北洛河干流水質(zhì)變化特征淺析

趙麗蕓

（陜西省水文水資源勘測中心，陜西 西安 710068）

1 基本情況

1.1 河流概況

北洛河是渭河第二大支流，全長711 km，流域面積26998 km2。發(fā)源于陜西省榆林定邊縣白于山魏梁南麓，在吳起縣城區(qū)與亂石頭川匯合后稱之為北洛河。干流自西北向東南流經(jīng)延安、銅川，于白水縣鐵牛河口以上5 km 處的王家河村流入渭南市境內(nèi)后，經(jīng)白水、澄城、蒲城，在大荔縣韋林鎮(zhèn)倉西村三河口附近匯入渭河。流域上游為黃土高原溝壑區(qū)，中游兩側(cè)為丘嶺和黃龍山區(qū)，中部為黃土塬區(qū)，下游進(jìn)入關(guān)中平原，地勢平緩，河曲發(fā)育，彎曲游蕩。

北洛河干流上設(shè)立有吳旗、劉家河、交口河、狀頭和南榮華5 處基本水文站。狀頭水文站1986年～2015年平均徑流量8.1583 億m3、平均輸沙量4627 萬t、實(shí)測最大含沙量1336 kg/m3、實(shí)測最大流量6280 m3/s。

1.2 社會經(jīng)濟(jì)和污染物入河情況

北洛河流域近年來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源等行業(yè)不斷壯大和提高，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)也隨不同地域的自然條件和資源形成各自獨(dú)立的格局。北洛河流域上中游煤炭、石油、天然氣資源豐富，建成了交口河鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)，是流域內(nèi)最大的化工能源基地。延安洛川、黃陵縣為陜西四大煤田之一。北洛河下游為富饒的關(guān)中平原，土地肥沃，氣候溫和，引水灌溉歷史悠久，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)力雄厚，發(fā)展了洛惠渠、東雷抽黃等大型灌區(qū)，一直為流域內(nèi)的糧食生產(chǎn)基地。

根據(jù)2017年陜西省入河排污口普查結(jié)果來看，北洛河流域主要污染物為氨氮、CODcr等。主要污染物的來源為面源污染和生活、工業(yè)的點(diǎn)源污染。流域內(nèi)共有涉水排污單位150家，重點(diǎn)涉水企業(yè)46 家，工業(yè)園區(qū)10 家，主要行業(yè)有石油開采、煤化工、農(nóng)副產(chǎn)品深加工等。北洛河流域內(nèi)共有城鎮(zhèn)污水處理廠12 座，現(xiàn)狀日處理能力10.4 萬t，實(shí)際處理能力1487.11 萬t/a。北洛河流域內(nèi)氨氮年排放量約0.24 萬t、CODcr年排放量約2.52 萬t。

1.3 干流水質(zhì)監(jiān)測概況

按照陜西省水功能區(qū)劃，北洛河干流從上游至入渭口依次區(qū)劃為：北洛河吳旗源頭水保護(hù)區(qū)、北洛河延安保留區(qū)、北洛河延安農(nóng)業(yè)用水區(qū)、北洛河延安、渭南農(nóng)業(yè)用水區(qū)、北洛河大荔農(nóng)業(yè)用水區(qū),共五個(gè)水功能區(qū)，水質(zhì)管理目標(biāo)均為Ⅲ類，對應(yīng)監(jiān)測考核斷面分別為吳旗、富縣、交口河、狀頭以及北洛河入渭口。按照《地表水水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)的規(guī)定，監(jiān)測項(xiàng)目為24 個(gè)基本項(xiàng)目，監(jiān)測頻率每月監(jiān)測1 次，全年監(jiān)測12次。北洛河干流水質(zhì)監(jiān)測斷面分布見圖1。

圖1 北洛河干流水質(zhì)監(jiān)測斷面分布圖

2 水質(zhì)分析評價(jià)

2.1 采用方法

采用吳旗、富縣、交口河、石堡川入口、狀頭以及北洛河入渭口6 處監(jiān)測斷面2015年～2020年6年水質(zhì)監(jiān)測資料，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)、《地表水資源質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)程》(SL 395-2007)規(guī)定進(jìn)行水質(zhì)評價(jià)。

2.2 評價(jià)結(jié)果

北洛河干流中上游段交口河、富縣、石堡川入口水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類。上游段吳旗、下游段狀頭、入渭口水質(zhì)達(dá)到Ⅴ類或劣Ⅴ類，主要超標(biāo)項(xiàng)目為CODcr和氨氮。根據(jù)Kendall 檢驗(yàn)方法對CODcr和氨氮濃度變化進(jìn)行分析，兩者基本呈下降趨勢。北洛河干流水質(zhì)評價(jià)、主要超標(biāo)項(xiàng)目及變化趨勢見表1。

表1 北洛河干流水質(zhì)評價(jià)、主要超標(biāo)項(xiàng)目變化趨勢表

2.3 水質(zhì)變化特征

對北洛河干流CODcr、氨氮2 個(gè)污染指標(biāo)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和時(shí)間的沿程水質(zhì)變化分析，主要特征如下：

（1）從空間分布來看，CODcr和氨氮濃度石堡川入口斷面最小，狀頭和北洛河入渭濃度最大?？傮w上從小到大依次排序?yàn)槭ごㄈ肟冢冀豢诤樱几豢h＜吳旗＜狀頭＜北洛河入渭。

個(gè)別年份出現(xiàn)了不一致，如狀頭2015年、2016 及2017年連續(xù)三年CODcr的監(jiān)測結(jié)果大于下游的北洛河入渭；上游吳旗、富縣2015年～2018年氨氮的監(jiān)測結(jié)果大于下游的斷面。

（2）從時(shí)間分布來看，6 個(gè)監(jiān)測斷面近6年濃度總體都有所減少，其中吳旗、富縣及狀頭斷面變化明顯，CODcr和氨氮濃度總體大幅減少。2015年～2020年間，吳旗斷面CODcr濃度從20.4 mg/L 減少到13.0 mg/L，氨氮濃度從1.76 mg/L 減少到0.45 mg/L，減幅分別為36.3%和74.4%；富縣斷面CODcr濃度從17.5 mg/L 減少到14.8 mg/L，氨氮濃度從1.65 mg/L 減少到0.42 mg/L，減幅分別為15.4%和74.5%；狀頭斷面CODcr濃度從90.9 mg/L 減少到12.5 mg/L，氨氮濃度從2.52 mg/L 減少到1.19 mg/L，減幅分別為86.2%和52.8%。

（3）北洛河干流主要污染物濃度排序依次是石堡川入口＜交口河＜富縣＜吳旗＜狀頭＜北洛河入渭。2015年～2020年，吳旗、富縣、交口河、石堡川入口、狀頭以及北洛河入渭口6 個(gè)控制斷面COD 和氨氮濃度總體逐年下降，符合北洛河流域污染物入河量變化趨勢。

北洛河干流各斷面CODcr和氨氮濃度隨空間和時(shí)間的水質(zhì)變化趨勢見圖2、圖3。

圖2 COD 變化趨勢圖

圖3 氨氮變化趨勢圖

2.4 水質(zhì)變化原因分析

（1）根據(jù)2019年黃河水資源保護(hù)科學(xué)研究院在《陜西省黃河流域水功能區(qū)達(dá)標(biāo)潛力分析》中分別對北洛河源頭區(qū)和富縣的水樣、底泥及土壤進(jìn)行采樣監(jiān)測分析。結(jié)果表明，源頭區(qū)和富縣下游岸邊河西村農(nóng)田土壤的氨氮檢測值達(dá)到了劣Ⅴ類，富縣土壤的CODcr檢測值達(dá)到了Ⅴ類，底泥和水樣中的污染物濃度正常。說明源頭和富縣匯流區(qū)污染本底值較高，是北洛河上游吳旗和富縣斷面水質(zhì)污染的原因之一。

（2）北洛河干流上中游吳起縣、志丹縣、洛川縣等區(qū)域石油、煤炭資源開發(fā)以及沿河區(qū)域城鎮(zhèn)化、工業(yè)園區(qū)快速發(fā)展等，而流域內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水處理廠由于建成時(shí)間短、配套城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)覆蓋率低，以及2018年之前建立的污水處理廠提標(biāo)改造緩慢等原因，導(dǎo)致北洛河上游水質(zhì)污染。

（3）下游進(jìn)入關(guān)中平原，經(jīng)過延安市、渭南市等地工業(yè)企業(yè)點(diǎn)源污染物量較大，雖然沿途有水質(zhì)較好的支流匯入及河流的稀釋自凈，但是由于排污量過大，已經(jīng)超過了河流的稀釋自凈能力，河流水質(zhì)逐漸變差。因此北洛河中游水質(zhì)優(yōu)于上下游水質(zhì)。

3 水質(zhì)保護(hù)措施及建議

在陜西省入河排污口的整治和北洛河流域的綜合治理后，2018年和2019年北洛河干流河流水質(zhì)基本能夠達(dá)到地表水Ⅲ類的要求，但是在2020年北洛河下游段出現(xiàn)氨氮超標(biāo)，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)水資源、水環(huán)境管理力度，促進(jìn)北洛河水質(zhì)好轉(zhuǎn)。

（1）增加河道水量調(diào)蓄、加大河流的納污能力

北洛河上中游屬山區(qū)型河流,受地形條件限制，水資源利用難度大，徑流量少，調(diào)節(jié)能力較差，供水能力有限，建議建設(shè)一座具有調(diào)蓄能力的水庫，加大北洛河的納污能力。

（2）加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，有效控制水土流失，控制面源污染

北洛河流域是黃河水土流失最為嚴(yán)重的流域之一，水土流失類型以水力侵蝕為主，風(fēng)力侵蝕次之。建議在上游段實(shí)施植樹造林、修建水平梯田等措施，在中下游段實(shí)施草地植被，并結(jié)合人工水土保持設(shè)施如地面覆蓋物等，提高植被覆蓋度，有效控制水土流失。

（3）提高水資源質(zhì)量，改善水環(huán)境

根據(jù)北洛河流域水資源保護(hù)要求，實(shí)施有效的污染防治工作，流域內(nèi)縣城全部建設(shè)污水處理廠，加快城區(qū)配套管網(wǎng)建設(shè)，并對2018年之前建立的污水處理廠按照新的排放標(biāo)準(zhǔn)加快提標(biāo)改造工作，使流域內(nèi)工業(yè)及生活等廢水全部達(dá)標(biāo)后排放。

（4）強(qiáng)化水資源保護(hù)監(jiān)督管理

點(diǎn)源排放仍是北洛河干流下游段水污染的主要原因，加強(qiáng)對建設(shè)項(xiàng)目排污、取用水和污水處理廠的提標(biāo)改造工程監(jiān)督管理，嚴(yán)格行政審批，控制新的污染發(fā)生。進(jìn)一步重視宣傳和輿論監(jiān)督工作，發(fā)揮社會和輿論的監(jiān)督作用。