淄博市周村區(qū)地表水化學(xué)特征及水質(zhì)分析

燕雙建，王秀坤，金夢(mèng)杰

（淄博市水文中心，山東 淄博 255000）

淄博市周村區(qū)總面積216 km2，主要河流為孝婦河及其支流范陽(yáng)河，其他小河有淦河、涿河、白泥河、米溝河、月河等，均屬小清河水系。為充分了解各河流地表水化學(xué)特征，本次分別按礦化度、總硬度和水化學(xué)類(lèi)型對(duì)周村區(qū)地表水進(jìn)行化學(xué)特征分析。參與分析評(píng)價(jià)的項(xiàng)目主要為：礦化度、總硬度、鉀離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子、重碳酸鹽（HCO3-）、氯化物（Cl-）、硫酸鹽（SO42-）、碳酸鹽（CO32-）10項(xiàng)，采用評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)為2020年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料。

1 水化學(xué)特征分析

1.1 礦化度

礦化度分析分7個(gè)級(jí)別，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：

礦化度≤50 mg/L、50 mg/L＜礦化度≤100 mg/L、100 mg/L＜礦化度≤200 mg/L、200 mg/L＜礦化度≤300 mg/L、300 mg/L＜礦化度≤500 mg/L、500 mg/L＜礦化度≤1 000 mg/L、礦化度＞1 000 mg/L。

各站點(diǎn)礦化度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。由表1知，河道礦化度較高，孝婦河袁家、范陽(yáng)河張樓、白泥河中央村、月河太平村四個(gè)河道站點(diǎn)，礦化度均在1 000 mg/L以上；水庫(kù)礦化度相對(duì)較低，淦河河?xùn)|水庫(kù)、王家莊水庫(kù)礦化度在500～1 000 mg/L，淦河周村水庫(kù)礦化度在300～500 mg/L級(jí)別內(nèi)。

表1 周村區(qū)地表水水化學(xué)特征統(tǒng)計(jì)分析表

1.2 總硬度

總硬度分析分7個(gè)級(jí)別，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：

總硬度≤15 mg/L、15 mg/L＜總硬度≤30 mg/L、30mg/L＜總硬度≤55mg/L、55mg/L＜總硬度≤85mg/L、85 mg/L＜總硬度≤170 mg/L、170 mg/L＜總硬度≤250 mg/L、總硬度＞250 mg/L。

根據(jù)各水質(zhì)站點(diǎn)總硬度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，7個(gè)站點(diǎn)總硬度均在250 mg/L以上級(jí)別，其中淦河周村水庫(kù)最低，總硬度為260 mg/L，孝婦河袁家最高，總硬度為1 020 mg/L。

1.3 水化學(xué)類(lèi)型

1）分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。水化學(xué)類(lèi)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)為阿列金分類(lèi)法，經(jīng)分析，周村區(qū)現(xiàn)狀年各水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水化學(xué)類(lèi)型如下：孝婦河、范陽(yáng)河、白泥河、月河的站點(diǎn)，水化學(xué)類(lèi)型以硫酸鹽類(lèi)鈉組為主。淦河周村水庫(kù)、王家莊水庫(kù)水化學(xué)類(lèi)型以硫酸鹽類(lèi)鈣組為主。淦河河?xùn)|水庫(kù)的水化學(xué)類(lèi)型以氯化物類(lèi)鈣組為主。

1.4 水化學(xué)特征變化

在以上參與分析的站點(diǎn)中，范陽(yáng)河張樓在2005年曾做過(guò)水化學(xué)特征分析，現(xiàn)對(duì)此站點(diǎn)水化學(xué)特征變化進(jìn)行比較，分析結(jié)果見(jiàn)表2。2020年與2005年相比，礦化度和總硬度都有不同程度下降，礦化度由2 483 mg/L變?yōu)? 924 mg/L，下降幅度22.5%；總硬度由903 mg/L變?yōu)?40 mg/L，下降幅度7.0%。水化學(xué)類(lèi)型2005年為SCaⅡ型，2020年變?yōu)镾NaⅡ型。

表2 水化學(xué)特征歷史與現(xiàn)狀對(duì)照表

2 河流水質(zhì)變化分析

水質(zhì)變化趨勢(shì)分析采用季節(jié)性Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法，此方法將水質(zhì)變化趨勢(shì)劃分為上升、下降和無(wú)趨勢(shì)三類(lèi)，其中上升又分為高度顯著上升、顯著上升兩級(jí)，下降又分顯著下降和高度顯著下降兩級(jí)，加上無(wú)趨勢(shì)一共五級(jí)。

根據(jù)資料系列情況，選取2012—2020年有連續(xù)水質(zhì)數(shù)據(jù)的孝婦河袁家、范陽(yáng)河張樓2處水質(zhì)代表站，對(duì)河流主要水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)行變化趨勢(shì)分析。各代表站水質(zhì)變化趨勢(shì)分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 代表站水質(zhì)變化趨勢(shì)分析結(jié)果表

由表3可知，孝婦河袁家、范陽(yáng)河張樓2處水質(zhì)代表站化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮3個(gè)項(xiàng)目的變化趨勢(shì)均為顯著下降和高度顯著下降，說(shuō)明近年來(lái)孝婦河、范陽(yáng)河周村段水質(zhì)有明顯好轉(zhuǎn)。

3 水庫(kù)水質(zhì)分析

3.1 水庫(kù)水質(zhì)評(píng)價(jià)

選取周村區(qū)河?xùn)|水庫(kù)、周村、王家莊、馬鞍山4個(gè)水庫(kù)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），評(píng)價(jià)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)中20個(gè)基本項(xiàng)目。水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，周村水庫(kù)、馬鞍山水庫(kù)評(píng)價(jià)為Ⅳ類(lèi)，河?xùn)|水庫(kù)和王家莊水庫(kù)評(píng)價(jià)為Ⅴ類(lèi)。

表4 周村區(qū)主要水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果表

3.2 水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)

按照《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》（SL 395-2007），湖庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及分級(jí)方法，根據(jù)具體情況，評(píng)價(jià)項(xiàng)目選取其標(biāo)準(zhǔn)中除透明度外的其余4項(xiàng)。評(píng)價(jià)方法采用指數(shù)法，具體方法：1）將水質(zhì)項(xiàng)目單項(xiàng)實(shí)測(cè)值根據(jù)相應(yīng)級(jí)別賦分，具體賦分采用線性插值法。2）根據(jù)各項(xiàng)目賦分計(jì)算營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)EI，計(jì)算公式如下：

式中：EI為營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；En為評(píng)價(jià)項(xiàng)目賦分值；N為評(píng)價(jià)項(xiàng)目個(gè)數(shù)。3）根據(jù)計(jì)算出的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，確定營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)。按上述方法，對(duì)周村區(qū)4個(gè)水庫(kù)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 周村區(qū)主要水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果表

由表5可見(jiàn)，4個(gè)水庫(kù)中有3個(gè)為中營(yíng)養(yǎng)，王家莊水庫(kù)為輕度富營(yíng)養(yǎng)。