水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法在榕江流域水質(zhì)評(píng)價(jià)分析中的應(yīng)用

陳澤榕

摘? 要：該文利用單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法和綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法，選取溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮和總磷5個(gè)主要指標(biāo)，對(duì)榕江干流2014—2017年水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，得出其主要污染情況并給出水資源保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法;榕江干流;水質(zhì)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) X824文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）06-0112-03

Abstract：The water quality monitoring data of rongjiang main stream from 2014 to 2017 were analyzed and evaluated by using the single factor water quality index method and the comprehensive water quality index method，and five main indexes of dissolved oxygen，permanganate index，5-day biochemical oxygen demand，ammonia nitrogen and total phosphorus were selected.The main pollution situation is obtained and the measures for water resources protection are given.

Key words：Water quality identification index;Rongjiang river main stream;Water quality assessment

近年來，隨著環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不斷加強(qiáng)，水資源保護(hù)的觀念也漸漸深入人心。水質(zhì)評(píng)價(jià)是水環(huán)境保護(hù)中的基礎(chǔ)性工作，只有通過對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析評(píng)價(jià)，才能客觀反映水環(huán)境狀況，為環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)保障。常見的水質(zhì)分析評(píng)價(jià)方法有單因子評(píng)價(jià)法、污染指數(shù)評(píng)價(jià)法、模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、層次分析法等[1-4]。這些分析方法的不足之處在于無法根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果直觀看出綜合水質(zhì)類別是否達(dá)到功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，且無法說明有多少項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)不到目標(biāo)水功能區(qū)水質(zhì)類別，不能在同一類型中進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)價(jià)，主觀性強(qiáng)。徐祖信提出的單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法和綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)方法克服了傳統(tǒng)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的缺陷，能更客觀地對(duì)水質(zhì)進(jìn)行定量考核比對(duì)，被廣泛應(yīng)用于水環(huán)境治理中[5-7]。本文采用單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法和綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法，對(duì)榕江流域水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

1 資料與方法

1.1 單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù) 單因子水質(zhì)指數(shù)P由1位整數(shù)、小數(shù)點(diǎn)后2位或3位有效數(shù)字組成，表示為：

Pi=A1.A2A3 （1）

式中：A1—表示第i項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的水質(zhì)類別;A2—表示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在X1類水質(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;A3—表示水質(zhì)類別與功能區(qū)劃既定類別的比較結(jié)果，為1位或2位有效數(shù)字。

1.2 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù) 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)由整數(shù)位和3位或4位小數(shù)位組成，表示為：

WQI=（∑Xi/n）A3A4 （2）

式中：（∑Xi/n）—表示單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)總和的平均數(shù)，視為A1、A2，n為參加水質(zhì)評(píng)價(jià)因子的個(gè)數(shù);A3—表示參與綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)的水質(zhì)指標(biāo)中，達(dá)不到水環(huán)境功能區(qū)目標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù);A4—表示綜合水質(zhì)類別與水體功能區(qū)類別橫向比較結(jié)果，為綜合水質(zhì)污染情況的表現(xiàn)。

2種水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)類別如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 榕江干流水質(zhì)評(píng)價(jià)

2.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇 如圖1所示，從榕江源頭進(jìn)入汕尾市境內(nèi)起，依次從上游到下游選取榕江干流5個(gè)具有代表性的斷面，分別是上游的富口、河婆;中游的東橋園、南河大橋和下游的炮臺(tái)。根據(jù)2017年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、砷、硒、汞、鎘、鉻（六價(jià)）等29項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，得出5個(gè)監(jiān)測(cè)斷面主要的污染物為以溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量和氨氮為主的有機(jī)污染和以總磷為主的富營養(yǎng)化污染;其余的分析指標(biāo)大部分均小于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》[8]中的Ⅰ類和Ⅱ類水的標(biāo)準(zhǔn)限值。因此，選取溶解氧、CODMn、BOD5、氨氮、總磷這5個(gè)主要污染指標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行此次分析評(píng)價(jià)。

2.1.2 水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果 在所選擇的監(jiān)測(cè)斷面中，富口為榕江源頭水保護(hù)區(qū)，執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》中的Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn);河婆與東橋園均為榕江干流陸河、揭陽保留區(qū)，執(zhí)行Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn);南河大橋?yàn)殚沤闪鳎虾樱┡Ｌ镅鬂O業(yè)、工業(yè)用水區(qū)，執(zhí)行Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn);炮臺(tái)為榕江干流（南河）牛田洋漁業(yè)、工業(yè)用水區(qū)，執(zhí)行Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。將2017年各個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理并分別按照單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)法和綜合標(biāo)識(shí)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表2、表3。

除DO和BOD5外，榕江中游東橋園其余監(jiān)測(cè)指標(biāo)均符合水功能區(qū)目標(biāo)，該監(jiān)測(cè)斷面上游棉湖水閘匯集了附近30km2范圍內(nèi)居民生活污水和包括印染、腌制、造紙、鑄鋼等行業(yè)的工業(yè)廢污水排入，水質(zhì)受到一定程度的污染，導(dǎo)致DO和BOD5達(dá)不到功能區(qū)目標(biāo);南河大橋斷面除DO和TP分別為Ⅴ類和Ⅲ類外，水體以富營養(yǎng)化為主;其余監(jiān)測(cè)指標(biāo)都達(dá)到功能區(qū)目標(biāo)。影響DO和TP不達(dá)標(biāo)的因素為沿岸居民生活污水大部分都直接排入河道，斷面上游的紡織、造紙廠的廢水也直接（或經(jīng)簡單處理后）排入，導(dǎo)致水體污染較嚴(yán)重。

榕江下游炮臺(tái)斷面DO和BOD5分別為Ⅴ類和Ⅳ，不符合功能區(qū)目標(biāo)水質(zhì)要求，這是由于沿岸居民生活污水、工業(yè)廢水大部分都直接排入河道引起有機(jī)污染;其他指標(biāo)均優(yōu)于或小于Ⅲ類要求，但其綜合標(biāo)識(shí)指數(shù)已經(jīng)接近Ⅲ類水上限，須引起重視。

榕江干流上游污染程度較小，主要的污染來自中游單元和下游單元，由中游至下游污染逐步加重，且下游的綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)最大，污染最重，說明榕江干流主要的污染來自下游。

2.2 榕江干流水質(zhì)隨時(shí)間的變化

3 結(jié)論與討論

從以上分析數(shù)據(jù)可以得知，目前榕江干流的各檢測(cè)項(xiàng)目中，DO、BOD5、總磷的含量相對(duì)較高，說明水質(zhì)受居民生活污水和包括印染、腌制、造紙、鑄鋼等行業(yè)的工業(yè)廢污水的影響較大。政府各部門必須制定完善相關(guān)政策法規(guī)，加大環(huán)境保護(hù)實(shí)施建設(shè)投入，在農(nóng)村及鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)立生活垃圾收集設(shè)施，有效收集城鄉(xiāng)生活垃圾，進(jìn)行無害化集中處理，減少生活垃圾對(duì)水體造成的污染。同時(shí)加強(qiáng)工業(yè)廢水處理，制定整治方案，確保企業(yè)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，或收集工業(yè)廢水集中處理后再排放，減輕河流的污染負(fù)荷。

水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法計(jì)算簡便、結(jié)論合理，單因子標(biāo)識(shí)指數(shù)法可以直觀體現(xiàn)出榕江干流中各個(gè)監(jiān)測(cè)因子對(duì)相應(yīng)水體水環(huán)境功能區(qū)的污染程度，綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法可以同時(shí)對(duì)河流綜合水質(zhì)進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)，不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別水質(zhì)指標(biāo)的問題而全面否定綜合水質(zhì)，能綜合客觀地對(duì)河流水質(zhì)做出合理性評(píng)價(jià)。利用單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法對(duì)2017年榕江流域主要代表斷面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，從評(píng)價(jià)結(jié)果可以直觀看出榕江流域各個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)能否達(dá)到相應(yīng)的水功能區(qū)目標(biāo)水質(zhì)類別，并可以一目了然看出超標(biāo)指標(biāo)的污染程度，便于對(duì)各超標(biāo)斷面污染情況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

將一組有機(jī)污染指標(biāo)結(jié)合富營養(yǎng)化指標(biāo)，同時(shí)把水質(zhì)污染程度結(jié)合對(duì)應(yīng)水功能區(qū)水質(zhì)類別進(jìn)行橫向比較，利用綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法對(duì)2014—2017年榕江干流主要代表斷面水質(zhì)隨時(shí)間的變化及同水功能區(qū)的達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，榕江干流水質(zhì)在監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)有不同程度的波動(dòng)，這與榕江干流流域內(nèi)的人口數(shù)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、水文氣象環(huán)境等有關(guān)，但總體上除南河大橋個(gè)別年份外，綜合水質(zhì)類別均未超過水功能區(qū)相應(yīng)的水質(zhì)類別。

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（責(zé)編：徐世紅）