湘江永州流域水質(zhì)時空規(guī)律及污染源解析

王敦球, 武 力, , 劉慧瑩, 蔣正琴, 陳 喆

(1.桂林理工大學(xué) a.環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院; b.廣西環(huán)境污染控制理論與技術(shù)重點實驗室, 廣西 桂林 541006；2.永州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)局, 湖南 永州 425000; 3.湖南省永州水文水資源勘測局, 湖南 永州 425000)

0 引 言

湘江是湖南省最大的河流, 系長江主要支流之一, 發(fā)源于廣西興安縣海洋山西麓, 向東北率先流入湖南省東部永州市(廣西、湖南、貴州三省交界處)與瀟水匯合, 向東流經(jīng)衡陽、株洲、湘潭、長沙, 至岳陽市湘陰縣注入洞庭湖后歸入長江, 全長948 km, 流域面積 9.47 萬km2, 是洞庭湖水系中水資源總量與開發(fā)利用率最大的流域[1]。為加強湘江保護(hù), 早在2013年湖南省人民政府就已出臺《湖南省湘江保護(hù)條例》, 以保障湘江流域生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水。近年來, 湘江干、支流水環(huán)境質(zhì)量因水污染負(fù)荷增加, 總體水環(huán)境質(zhì)量下行壓力增大。2016年湘江流域42個干、支流監(jiān)測斷面中月均2.6個斷面達(dá)到Ⅳ類或劣Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn), 主要集中在下游衡陽、株洲等地[2-3]。因此, 針對湘江中、下游水質(zhì)研究報道較為頻繁, 但對湘江上游(永州段)水質(zhì)方面的研究卻鮮有見聞。

此外, 為明晰流域水質(zhì)時空變化規(guī)律及其污染來源, 學(xué)界已采用聚類分析、主成分分析等多元統(tǒng)計方法對黃河、洱海、西苕溪、神定河、漳衛(wèi)南運河、金水河、丹金溧漕河、香溪河等流域開展了大量研究[4-16], 但該類統(tǒng)計方法仍無法將水質(zhì)時空變化情況直觀反映在地圖上。為了直觀揭示湘江上游水質(zhì)時空變化規(guī)律及其污染源貢獻(xiàn)情況, 本文利用2014—2018年湘江永州流域40個水質(zhì)斷面的監(jiān)測數(shù)據(jù)庫, 在多元統(tǒng)計分析方法的基礎(chǔ)上采用空間插值法進(jìn)一步研究了湘江永州段水質(zhì)在時空上的變化規(guī)律及其污染來源, 為湘江上游水域更好地開展“碧水攻堅戰(zhàn)”提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)及方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于湖南省水環(huán)境監(jiān)測中心永州分中心的40個水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測斷面的監(jiān)測數(shù)據(jù), 永州位于湖南省南部, 瀟、湘二水匯合處, 40個斷面分布在永州境內(nèi)的湘江干流、瀟水、蘆洪江、永明河、九疑河、新田河、舂陵水、紫溪河, 具體位置如圖1所示。本文選取2014年1月—2018年12月水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ), 考慮到數(shù)據(jù)的連續(xù)性和有效性, 水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)選取: 電導(dǎo)率、pH、溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、氟化物(F)、砷(As3+), 其余水質(zhì)指標(biāo)基本屬于未檢出或接近檢測限, 不納入本次研究。

圖1 湘江水質(zhì)監(jiān)測斷面位置圖Fig.1 Location of water quality monitoring section of Xiangjiang RiverA1—淥埠頭； A2D—紫溪河口; A3B—瀟水河口; A4—老埠頭; A5—宋家洲; A6—冷水灘; A7—下河線; A8E—蘆洪江口; A9—周家壩; A10—刀背石; A11—黃陽司; A12—瓦屋大院; A13—楊家橋; A14—祁水河口; A15—祁陽; A16—白水河口; B1—碼市; B2—凌江口;B3—麻江口; B4—東山村; B5—魚塘坡; B6—紅旗壩; B7—道縣水廠; B8—道縣; B9—雙牌水庫; B10—雙牌; B11—平福頭; B12—富家橋; B13—南津渡; C1—所城; C2—嶺腳上; C3—嶺腳; C4—藍(lán)山; C5—社下; D2—高巖水庫; E1—伍家村; F1—水市水庫; G1—大坪坳水庫; H1—金陵水庫; I1—窩子地

1.2 水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)

湘江永州段流域各國控、省控斷面基本保持在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中的Ⅲ類及以上水質(zhì), 因此, 本文選取Ⅲ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為參考指標(biāo)。

1.3 水質(zhì)評價方法與判別

不同類別水體的水質(zhì)各指標(biāo)有差異, 采取單因子標(biāo)準(zhǔn)來評價水質(zhì)往往無法反映水質(zhì)狀況, 故本文在計算水質(zhì)污染指數(shù)時, 采取水質(zhì)綜合污染指數(shù)法[17]。綜合污染指數(shù)的計算方法:

Pi=Ci/Si,

其中：Ci、Pi、Si為某單項污染物指標(biāo)的實測濃度、污染指數(shù)及相應(yīng)類別的標(biāo)準(zhǔn)值；n為水質(zhì)污染物指標(biāo)數(shù)量。根據(jù)水質(zhì)綜合指數(shù)P的大小可將水體分為:合格,P≤0.8;基本合格,0.82.0。

1.4 分析方法

在本次評價中運用SPSS軟件, 采用組間平方歐氏距離法, 根據(jù)采樣點水質(zhì)污染程度信息進(jìn)行聚類分析水質(zhì)的空間變化特征。利用湘江永州段流域的水質(zhì)數(shù)據(jù)主成分分析(PCA), 提取污染因子和識別污染源類型[18-19]。用因子得分分析和克里格插值法, 預(yù)測湘江流域永州段的水質(zhì)時空總體分布情況[20-22]。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于多元統(tǒng)計分析湘江永州段流域水質(zhì)狀況及污染源解析

2.1.1 湘江永州段流域各斷面分類及特點 通過歐式平方和離差法聚類分析[23]湘江流域永州境內(nèi)的40個斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù), 結(jié)果如圖2所示。

圖2 基于水質(zhì)數(shù)據(jù)的湘江流域各斷面聚類分析圖Fig.2 Cluster analysis of various sections of Xiangjiang River based on water quality data

湘江干流流域下轄綠埠頭、紫溪河口(A2D)、瀟水河口(A3B)、老埠頭、宋家洲、冷水灘、下河線、蘆洪江口(A8E)、周家壩、刀背石、黃陽司、瓦屋大院、楊家橋、祁水河口、祁陽、白水河口(A1～A16)16個斷面；瀟水流域下轄碼市、凌江口、麻江口、東山村、魚塘坡、紅旗壩、道縣水廠、道縣、雙牌水庫、雙牌、平福頭、富家橋、南津渡(B1～B13)13個斷面；舂陵水流域下轄所城、嶺腳上、藍(lán)山、社下(C1～C5)5個斷面；紫溪河流域下轄紫溪河口(A2D)、高巖水庫(D2)2個斷面；蘆洪江流域下轄蘆洪江口(A8E)、伍家村(E1)2個斷面；九疑河下轄水市水庫(F1)斷面；永明河流域下轄大坪坳水庫(G1)斷面；新田河流域下轄金陵水庫(H1)斷面； 冷江窩子地(I1)斷面。40個斷面可以分為3類： 其中舂陵水全部斷面(C1～C5)、瀟水上游流域的5個斷面(B1～B5)、九疑河水市水庫斷面(F1)、永明河大坪坳水庫斷面(G1)、新田河金陵水庫斷面(H1)、白水河口(A16)為第一類。根據(jù)永州市水功能區(qū)劃的劃分[24]， 第一類流域水功能基本為源頭水源保護(hù)區(qū)、保留區(qū)以及開發(fā)利用區(qū)中飲用水保護(hù)區(qū), 除白水河口外, 主要分布于湘江干流上游及與其相連的支流。 因此, 第一類解譯為開發(fā)度低未污染流域(a1), 其水質(zhì)最好， 其中白水河口位于湘江干流下游末端永州境內(nèi)的保留區(qū), 體現(xiàn)了湘江非常強的自凈能力, 可以使祁水河口(A14)下游的水質(zhì)恢復(fù)到較好的狀態(tài)。湘江干流的大部分監(jiān)測斷面(A1～A13、A15), 瀟水中、下游斷面(B6～B13), 紫溪河高巖水庫斷面(D2), 蘆洪江伍家村斷面(E1), 冷江窩子地斷面(I1)為第二類, 主要分布于湘江干流中、下游及縣級以上中心城區(qū)斷面。 第二類流域基本為縣級及以上中心城區(qū)的工業(yè)用水區(qū)和水源保護(hù)區(qū), 因此, 第二類解譯為開發(fā)度高基本未污染流域(a2), 其水質(zhì)居中。祁水河口(A14)位于湘江干流下游祁陽工業(yè)區(qū)附近, 其主要水功能為工業(yè)用水區(qū), 水質(zhì)明顯差于第一類、第二類流域水質(zhì), 受人類活動干擾較大, 因此, 第三類解譯為開發(fā)度高輕微污染的流域(a3), 其水質(zhì)最差。

2.1.2 湘江永州段流域各斷面主要污染因子解析按照將湘江流域永州境內(nèi)的3類斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)分別作主成分分析, 結(jié)果見表1。 按a1、a2、a3在特征值大于1的指導(dǎo)下, 分別提取出4個主要成分：b1～b4、c1～c4、d1～d4, 其KOM值分別為0.59、0.52、0.504和Bartlett檢驗Sig.<0.05, 表明3次PCA分析效果良好, 同時, 有研究將因子載荷在0.3～0.5、0.5～0.75和0.75～1分為“弱”、“中”、“強”3個層次[25-26]。a1、a2和a3提取后累計貢獻(xiàn)率分別為64.55%、58.47%和75.47%, 說明3個區(qū)域除了提取4個污染源外, 還有其他潛在的污染源。

表1 各流域旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣統(tǒng)計Table 1 Statistics of rotational component matrix in different drainage areas

a1： 成分b1提取的主因子為DO、水溫, 其貢獻(xiàn)率占21.71%, 主要受來自于自然界的水文、氣象等因素影響; 成分b2提取的主因子為CODMn、BOD5, 其貢獻(xiàn)率占20.76%, 說明污染源排放的污水可生化性高, 故可能來自于少量分散的生活污水影響[27]; 成分b3提取的主因子為氟化物、電導(dǎo)率、As, 其貢獻(xiàn)率占11.66%, 主要來自于自然界土壤中釋放和零星采礦工業(yè)污染, 根據(jù)WHO的資料以及其他研究資料, 土壤和巖石中均含有較多的As、氟以及其他離子, 同時, 冶煉廠、礦山采選等工業(yè)也排放大量的As和氟[28-30]; 成分b4提取的主因子為總磷、氨氮和pH, 主要來自于分散的農(nóng)業(yè)源污染[31]。

a2:成分c1提取的主因子為DO、水溫和氨氮,其貢獻(xiàn)率占20.97%,主要來自于自然的水文、氣象等因素和少量生活污水;成分c2提取的主因子為CODMn、BOD5、氨氮和總磷,其貢獻(xiàn)率占15.98%,主要來自于市政污水和生活污水混合污染;成分c3提取的主因子為pH、As,其貢獻(xiàn)率占為11.12%,主要是由于自然因素和工業(yè)源,如降雨(酸雨)、土壤或巖石釋放、工業(yè)污水排放等因素[30];成分c4提取的主因子為氟化物和電導(dǎo)率,其貢獻(xiàn)率為 10.40%,主要是由于自然因素和工業(yè)源,如土壤或巖石釋放、礦山開采、冶煉廠等污染[29]。成分c1和c2除自然因素外,主要來自于生活污水,其累計貢獻(xiàn)率為36.96%,成分c3和c4除自然因素外,主要是工業(yè)污水和礦山開采等,其累計貢獻(xiàn)率為21.51%,工業(yè)源的累計貢獻(xiàn)率占比低于生活源的累計貢獻(xiàn)率,說明該流域工業(yè)污水基本得到有效治理,這一現(xiàn)象與本流域基本是縣級水源保護(hù)區(qū)、工業(yè)取水區(qū)的特征一致。

a3: 成分d1提取的主因子為DO、水溫, 其貢獻(xiàn)率占29.34%, 主要來自于自然界的水文、氣象等因素影響； 成分d2提取的主因子為電導(dǎo)率、As、氨氮、氟化物, 其貢獻(xiàn)率20.23%, 該流域水體中雜質(zhì)較多, 成分復(fù)雜, 與工業(yè)污水的特征一致； 成分d3提取的主因子為CODMn、總磷, 其貢獻(xiàn)率為15.52%, 成分d4提取的主因子為BOD5、pH, 其貢獻(xiàn)率為 10.39%, 說明本流域受市政污水和工業(yè)廢水的影響明顯, 主要原因是該斷面位于祁陽縣主城區(qū)和祁陽工業(yè)園附近受市政污水和工業(yè)廢水排放影響，導(dǎo)致該斷面水質(zhì)相比其他斷面水質(zhì)較差，但總體情況穩(wěn)定[32-36]。

2.1.3 湘江永州段流域主要污染源解析 由表2可知: 永州市化學(xué)需氧量COD排放量為18.975萬t, 首要污染源為農(nóng)業(yè)源,其排放量為13.695萬t,排放量占比72.17%;其次為生活源排放量為5.141萬t, 其排放量占比27.09%;工業(yè)源僅占比0.67%。 氨氮排放量為0.606萬t,首要污染源為生活源,其排放量為0.421萬t,排放量占比69.47%；其次為農(nóng)業(yè)源排放量占比29.54%；工業(yè)源僅占比0.83%?？偟欧帕繛?.903萬t,首要污染源為農(nóng)業(yè)源,其排放量為1.172萬t,排放量占比61.59%； 其次為生活源，排放量為0.713萬t,排放量占比37.47%；工業(yè)源僅占比0.84%?？偭着欧帕繛?.279萬t,首要污染源為農(nóng)業(yè)源,其排放量為0.21萬t,排放量占比75.27%；其次為生活源排放量為0.068萬t,排放量占比24.37%；工業(yè)源僅占比0.36%。集中式治理設(shè)施的氨氮和總氮排放量僅0.001和0.002萬t,且氨氮占總氮排放量的59.05%,生活源是氨氮污染的主要來源,說明本地區(qū)污水的收集處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠, 城市生活污水未經(jīng)集中處理, 無序排放仍較突出。 總氮、總磷污染主要來自于農(nóng)業(yè)源, 以非點源污染為主, 包括種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等污染, 本地區(qū)工業(yè)源污染要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于農(nóng)業(yè)源和生活源產(chǎn)生的污染。

表2 永州市廢水污染物各類源主要產(chǎn)排污情況

2.2 基于兩種不同方法分析湘江永州段流域水質(zhì)狀況的時空變化規(guī)律

2.2.1 基于因子分析法分析湘江永州段流域水質(zhì)狀況的時空變化規(guī)律 因子得分分析法是先利用主成分分析, 計算各流域斷面的成分矩陣, 再用每個主成分乘以各自權(quán)重值得到綜合得分, 按照綜合得分排序, 分析各流域水質(zhì)狀況的空間變化， 其得分值越高, 代表水質(zhì)污染越嚴(yán)重。根據(jù)表3可知: 開發(fā)度低流域(a1)各監(jiān)測斷面的綜合得分取值介于-7.802～10.943, 其中白水河口(A16)的綜合得分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他監(jiān)測斷面, 主要原因是該斷面是湘江干流的下游保留區(qū), 位于受開發(fā)后至輕微污染的流域下游, 是通過湘江自凈作用恢復(fù)后的狀態(tài), 與其他斷面差距較大; 綜合得分排序為： 舂陵水(C2～C5)>九疑河(F1)>新田河(H1)>瀟水上游(B1～B5)>永明河(G1)。 由此可知: 開發(fā)度低流域(a1)的各流域水質(zhì)優(yōu)劣水平從高到低順序為: 永明河>瀟水上游流域>新田河>九疑河>舂陵水。

表3 開發(fā)度低流域監(jiān)測斷面因子得分Table 3 Monitoring section factor scores inupstream undisturbed drainage area

根據(jù)表4可知: 開發(fā)度高基本未污染流域(a2)各監(jiān)測斷面的綜合得分介于-4.190～7.619, 其中楊家橋(A13)和下河線(A7)的綜合得分最高, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他監(jiān)測斷面,主要原因是位于祁陽和冷水灘城區(qū)內(nèi)的工業(yè)用水區(qū), 城鎮(zhèn)污水處理廠處理的尾水排放導(dǎo)致水質(zhì)有所下降; 綜合得分排序為： 湘江干流下游斷面(A9、A11、A12、A13、A15)>蘆洪江(E1)>紫溪河(D2)>冷江(I1)>湘江干流中游斷面(A5、A6)>湘江干流上游斷面(A1、A2D、A3B、A4)>瀟水下游斷面(B6、B7、B9); 蘆洪江口斷面的綜合得分(A8E)低于其相鄰的上游和下游斷面綜合得分, 主要原因是湘江的自凈作用; 平福頭斷面的綜合得分(B11)較高， 主要原因是其位于雙牌工業(yè)園及污水處理廠排放口下游； 平福頭斷面的下游斷面(B12、B13)綜合得分逐漸降低, 通過自凈作用水質(zhì)逐步改善。由此可知, 除個別斷面外, 開發(fā)利用受干擾的各流域水質(zhì)優(yōu)劣水平從高到低順序為: 瀟水下游流域>湘江上游流域>湘江中游流域>冷江>紫溪河>蘆洪江>湘江下游流域。

表4 開發(fā)度高基本未污染流域監(jiān)測斷面因子得分Table 4 Monitoring section factor scores indeveloped and disturbed drainage area

2.2.2 基于空間插值法分析湘江永州段流域水質(zhì)狀況的時空變化規(guī)律 空間插值法是先利用水質(zhì)綜合污染指數(shù)法計算各斷面水質(zhì)綜合污染指數(shù)的月均值, 再利用結(jié)果, 通過ArcGIS軟件進(jìn)行空間插值分析, 得到2014—2018年湘江流域水質(zhì)狀況評價分布圖, 從而對各流域水質(zhì)狀況的時間和空間變化進(jìn)行分析。相比因子得分法, 空間插值法可以將水質(zhì)時空變化情況直觀地反映在地圖上, 探究湘江永州段流域水質(zhì)年際變化情況和不同水期的變化情況。

(1)基于空間插值法分析湘江永州段流域水質(zhì)狀況的年際變化規(guī)律。根據(jù)圖3所示, 插值分析結(jié)果共分為藍(lán)、淺藍(lán)、黃、紅4個檔次, 水質(zhì)狀況依次變差。全流域水質(zhì)的總體趨勢是從西到東, 從西南到東北各流域水質(zhì)綜合指數(shù)值呈現(xiàn)逐步升高, 與湘江源頭分為西源和南源有關(guān), 即各流域從上游到下游水質(zhì)狀況逐漸變差, 與2.1.1節(jié)的聚類分析結(jié)果一致, 這與土地利用率、開發(fā)程度差異密切相關(guān)[37-38]。各流域水質(zhì)優(yōu)劣水平從高到低為: 永明河>瀟水>新田河>九疑河>舂陵水>湘江干流。近5年來(2014—2018年), 永明河水質(zhì)狀況由黃變藍(lán), 水質(zhì)狀況呈逐漸改善的趨勢, 其中2017年有所反彈, 主要原因是永明河位于的江華縣2016年與廣東溫氏食品集團(tuán)股份有限公司合作, 大規(guī)模引進(jìn)生豬養(yǎng)殖項目, 生豬養(yǎng)殖迅猛發(fā)展； 2018年開始， 江華縣人民政府加強了畜禽養(yǎng)殖污染防治, 全面實施《江華縣人民政府關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用實施方案》和《江華瑤族自治縣禁養(yǎng)區(qū)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場關(guān)閉拆遷工作實施方案》, 畜禽養(yǎng)殖得到有效控制, 水質(zhì)逐漸改善; 舂陵水、九疑河水質(zhì)狀況由紅變黃, 并出現(xiàn)少量淺藍(lán), 表明舂陵水呈現(xiàn)水質(zhì)下降的趨勢, 舂陵水、九疑河位于寧遠(yuǎn)縣和新田縣, 該區(qū)域正在逐步推廣“煙、稻、菜”輪作示范區(qū), 土地肥料承載量增大, 農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險增大, 導(dǎo)致水質(zhì)下降; 瀟水水質(zhì)狀況由黃色和淺藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色和黃色, 表明瀟水水質(zhì)狀況呈上升的趨勢; 紫溪河和蘆洪江由淺藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色, 表明紫溪河和蘆洪江水質(zhì)狀況呈上升的趨勢, 其主要原因是瀟水、紫溪河和蘆洪江都屬于湘江的支流, 流域周邊農(nóng)業(yè)非點源污染較為普遍, 永州市從測土配方施肥覆蓋、有機肥替代化肥技術(shù)推廣和水肥一體化技術(shù)推廣示范三方面加強農(nóng)業(yè)非點源污染治理效果顯著。除2017年以外, 湘江干流在水質(zhì)狀況分布圖中上游和中游由淺藍(lán)變黃, 下游深藍(lán)區(qū)域范圍逐步縮小, 表明湘江干流水質(zhì)狀況逐步改善, 其原因是永州市深入貫徹落實“永州市湘江保護(hù)與治理第一個和第二個‘三年行動計劃’”, 包括湘江干流兩岸500 m范圍內(nèi)所有養(yǎng)殖場全部退養(yǎng)、拆除河道網(wǎng)箱26.36萬km2等一系列保護(hù)措施, 湘江干流水質(zhì)狀況逐步改善。

圖3 2014—2018年湘江永州流域水質(zhì)狀況評價分布圖Fig.3 Distribution of water quality assessment of Xiangjiang River in Yongzhou from 2014 to 2018

(2)基于空間插值法分析湘江永州段流域水質(zhì)狀況的不同時期變化規(guī)律。按照湘江永州流域長期水文統(tǒng)計數(shù)據(jù): 湘江豐水期為5—9月、12月至次年2月, 其余平水期。由圖4可知: 蘆洪江、湘江干流下游水質(zhì)相對較差區(qū)域紅色區(qū)域面積平水期>豐水期>枯水期, 該區(qū)域豐水期和平水期水質(zhì)要劣于枯水期, 其原因是豐水期和平水期雨量充沛, 降雨將農(nóng)業(yè)面源污染物沖入河中導(dǎo)致水質(zhì)相對較差; 九疑河和舂陵水流域藍(lán)色區(qū)域面積平水期>豐水期>枯水期, 枯水期舂陵水流域還有部分區(qū)域呈淺紅色, 主要是因為舂陵水、九疑河位于寧遠(yuǎn)縣和新田縣, 該區(qū)域正在逐步推廣“煙、稻、菜”輪作示范區(qū), 大面積種植“煙、稻、菜”施肥期主要集中在枯水期和平水期; 紫溪河、湘江干流上游流域黃色區(qū)域面積平水期>豐水期>枯水期, 其原因是該區(qū)域?qū)儆陔p季稻種植區(qū), 每年3、4月和10月份播種施肥, 導(dǎo)致該時間段水質(zhì)惡化。

圖4 不同水期湘江永州流域水質(zhì)狀況評價分布圖Fig.4 Distribution of water quality status of Xiangjiang River of Yongzhou in different water periods

3 結(jié) 論

(1)湘江流域永州境內(nèi)的40個斷面可以分為3類： 開發(fā)度低流域水質(zhì)最好, 開發(fā)度高基本未污染的流域水質(zhì)居中, 開發(fā)度高輕微污染的流域水質(zhì)最差。

(2)開發(fā)度低未污染流域(a1)、開發(fā)度高基本未污染流域(a2)、開發(fā)度高輕微污染流域(a3)分別被提取出4個主要成分,a1主要污染指標(biāo)為CODMn、氨氮和總磷;a2主要污染指標(biāo)為BOD5、As和電導(dǎo)率;a3主要污染指標(biāo)為氨氮、As和CODMn， 本地區(qū)污水的收集處理率低, 氨氮污染主要來自于生活源, 總氮、總磷污染主要來自于農(nóng)業(yè)源。

(3)除個別斷面外, 流域水質(zhì)排序規(guī)律如下:

永明河>瀟水上游流域>新田河>九疑河>舂陵水>瀟水下游流域>湘江上游流域>湘江中游流域>冷江>紫溪河>蘆洪江>湘江下游流域; 近5年來, 舂陵水、九疑河水質(zhì)狀況呈現(xiàn)下降的趨勢; 永明河、瀟水、紫溪河、湘江干流、蘆洪江水質(zhì)狀況呈上升的趨勢。

(4)蘆洪江、湘江干流下游水質(zhì)相對較差區(qū)域紅色區(qū)域面積平水期>豐水期>枯水期, 九疑河和舂陵水流域藍(lán)色區(qū)域面積平水期>豐水期>枯水期, 紫溪河、湘江干流上游流域黃色區(qū)域面積平水期>豐水期>枯水期。