。

表1 特征污染物與經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)之間相關(guān)性分析結(jié)果

3 結(jié)論

2008年以后NH3-N和BOD5的年濃度均值與社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)系由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)，說明經(jīng)濟(jì)與水環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，形成了良性循環(huán)，同時也說明遼寧省對遼河的治理取得了顯著成效，但遼河治理的成果亟待鞏固，生態(tài)環(huán)境仍較脆弱，治理保護(hù)任重道遠(yuǎn)。

［1］陳靜生，夏星輝，張利田，等.長江、黃河、松花江60—80年代水質(zhì)變化趨勢與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，1999（05）：500-505.

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