咸陽地區(qū)地表水水質(zhì)污染現(xiàn)狀分析

趙江龍

（陜西省水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710000）

前言地表水資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展不可缺少的重要資源，隨著水資源的開采利用的消耗不斷增加，水資源的供求矛盾不斷加劇。這對(duì)于地表水資源的利用和保護(hù)提出了更大的要求。

本文針對(duì)咸陽市地區(qū)近幾年幾條重要河流斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及重要污染源的排放現(xiàn)狀以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)咸陽地區(qū)地表水水質(zhì)的污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合污染現(xiàn)狀為提高地表水污染控制效果為改善咸陽地區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量提出幾點(diǎn)保護(hù)建議。

1 污染源概況

造成咸陽市內(nèi)各區(qū)縣地表水和地下水污染的污染源類型主要有廢水重點(diǎn)污染源（國(guó)控和省控廢水重點(diǎn)污染源）、城鎮(zhèn)生活污水源、農(nóng)業(yè)污染源、土壤污染源、農(nóng)村水源地污染源等。

1.1 咸陽市各區(qū)縣廢水重點(diǎn)污染源分布、規(guī)模及排放現(xiàn)狀

2011 年～2015 年咸陽市廢水重點(diǎn)污染源分布表，其中2011 年咸陽市國(guó)控24 家；2012 年咸陽市國(guó)控17 家；2013 年咸陽市國(guó)控19 家；2014 年咸陽市國(guó)控16 家；2015 年咸陽市國(guó)控8 家，省控2 家（表1）。

表1 2011 年～2015 年咸陽市廢水重點(diǎn)污染源分布表

根據(jù)圖1（2011 年～2015 年咸陽市廢水排放量、工業(yè)廢水排放量年際比對(duì)圖）顯示2011 年～2015 年咸陽市廢水排放量逐年增長(zhǎng)，工業(yè)廢水排放量和占廢水排放量的比值也呈逐年下降的趨勢(shì)。

由于我們現(xiàn)有對(duì)于工業(yè)廢水的處理技術(shù)難以完全將工業(yè)廢水中的有毒有害化合物去除完全，這些物質(zhì)排放到水體后，不能在自然生態(tài)環(huán)境中完全生物降解，導(dǎo)致水體受到污染，而工業(yè)廢水排放量的減少無疑對(duì)于咸陽市地表水水質(zhì)的改善將會(huì)起到積極有利的影響。

圖1 2011 年～2015 年咸陽市廢水排放量、工業(yè)廢水排放量年際比對(duì)圖

從咸陽市工業(yè)廢水中各污染物排放量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)圖2 顯示，化學(xué)需氧量2011 年～2014 年基本保持穩(wěn)定變化不大，2015 年出現(xiàn)了增長(zhǎng)。石油類在2011 年～2014 年一直處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，2015 年出現(xiàn)了下降，氨氮2012 年出現(xiàn)了下降，2012 年～2015 年基本處于穩(wěn)定變化不大。

圖2 咸陽市工業(yè)廢水中各污染物排放量逐年變化折線圖

1.2 城鎮(zhèn)生活污水源分布、規(guī)模及排放現(xiàn)狀分析

從圖3 顯示，隨著城鎮(zhèn)化率的加快，城鎮(zhèn)人口逐年增加，廢水排放量中城鎮(zhèn)生活污水排放量占比不斷增加，廢水排放量和城鎮(zhèn)生活污水排放量也呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，雖然污水排放量和污染物的產(chǎn)生量在逐年增加，但是隨著相關(guān)污水處理技術(shù)的不斷成熟和完善，污水中的污染物排放量卻保持了微弱的下降趨勢(shì)，這對(duì)于改善咸陽市地表水的水質(zhì)是一個(gè)有利因素。

圖3 咸陽市城鎮(zhèn)生活污水排放量年際比對(duì)圖

2 地表水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及變化趨勢(shì)分析

首先對(duì)于流經(jīng)咸陽市的渭河咸陽段、灃河咸陽段及其支流涇河水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面、監(jiān)測(cè)結(jié)果作水質(zhì)評(píng)價(jià)。然后對(duì)流經(jīng)咸陽市的渭河的上游和下游兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的平均監(jiān)測(cè)結(jié)果，灃河上下游的兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的平均監(jiān)測(cè)結(jié)果，以及涇河橋的一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)結(jié)果做主要超標(biāo)物的含量變化分析，以此基礎(chǔ)作出最后的污染趨勢(shì)定量分析。

2.1 地表水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

針對(duì)咸陽市渭河咸陽段、灃河咸陽段，及其支流涇河咸陽段水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面開展水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。

2.1.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)依據(jù)及評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

按照《地表水環(huán)境質(zhì)量》（GB 3838-2002）和《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法》（環(huán)辦〔2011〕22 號(hào)文附件），選取2015 年咸陽市渭河咸陽段、灃河咸陽段及其支流涇河咸陽段地表水?dāng)嗝姹O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的溶解氧、高錳酸鉀、總氮、總磷、砷、汞、鉻(六價(jià))等20 項(xiàng)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子（表2）。

表2 咸陽市2015 年地表水?dāng)嗝姹O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

2.1.2 評(píng)價(jià)方法

河流斷面水質(zhì)類別采用單因子評(píng)價(jià)法，即根據(jù)參評(píng)指標(biāo)中類別最高的一項(xiàng)來確定河流斷面水質(zhì)類別，水質(zhì)類別劃分以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）為依據(jù)。

2.1.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

流經(jīng)咸陽市的主要地表水徑流為渭河咸陽段、灃河咸陽段、涇河咸陽段，根據(jù)對(duì)咸陽市內(nèi)河流斷面監(jiān)測(cè)結(jié)果，采用單因子評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示渭河咸陽段水質(zhì)類別屬于劣Ⅴ類水質(zhì)，水質(zhì)狀況屬于重度污染。表現(xiàn)為總氮和總磷的超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)總氮超標(biāo)6.8 倍，總磷超標(biāo)0.3 倍。涇河咸陽段水質(zhì)類別屬于劣Ⅴ類水質(zhì)，水質(zhì)狀況屬于重度污染。表現(xiàn)為總氮的超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)總氮超標(biāo)4.1 倍。灃河咸陽段水質(zhì)類別屬于劣Ⅴ類水質(zhì)，水質(zhì)狀況屬于重度污染。表現(xiàn)為總氮和總磷的超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)總氮超標(biāo)4 倍，總磷超標(biāo)0.02 倍。

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果我們可以看出咸陽市的幾條主要地表水河流水質(zhì)類別都屬于劣Ⅴ類，水質(zhì)狀況屬于重度污染。超標(biāo)物質(zhì)主要是總氮、總磷超標(biāo)而尤以渭河中的總氮的超標(biāo)表現(xiàn)明顯。

2.2 咸陽市地表水體污染物含量變化分析

咸陽市渭河段監(jiān)測(cè)的主要污染物含量變化情況圖4，總氮的含量從2011 年～2014 年一直呈上升的趨勢(shì)，到2015 年出現(xiàn)了首次下降。石油類、生化需氧量、氨氮的含量基本一直呈現(xiàn)了下降趨勢(shì)，其中石油類含量在2013 年出現(xiàn)了一次大幅下降。

各污染物在近幾年都基本出現(xiàn)了下降趨勢(shì)，而由于近幾年污染源中工業(yè)廢水排放量的減少。說明渭河段污染的主要污染源還是以工業(yè)廢水的排放為主，而隨著工業(yè)廢水的排放減少，勢(shì)必會(huì)對(duì)于地表水的水質(zhì)改善起到積極影響。

圖4 咸陽市渭河監(jiān)測(cè)主要污染物變化折線圖

咸陽市涇河監(jiān)測(cè)的主要污染物含量變化情況圖5，總氮、生化需氧量和氨氮的含量在2011 年～2014 年生化需氧量的含量大體呈上升的趨勢(shì)，到2015 年分別出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。石油類的含量2012 年出現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)，2013 年又出現(xiàn)了大幅下降之后基本一直保持不變。

涇河段中各污染物在近幾年也都呈現(xiàn)出了下降趨勢(shì)，而由于近幾年污染源中工業(yè)廢水排放量的減少。說明造區(qū)內(nèi)涇河段污染的主要污染源還是以工業(yè)廢水的排放為主，而隨著工業(yè)廢水的排放量的減少，對(duì)于改善區(qū)內(nèi)涇河的水質(zhì)將會(huì)起到有利影響。

圖5 咸陽市涇河監(jiān)測(cè)主要污染物變化折線圖

咸陽市灃河監(jiān)測(cè)的主要污染物含量變化情況圖6，總氮、之后出現(xiàn)下降趨勢(shì)。氨氮和生化需氧量的含量2011 年～2014 年一直保持增長(zhǎng)，生化需氧量2015 年出現(xiàn)下降。氨氮含量2014 年～2015 年出現(xiàn)下降趨勢(shì)，石油類含量基本一直處于下降趨勢(shì)。

灃河段中各污染物在近幾年也都呈現(xiàn)出了上升然后得下降趨勢(shì)，而由于近幾年污染源中工業(yè)廢水排放量的減少。說明造區(qū)內(nèi)灃河段污染的主要污染源還是以工業(yè)廢水的排放為主，而隨著工業(yè)廢水的排放量的減少，灃河的水質(zhì)也會(huì)有所改善。

圖6 咸陽市灃河監(jiān)測(cè)主要污染物變化折線圖

2.3 咸陽市地表水水質(zhì)污染趨勢(shì)分析

根據(jù)咸陽市段內(nèi)的渭河、涇河、灃河水質(zhì)的污染特征，對(duì)主要污染物指標(biāo)總氮、生化需氧量、石油類、氨氮的五年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值，采用秩相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行污染變化趨勢(shì)的定量分析（表3）。趨勢(shì)分析使用Spearman 秩相關(guān)系數(shù)rs，用其絕對(duì)值與秩相關(guān)系數(shù)的臨界值WP進(jìn)行比較，若rs是負(fù)值，則表明在分析時(shí)間段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)；若rs是正值，則表明在分析時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì)；若|rs|>WP則表明變化趨勢(shì)有顯著意義；若是|rs|≤WP，則表明變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定或平穩(wěn)。

秩相關(guān)系數(shù)按下式計(jì)算:

式中：di為變量Xi與Yi的差值；Xi為周期I 到周期N 按濃度值從小到大排列的序號(hào)；Yi為按時(shí)間排列的序號(hào)。

咸陽市流經(jīng)的幾條河流的主要污染物變化趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果。

根據(jù)秩相關(guān)序數(shù)表，n=5 時(shí)，顯著性水平為0.05 時(shí)，WP等于0.90。

表3 秩相關(guān)系數(shù)對(duì)照表

2.4 結(jié)論

經(jīng)過計(jì)算咸陽市渭河石油類rs=-1，渭河總氮rs=0.9，渭河生化需氧量rs=-0.7，渭河氨氮rs=-0.8。

表明在這段時(shí)間內(nèi)石油類統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)且變化趨勢(shì)具有顯著意義?？偟y(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì),變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。生化需氧量統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。氨氮統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì),變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。

咸陽市涇河石油類rs=-0.8，涇河河總氮rs=0.9，涇河生化需氧量rs=0.6，涇河氨氮rs=-0.3。

表明在這段時(shí)間內(nèi)總氮統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì),變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。生化需氧量統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì),變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。氨氮統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)；變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。

咸陽市灃河總氮rs=0.6，灃河生化需氧量rs=0.9，灃河石油類rs=-0.9，灃河氨氮rs=0.7。

表明在這段時(shí)間內(nèi)總氮統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì)；變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。內(nèi)生化需氧量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì)；變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。石油類統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)；變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。氨氮統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì),變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

2011 年～2015 年咸陽市的主要地表水徑流渭河咸陽段、灃河咸陽段、涇河咸陽段地表水河流水質(zhì)類別都屬于劣Ⅴ類，水質(zhì)狀況屬于重度污染。超標(biāo)物質(zhì)主要是總氮、總磷超標(biāo)而尤以渭河中的總氮的超標(biāo)表現(xiàn)明顯。咸陽市渭河段、涇河段、灃河段在這段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定。

3.2 建議

1）優(yōu)化水資源配置，提高飲水工程保證率，科學(xué)合理的制定地表水灌溉利用規(guī)模，避免因?yàn)檫^度利用地表水，進(jìn)而誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害。在黃土塬地區(qū)，應(yīng)采灌聯(lián)動(dòng)，避免因過度引水而致形成漬水危害。

對(duì)于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，建議引入先進(jìn)灌溉方式，防止農(nóng)用肥料、農(nóng)藥等污染物進(jìn)入水體，推廣節(jié)水型用水工具，開拓節(jié)水利用途徑。

對(duì)于工業(yè)廢水排放，對(duì)改擴(kuò)建、新建項(xiàng)目監(jiān)督執(zhí)行“三同時(shí)、四到位”的制度，在廢水達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定排放的基礎(chǔ)上，對(duì)工業(yè)廢水深化處理并回用減少廢水排放量。

2）整合環(huán)保、國(guó)土、水利部門地表水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資源，選擇典型的工、農(nóng)業(yè)及生活集中區(qū)域，部署監(jiān)測(cè)有機(jī)污染指標(biāo)，完善地表水監(jiān)測(cè)體系，為改善地表環(huán)境質(zhì)量及防治地表水污染提供基礎(chǔ)支撐。

3）建議相關(guān)部門以水源科學(xué)開采、綜合利用、節(jié)流并重為原則，對(duì)城市生活污水集中收集、處理、回用，避免直接排入河流和湖庫等水源地，提高生活污水利用率。