2010~2021年重慶市主要河流水質(zhì)時(shí)空變化特征分析

范家貞 李榮榮 席寧哲 趙文艷 張?zhí)? 蒲俊兵

收稿日期：2023-11-24；接受日期：2024-03-12

基金項(xiàng)目：重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（CSTB2022NSCQ-LZX0022）；重慶市水文監(jiān)測(cè)總站科研項(xiàng)目（2022-178）；重慶師范大學(xué)基金項(xiàng)目（21XRC002）

作者簡(jiǎn)介：范家貞，女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗h(huán)境演變。E-mail：2022110514007@stu.cqnu.edu.cn

通信作者：蒲俊兵，男，研究員，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事巖溶環(huán)境與全球變化及水文地球化學(xué)等方面的研究。E-mail：junbingpu@163.com

Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

文章編號(hào)：1001-4179（2024） 06-0022-08

引用本文：范家貞，李榮榮，席寧哲，等.

2010～2021年重慶市主要河流水質(zhì)時(shí)空變化特征分析

［J］.人民長(zhǎng)江，2024，55（6）：22-29.

摘要：重慶市地處三峽庫(kù)區(qū)，是長(zhǎng)江上游的重要生態(tài)屏障區(qū)，揭示其地表水水質(zhì)變化特征對(duì)評(píng)估長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境變化具有重要意義，然而目前其大范圍、長(zhǎng)時(shí)間尺度的地表水質(zhì)特征分析還較為欠缺?；?011～2021年重慶市主要流域中的18條河流，共44個(gè)河流監(jiān)測(cè)斷面的11 a水質(zhì)數(shù)據(jù)，采用單因子分析法和水質(zhì)類(lèi)別比例法對(duì)水質(zhì)變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明：① 重慶市河流水質(zhì)情況整體較好，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)斷面占比從2012年開(kāi)始逐漸上升并趨于穩(wěn)定，水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)均為優(yōu)。② 總體河流水質(zhì)在汛期與非汛期變化趨勢(shì)大致相同，但非汛期Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面占比低于汛期，整體非汛期水質(zhì)更好。③ 川江流域段下游水質(zhì)明顯好于上游，整體上自三峽水庫(kù)2010年達(dá)到175.00 m蓄水位以來(lái)，川江流域的水質(zhì)一直維持較好狀態(tài)，水質(zhì)類(lèi)別多維持在Ⅱ類(lèi)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)定目標(biāo)。④ 不同流域之間水質(zhì)存在一定差異，水質(zhì)最好的為嘉陵江流域，其次是涪江、川江和烏江流域。⑤ 川江、嘉陵江和涪江流域在汛期的水質(zhì)狀況比非汛期差，而烏江流域在兩個(gè)時(shí)段水質(zhì)狀況變化一致。通過(guò)對(duì)重慶市地表河流進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列的水質(zhì)評(píng)價(jià)，可為河流水資源保護(hù)及治理提供參考，以期提升市域水環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)? 鍵? 詞：河流水質(zhì)； 時(shí)空變化； 單因子分析法； 水質(zhì)類(lèi)別比例法； 影響因素； 重慶市

中圖法分類(lèi)號(hào)： X824

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.06.004

0? 引 言

在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，各種污水排放及巨大用水需求對(duì)河流水體造成嚴(yán)重壓力的同時(shí)也對(duì)人類(lèi)健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成了較大威脅［1］。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署在1999年對(duì)全球流域面積最大的25條河流進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大部分河流出現(xiàn)水量減少、水質(zhì)變差、水污染程度加重的趨勢(shì)［2］。如何改善水體質(zhì)量以及如何平衡河流生態(tài)環(huán)境與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展已成為一個(gè)全球性問(wèn)題。由于人口、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，全球未來(lái)對(duì)水資源的需求量將不斷增加［3］，這種對(duì)水資源需求量的不斷提高以及對(duì)其質(zhì)量不斷破壞的行為，是中國(guó)在21世紀(jì)面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一［4］。2017年，全國(guó)地表水監(jiān)測(cè)斷面Ⅳ類(lèi)及以下水質(zhì)占比達(dá)到32.1%，劣V類(lèi)水質(zhì)占比達(dá)8.3%［5］，平均每年因水污染在工農(nóng)業(yè)、健康等方面造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2 400億元［6］。因此，中國(guó)政府發(fā)

布了多項(xiàng)有關(guān)河流水環(huán)境保護(hù)與治理的政策，如2012年提出水資源保護(hù)的“三條紅線(xiàn)”、2015年頒布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（“水十條”）、2022年印發(fā)《“十四五”水安全保障規(guī)劃》等，爭(zhēng)取在2030年全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量得到總體改善［6-7］。而重慶市地處三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶，是長(zhǎng)江上游生態(tài)屏障的最后關(guān)口，其水生生態(tài)環(huán)境會(huì)影響到全國(guó)35%的淡水資源和長(zhǎng)江中下游3.5億多人的飲水安全［8］。由于其特殊的地理位置和戰(zhàn)略地位，其水質(zhì)優(yōu)劣及時(shí)空變化趨勢(shì)對(duì)全國(guó)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定都至關(guān)重要［9］。

河流水質(zhì)變化極大地受到人類(lèi)活動(dòng)的影響，而水質(zhì)的優(yōu)劣又直接影響人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，因此評(píng)價(jià)地表河流水質(zhì)的變化趨勢(shì)及其影響因素，是地表水環(huán)境保護(hù)與治理的關(guān)鍵。水質(zhì)評(píng)價(jià)即通過(guò)水體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型對(duì)水環(huán)境質(zhì)量狀況及其變化趨勢(shì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［10］。早期評(píng)價(jià)方法主要是直觀(guān)描述和相關(guān)分析等，隨著對(duì)水環(huán)境研究的不斷深入和技術(shù)的不斷成熟，如今評(píng)價(jià)方法逐漸多樣化［11］。近年使用較多的主要有單因子評(píng)價(jià)法、主成分分析法、模糊評(píng)價(jià)法、Spearman秩相關(guān)系數(shù)法、污染指數(shù)法、灰色聚類(lèi)法等［12-15］。綜合前人研究成果，在中國(guó)大多數(shù)學(xué)者對(duì)地表河流水質(zhì)的研究都集中在某具體河流，如遼河、黃河、長(zhǎng)江等大河流域［16-18］；或是某省市內(nèi)河流的局部河段，如長(zhǎng)江南京段［19］、黃河蘭州段［20］、珠江昆明段［21］等。較少在城市內(nèi)部分析多條河流或多個(gè)流域水質(zhì)情況，無(wú)法綜合市（區(qū)）域水質(zhì)變化趨勢(shì)及影響因素，不足以為城市水環(huán)境保護(hù)和污染防治提供科學(xué)支撐，無(wú)法深刻揭示城市生態(tài)環(huán)境的變化規(guī)律。

根據(jù)重慶市環(huán)境公報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2012～2017 年重慶市Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)河流分別占到3%～6%［22］，然而目前對(duì)重慶市大范圍、長(zhǎng)時(shí)間尺度的地表水質(zhì)特征分析還較為欠缺。為進(jìn)一步了解重慶市河流水質(zhì)時(shí)空變化情況，本文選擇重慶市域內(nèi)長(zhǎng)江、嘉陵江、烏江、涪江等18條河流，共44個(gè)河流監(jiān)測(cè)斷面的11 a（2011～2021年）水質(zhì)數(shù)據(jù)，采用單因子分析法和水質(zhì)類(lèi)別比例法對(duì)水質(zhì)變化進(jìn)行分析，以期為重慶市河流水環(huán)境保護(hù)與治理提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 研究區(qū)概況

重慶市下轄38個(gè)區(qū)（縣），總面積約8.24萬(wàn)km2，區(qū)內(nèi)為亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，雨熱同期，有汛期和非汛期之分。根據(jù)《重慶市防汛抗旱條例》［23］，重慶市汛期為每年的5～9月，非汛期為10月到次年4月，其中汛期與非汛期時(shí)期的降水量、河流水位以及水體周邊環(huán)境等水質(zhì)影響因素也有較大差異，因此本文將分別從全年、汛期以及非汛期3個(gè)時(shí)段分析評(píng)價(jià)重慶市主要河流及流域水質(zhì)變化特征。

重慶地區(qū)河流縱橫，流域面積大于100 km2的河流有274條，整體屬于長(zhǎng)江流域；市內(nèi)水系發(fā)達(dá)，烏江和嘉陵江為長(zhǎng)江南北向的兩大支流，水系整體呈現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)的向心形網(wǎng)絡(luò)形狀。根據(jù)重慶市水文監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際情況，流域面積大于1 000 km2的河流主要為長(zhǎng)江、嘉陵江、涪江、烏江等，而沱江、漢江、渠江和赤水河等流域在重慶市內(nèi)所占面積相對(duì)較小。其中川江由渝西南到東北方向貫穿全市，涪江與嘉陵江流域位于渝西地區(qū)，烏江與沅江流域位于渝東南地區(qū)。為從時(shí)間與空間上連續(xù)評(píng)價(jià)重慶市水質(zhì)變化，從245個(gè)歷史監(jiān)測(cè)斷面中選擇監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最完整的44個(gè)斷面進(jìn)行分析，其中川江流域共有21個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、嘉陵江流域8個(gè)、涪江流域6個(gè)、烏江流域5個(gè)、沅江與沱江流域各2個(gè)，因沅江和沱江流域面積較小、監(jiān)測(cè)斷面數(shù)量少，因此主要分析評(píng)價(jià)長(zhǎng)江干流、嘉陵江、烏江和涪江4個(gè)面積較大的流域。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。

1.2? 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

本文選取的2011～2021年44個(gè)監(jiān)測(cè)斷面分屬重慶市18條河流，相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于重慶市水文監(jiān)測(cè)總站，主要包括pH、氨氮、糞大腸菌群、氟化物、高錳酸鹽指數(shù)、汞、揮發(fā)酚、硫酸鹽、六價(jià)鉻、氯化物、錳、鉛、氰化物、溶解氧、砷、石油類(lèi)、水溫、鐵、銅、五日生化需氧量、硝酸鹽、鋅、總氮、總磷、鎘25項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，監(jiān)測(cè)頻次為一月一次，以每年12次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的年算數(shù)平均值對(duì)主要河流及流域水質(zhì)特征及時(shí)空變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。

基于GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)限值［24］，使用單因子評(píng)價(jià)法將河流斷面水質(zhì)分為Ⅰ～劣Ⅴ類(lèi)6個(gè)類(lèi)型，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)價(jià)。單因子法的評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)單直觀(guān)，一般用于河流單個(gè)斷面評(píng)價(jià)，其方法是將各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值與國(guó)家規(guī)定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行對(duì)比，再根據(jù)各個(gè)監(jiān)測(cè)斷面評(píng)價(jià)指標(biāo)中類(lèi)別最高的一項(xiàng)來(lái)確定水質(zhì)等級(jí)［25-26］。

當(dāng)進(jìn)行河流或流域水質(zhì)評(píng)價(jià)且監(jiān)測(cè)斷面≥5個(gè)時(shí)，多采用斷面水質(zhì)類(lèi)別比例法，即根據(jù)河流或流域中各水質(zhì)類(lèi)別的斷面數(shù)占河流或流域中所有評(píng)價(jià)斷面總數(shù)的百分比來(lái)評(píng)價(jià)其水質(zhì)狀況［27］。其河流、流域水質(zhì)類(lèi)別定性評(píng)價(jià)為5個(gè)等級(jí)：Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例≥90%時(shí)為優(yōu);75%≤Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例<90%時(shí)為良好;Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例<75%且劣Ⅴ類(lèi)比例<20%時(shí)為輕度污染;Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例<75%且20%≤劣Ⅴ類(lèi)比例<40%時(shí)為中度污染;Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例<60%且劣Ⅴ類(lèi)比例≥40%時(shí)為重度污染。本研究中主要使用單因子分析法進(jìn)行單個(gè)斷面評(píng)價(jià)，并使用水質(zhì)類(lèi)別比例法進(jìn)行河流和流域水質(zhì)評(píng)價(jià)。

2? 結(jié)果與討論

2.1? 重慶市主要河流水質(zhì)時(shí)空變化特征

從全年時(shí)段來(lái)看，11 a間Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例范圍在77.3%～100.0%之間，水質(zhì)狀況為優(yōu)或良好。其中2012年和2013年的Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例略有下降，評(píng)價(jià)為良好，但從2014年開(kāi)始其比例逐漸上升并趨于穩(wěn)定，占比皆在90%之上，水質(zhì)狀況為優(yōu)（表1）。由此可見(jiàn)，市域內(nèi)地表河流平均水質(zhì)整體較好，年際變化較小，其河流的水質(zhì)狀況不斷好轉(zhuǎn)，與水庫(kù)蓄水以及政府對(duì)河流進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)的措施密不可分。

從汛期時(shí)段來(lái)看，有8 a 的Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例范圍在90.9%～100.0%，水質(zhì)情況判定為優(yōu)；而在2012、2013年和2018年Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例分別為72.7%，88.6%和79.5%，水質(zhì)情況在2012年判定為輕度污染，2013年與2018年為良好（表2）。

在非汛期時(shí)段中，有8 a的Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例范圍在90.9%～100.0%，水質(zhì)情況判定為優(yōu)；只在2012、2013年中Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例狀況沒(méi)有達(dá)到優(yōu)秀，其Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例都為86.4%，水質(zhì)狀況定性為良好（表2）。

對(duì)比汛期和非汛期Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面比例可知，汛期與非汛期兩時(shí)段之間水質(zhì)變化趨勢(shì)大致相同，Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面比例都在2012年達(dá)到峰值后下降，在2018年又達(dá)到另一個(gè)峰值后下降。重慶市屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，汛期5～9月份集中的降雨會(huì)強(qiáng)烈影響河流水位以及水體周邊環(huán)境［28］。總體來(lái)看，除2013年和2014年外，其余年份汛期Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面普遍多于或等于非汛期Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)比例，可見(jiàn)大部分時(shí)間汛期水質(zhì)較非汛期差。汛期的Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)均為總磷超標(biāo)，除此之外還有氨氮、錳等超標(biāo)指標(biāo)，可見(jiàn)汛期河流主要受到生活、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)肥料的影響［29-30］。主要原因?yàn)橛逦鞯貐^(qū)和渝東北地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，5～9月汛期恰逢農(nóng)作物施肥期，降雨后大量地表徑流攜帶殘留化肥、農(nóng)藥等進(jìn)入河流，增加水體總磷和氨氮等污染物濃度［31］。此外，三峽庫(kù)區(qū)的部分城鎮(zhèn)還未實(shí)施雨污分流［32］，其污水管道在非汛期積累的大量泥沙和污染物都在汛期進(jìn)入河流，且大量降雨沖刷城市地表，將城市污染物帶入河流也會(huì)影響河流生態(tài)環(huán)境［33］。

2.2? 三峽水庫(kù)影響下川江流域水質(zhì)變化特征

重慶市地處三峽庫(kù)區(qū)，前人研究指出自2003年三峽水庫(kù)運(yùn)行以來(lái)長(zhǎng)江水質(zhì)受到其蓄水影響，變化差異較大［34］。相關(guān)數(shù)據(jù)分析表明，川江流域分布的21個(gè)監(jiān)測(cè)斷面整體水質(zhì)情況較好，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例范圍在76.2%～100.0%之間，水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)為優(yōu)或良好（表3）。整體來(lái)看，2012年后川江流域Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例呈現(xiàn)逐步上升狀態(tài)，且水質(zhì)狀況穩(wěn)定為優(yōu)。從三峽水庫(kù)2010年達(dá)到175.00 m蓄水位以來(lái)，川江流域的水質(zhì)一直維持較好狀態(tài)，水質(zhì)類(lèi)別多維持在Ⅱ類(lèi)［35］，實(shí)現(xiàn)了國(guó)定目標(biāo)。

川江流域2012年Ⅳ、Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面占比為19.0%和4.8%，主要為白沙、取水口、糠殼灣、朝天門(mén)和獨(dú)石沱5個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，主要超標(biāo)項(xiàng)目為鐵、錳、總磷，其中朝天門(mén)因存在碼頭等特殊原因，還存在石油類(lèi)超標(biāo)項(xiàng)目；2013年主要為沙壩水庫(kù)、糠殼灣和獨(dú)石沱斷面，全年主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷和錳。2014年劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面占比4.8%，為獨(dú)石沱監(jiān)測(cè)斷面，主要超標(biāo)項(xiàng)目為鐵、錳和總磷。從斷面分布區(qū)域來(lái)看，上述2012、2013年和2014年間水質(zhì)較差的斷面多分布在三峽庫(kù)區(qū)上游區(qū)域，而下游地區(qū)水質(zhì)情況較好，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)斷面占比高，無(wú)Ⅳ～Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面（表3、圖2）。前人研究指出三峽水庫(kù)入庫(kù)水質(zhì)普遍比出庫(kù)水質(zhì)差［36］、污染物超標(biāo)現(xiàn)象上游大于下游［37］，而本文結(jié)果也反映了庫(kù)區(qū)川江上下游水質(zhì)之間的差異，結(jié)論與前人一致。受到土地利用模式的影響，三峽庫(kù)區(qū)上游主要為城市和農(nóng)業(yè)發(fā)展聚集地（圖2）［30，38］，人類(lèi)活動(dòng)頻繁，城鎮(zhèn)污水和各種工農(nóng)業(yè)廢水能夠?qū)Υń嫌嗡|(zhì)產(chǎn)生不良影響［39］。此外，庫(kù)區(qū)上游水體水質(zhì)還受到庫(kù)區(qū)外域輸入的影響，如四川省沿江城市生活污水的排放、沿江農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的廢棄物排放等［40］。

三峽大壩建成以來(lái)，長(zhǎng)江由天然河道變成河流型水庫(kù)，理化性質(zhì)發(fā)生明顯變化［41］，如水面拓寬、流速減緩、泥沙淤積沉降等。泥沙中富含的黏土與膠體在沉積過(guò)程中吸附各種污染物和重金屬，導(dǎo)致水中污染物的濃度相對(duì)降低，從而使得河流水質(zhì)情況變好［42- 43］。對(duì)比來(lái)看，水庫(kù)區(qū)域整體水質(zhì)狀況較好，這與水庫(kù)區(qū)間的水體自?xún)裟芰?、近年?lái)推行的各種水體污染治理措施以及生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有一定的相關(guān)性［44-45］。

2.3? 重慶市不同流域水質(zhì)特征及時(shí)間變化

2.3.1? 不同流域水質(zhì)變化特征分析

不同流域間水質(zhì)狀況存在差異，對(duì)比各流域Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)斷面占比大小及出現(xiàn)年數(shù)，可知嘉陵江流域>涪江流域>川江流域>烏江流域（“>”表示“水質(zhì)好于”）。整體上川江、嘉陵江和涪江等流域水質(zhì)情況較好，在2011～2021年各年中Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)占比較高，范圍在75%～100%之間，水質(zhì)評(píng)價(jià)為優(yōu)或良好。而烏江流域水質(zhì)情況相對(duì)較差，在2012年和2013年Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)占比只達(dá)到60%，水質(zhì)評(píng)價(jià)為中度和重度污染（圖3）。

川江流域各類(lèi)水質(zhì)斷面占比以及影響因素分析見(jiàn)2.2小節(jié)。

嘉陵江流域共8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，在2012年，嘉陵江流域Ⅳ類(lèi)水質(zhì)斷面占比達(dá)到25%，為嘉華大橋和大溪溝兩個(gè)斷面，超標(biāo)項(xiàng)目都為石油類(lèi)污染物，主要受到附近朝天門(mén)碼頭船舶運(yùn)行中泄露的燃油類(lèi)污染物影響。2012年后通過(guò)航運(yùn)部門(mén)、環(huán)保部門(mén)、水務(wù)部門(mén)對(duì)船舶燃油灌注、排污的監(jiān)管，此類(lèi)污染物排放得到較好控制。

涪江流域共6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，在2017年和2018年舊縣和虎峰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面Ⅳ類(lèi)水質(zhì)斷面比例均達(dá)到16.7%，且都位于小安溪河流上。小安溪主要流經(jīng)永川區(qū)、大足區(qū)、銅梁區(qū)和合川區(qū)4個(gè)人口密集區(qū)，其中舊縣斷面位于銅梁舊縣鎮(zhèn)小安溪工業(yè)園區(qū)，全年超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮；虎峰斷面位于銅梁虎蜂鎮(zhèn)小安溪工業(yè)園區(qū)，全年主要超標(biāo)項(xiàng)目為總磷。前人研究表明，小安溪長(zhǎng)期水質(zhì)情況較差，尤其是2017年和2018年，6個(gè)污染承載域控制單元在此期間污染負(fù)荷均大幅超過(guò)水環(huán)境容量［46-47］。河流中氨氮、總磷等超標(biāo)項(xiàng)目主要受到區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)、工業(yè)源污染以及生活污水排放的影響［46-48］ 。其中污水排放量大且處理不達(dá)標(biāo)［47］，是造成舊縣和虎峰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)較差的重要原因，并進(jìn)一步影響了涪江流域水質(zhì)。

烏江流域共5個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，整體水質(zhì)與其他流域相比較差。2012年Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)比例都為20%，2013年Ⅴ類(lèi)水質(zhì)比例為40%，超標(biāo)斷面均為菜場(chǎng)沱和白濤兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，全年超標(biāo)項(xiàng)目為總磷。菜場(chǎng)沱斷面位于涪陵工業(yè)園區(qū)，白濤斷面位于烏江武隆涪陵保留區(qū)，總磷含量超標(biāo)主要是由于烏江流域磷礦產(chǎn)業(yè)和磷化工等工廠(chǎng)排放的污水以及雨水?dāng)y帶的磷礦區(qū)沖刷物進(jìn)入烏江水體導(dǎo)致［49］。另外，當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活如農(nóng)業(yè)的發(fā)展、城鎮(zhèn)生活和規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖，其產(chǎn)生的含磷污染物隨雨水進(jìn)入河流也會(huì)增加烏江總磷的含量。

2.3.2? 不同流域在汛期與非汛期時(shí)段的水質(zhì)變化分析

在汛期時(shí)段，川江流域Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)斷面類(lèi)別比例存在明顯年際變化。2012年水質(zhì)狀況定性為輕度污染，其余10 a水質(zhì)定性為優(yōu)或良。嘉陵江水質(zhì)狀況較為穩(wěn)定，一直呈現(xiàn)優(yōu)良的狀態(tài)。涪江流域在2016、2017年和2018年水質(zhì)情況較差，定性為輕污染，其余8 a水質(zhì)狀況定性為優(yōu)或良。烏江流域中，2012年與2013年水質(zhì)情況較差，水質(zhì)狀況分別定性為重度污染和中度污染，其余年份水質(zhì)狀況定性為優(yōu)（圖4）。

非汛期時(shí)段，川江流域整體水質(zhì)較好，水質(zhì)狀況定性為優(yōu)良。嘉陵江流域在非汛期時(shí)段的水質(zhì)變化趨勢(shì)與汛期時(shí)段的變化趨勢(shì)一致，整體水質(zhì)狀況較好，水質(zhì)評(píng)價(jià)為良好或優(yōu)。涪江流域整體水質(zhì)情況也較為穩(wěn)定，水質(zhì)狀況較好，評(píng)價(jià)為良好或優(yōu)。烏江流域水質(zhì)狀況變化較大，2012年水質(zhì)狀況定性評(píng)價(jià)為中度污染，2013年水質(zhì)狀況定性為重度污染，其余年份水質(zhì)評(píng)價(jià)為優(yōu)（圖5）。

通過(guò)對(duì)比分析各流域中Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)比例（表4），除去烏江流域外，川江、嘉陵江和涪江流域在汛期的水質(zhì)狀況普遍較非汛期水質(zhì)狀況差，且水質(zhì)類(lèi)別變化不穩(wěn)定。通常情況下，當(dāng)汛期河流水量增加時(shí)，會(huì)稀釋河流中污染物濃度使得水質(zhì)情況變好，出現(xiàn)汛期水質(zhì)好于非汛期情況［50］，而本研究出現(xiàn)相反情況。主要原因?yàn)椋悍茄雌诮涤贻^少，農(nóng)業(yè)污染物、城鎮(zhèn)污染物等都滯留堆積在地表或土層中，較少能夠進(jìn)入河流水體中，而汛期降雨促進(jìn)了污染物的輸送，即出現(xiàn)旱季“藏污納垢”、雨季“零存整取”情況［51］。

由表4可知，汛期川江流域的Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)比例變化趨勢(shì)與其他支流同步，且變化范圍較大，可知其流域水質(zhì)還受到其他支流流域影響。其中嘉陵江、烏江等作為川江的一級(jí)支流，其水質(zhì)變化會(huì)直接影響到干流水質(zhì)，且許多二級(jí)支流流域面積小，自?xún)裟芰Σ?，汛期大量降水?huì)使得二級(jí)支流污染嚴(yán)重，進(jìn)一步污染干流水質(zhì)［49］。相反，非汛期時(shí)期三峽水庫(kù)蓄水后川江水位上升，大量的主流回水灌入支流，稀釋了干、支流中的污染物濃度［52］，反而使得非汛期水質(zhì)好于汛期，這一現(xiàn)象與上述研究結(jié)果表述一致。而烏江流域在汛期、非汛期兩個(gè)時(shí)段水質(zhì)狀況差別不大，超標(biāo)污染項(xiàng)目都為磷，可見(jiàn)汛期降雨對(duì)烏江流域影響較小，主要原因?yàn)闉踅嫌瘟椎V沖刷以及磷化工廠(chǎng)污水排放導(dǎo)致。

3? 結(jié)論及建議

（1） 重慶市主要河流及流域水體質(zhì)量情況整體上較好，11 a間所有監(jiān)測(cè)斷面的Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例范圍在77.3%～100.0%之間，水質(zhì)評(píng)價(jià)為優(yōu)或良好。從2014年開(kāi)始Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)比例逐漸上升并趨于穩(wěn)定，并且水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)都為優(yōu)。

（2） 汛期與非汛期主要河流和流域Ⅳ～Ⅴ類(lèi)水質(zhì)變化趨勢(shì)大致相同，但總體上非汛期的水質(zhì)更好。主要原因?yàn)檠雌诖罅拷涤陼?huì)攜帶各種污染物進(jìn)入河流。

（3） 不同流域水質(zhì)狀況存在細(xì)微差異，整體較好，其中嘉陵江流域>涪江流域>川江流域>烏江流域（“>”表示“水質(zhì)好于”），除此之外，長(zhǎng)江干流流域下游水質(zhì)明顯好于上游。大部分超標(biāo)斷面的主要超標(biāo)項(xiàng)目都為總磷，其中一些斷面也偶有氨氮、錳和鐵等超標(biāo)項(xiàng)。

（4） 川江流域、嘉陵江流域和涪江流域在汛期的水質(zhì)狀況與非汛期相比較差，且變化不穩(wěn)定，而烏江流域在汛期、非汛期兩時(shí)段水質(zhì)狀況差異變化較小。除此之外，川江流域的水質(zhì)變化也受到其他支流流域影響。

近幾年重慶市政府頒布了《重慶市水污染防治條例》《重慶市長(zhǎng)江流域總磷污染控制方案》等相關(guān)保護(hù)文件，從法律、經(jīng)濟(jì)等方面構(gòu)成監(jiān)督、治理體系。但為更進(jìn)一步保護(hù)重慶市河流水質(zhì)安全，需根據(jù)各流域污染指標(biāo)的時(shí)空差異性，因地制宜對(duì)不同流域進(jìn)行有針對(duì)性治理，結(jié)合本文分析，建議相關(guān)政府部門(mén)還應(yīng)采取以下措施：① 在汛期強(qiáng)降雨季節(jié)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防控，限制河流兩側(cè)化肥農(nóng)藥使用，以防殘留污染物隨雨水進(jìn)入河道；② 加強(qiáng)城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善雨污分流、污水凈化等基礎(chǔ)設(shè)施；③ 對(duì)磷、氨氮等超標(biāo)河流嚴(yán)格控制其沿岸工廠(chǎng)數(shù)量，嚴(yán)格控制廢水排放量及強(qiáng)制污水凈化達(dá)標(biāo)率；④ 不斷推動(dòng)庫(kù)區(qū)內(nèi)生態(tài)修復(fù)，加強(qiáng)濕地和植被的保護(hù)，提高河流水體自?xún)裟芰?；?提高沿岸居民和單位的水質(zhì)保護(hù)意識(shí)，鼓勵(lì)居民主動(dòng)參與水質(zhì)監(jiān)測(cè)和環(huán)保行動(dòng)；⑥ 與各入市河流上游城市制定相關(guān)河流保護(hù)協(xié)議，以提升入市河流的水質(zhì)基礎(chǔ)等級(jí)。

參考文獻(xiàn)：［1］? LI A，YUAN Q，STROKAL M，et al.Equality in river pollution control in China［J］.Science of the Total Environment，2021，777：146105.

［2］? 盧麗鋒.基于魚(yú)類(lèi)生物完整性指數(shù)的東江干流和流溪河流域健康評(píng)估研究［D］.廣州：暨南大學(xué)，2018.

［3］? 徐靖.聯(lián)合國(guó)公布《2018年世界水資源開(kāi)發(fā)報(bào)告》［J］.水處理技術(shù)，2018，44（4）：35.

［4］? 何珍，胡小超.探討我國(guó)水資源污染治理的技術(shù)策略［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2022（7）：97-100.

［5］? “中國(guó)水治理研究”項(xiàng)目組.中國(guó)水治理研究［M］.北京：中國(guó)發(fā)展出版社，2019.

［6］? 翟曉燕，張永勇.淮河流域水質(zhì)時(shí)空分布及土地利用區(qū)域影響［J］.水資源保護(hù)，2022，38（5）：181-189.

［7］? 嵇曉燕，侯歡歡，王姍姍，等.近年全國(guó)地表水水質(zhì)變化特征［J］.環(huán)境科學(xué)，2022，43（10）：4419-4429.

［8］? 重慶市政府辦公廳.重慶市水安全保障“十四五”規(guī)劃（2021～2025）［EB/OL］.（2021-09-30）［2024-04-09］

http：∥www.cq.gov.cn/zwgk/zfxxgkml/szfwj/qtgw/202110/t20211018_9816461.html.

［9］? 謝巍.重慶市水環(huán)境污染成因與生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)研究［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2021，46（12）：186-190.

［10］楊玖，代佼，龔興濤，等.基于多種方法的長(zhǎng)江上游小流域水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2023，39（增1）：19-26.

［11］鄧娟.陜西省不同生態(tài)類(lèi)型區(qū)河流水質(zhì)時(shí)空變化及其評(píng)價(jià)［D］.咸陽(yáng)：中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心，2017.

［12］張靜，文婷，高娜，等.地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究［J］.中國(guó)資源綜合利用，2022，40（5）：132-134.

［13］王澤，吳月.三種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法在地表水質(zhì)評(píng)價(jià)中的對(duì)比研究［J］.治淮，2022（6）：14-16.

［14］FATIMA S U，KHAN M A，SIDDIQUI F，et al.Geospatial assessment of water quality using principal components analysis （PCA） and water quality index （WQI） in Basho Valley，Gilgit Baltistan （Northern Areas of Pakistan）［J］.Environmental Monitoring and Assessment，2022，194（3）：1-22.

［15］吳岳玲.水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（2）：23-26.

［16］劉揚(yáng)揚(yáng)，李斐，王孟.長(zhǎng)江干流水功能區(qū)水質(zhì)評(píng)價(jià)與納污限排分析［J］.人民長(zhǎng)江，2020，51（5）：34-40.

［17］劉彥龍，鄭易安.黃河干流水質(zhì)評(píng)價(jià)與時(shí)空變化分析［J］.環(huán)境科學(xué)，2022，43（3）：1332-1345.

［18］梁廣林，賈振宇，高艷妮，等.基于模糊隸屬度模型的遼河干流水質(zhì)評(píng)價(jià)［J］.環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2021，11（4）：693-700.

［19］李宇宸.長(zhǎng)江南京段水質(zhì)修復(fù)性能分析評(píng)價(jià)研究［D］.南京：南京信息工程大學(xué)，2022.

［20］逯曄坤，靳春玲，貢力.黃河蘭州段水質(zhì)評(píng)價(jià)的HDE方法應(yīng)用［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2019（3）：32-36.

［21］王東秀，李婭萍，潘瑩.昆明市境內(nèi)珠江流域水質(zhì)變化趨勢(shì)及影響因素分析［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2022，41（2）：69-73.

［22］張占梅，李媛莉，石瑞琦，等.重慶市主城區(qū)八條河流水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，39（1）：109-114.

［23］重慶市水利局.重慶市防汛抗旱條例［EB/OL］.（2023-06-15）［2024-03-10］.https：∥slj.cq.gov.cn/zwgk_250/fdzdgknr/lzyj/dfxfgzfgz/202306/t20230615_12069877.html.

［24］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB 3838-2002［S］.北京：國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，2002

［25］叢銘，陽(yáng)輝，張曉靜，等.單因子法與可變模糊法在水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.南水北調(diào)與水利科技（中英文），2021，19（4）：720-728.

［26］潘犖，黃曉榮，魏曉玥，等.三種常用水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的對(duì)比分析研究［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2019（6）：51-55.

［27］中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.十三五時(shí)期國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)要求［M］.北京：中國(guó)環(huán)境出版集團(tuán)有限公司，2022.

［28］WANG X，BING H，WU Y，et al.Water quality variation and its conditioning factors in the Three Gorges Reservoir，China［J］.Journal of Water and Climate Change，2021，12（5）：1694-1707.

［29］王順天，雷俊山，賈海燕，等.三峽水庫(kù)2003～2017年水質(zhì)變化特征及成因分析［J］.人民長(zhǎng)江，2020，51（10）：47-53，127.

［30］方德賢，董新寧，鄧承之，等.2008～2016年重慶地區(qū)降水時(shí)空分布特征［J］.大氣科學(xué)，2020，44（2）：327-340.

［31］嚴(yán)坤.三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式改變及其對(duì)水土流失與面源污染影響［D］.成都：中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，2020.

［32］宋思敏，何林應(yīng)，王卓微，等.三峽庫(kù)區(qū)支流治理現(xiàn)狀及對(duì)策［C］∥中國(guó)水利學(xué)會(huì).2022中國(guó)水利學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（第二分冊(cè)）.鄭州：黃河水利出版社，2022：7.

［33］ZHANG T，XIAO Y，LIANG D，et al.Rainfall runoff and dissolved pollutant transport processes over idealized urban catchments［J］.Frontiers in Earth Science，2020，8：305.

［34］田盼，王麗婧，宋林旭，等.三峽水庫(kù)典型支流不同時(shí)期的水質(zhì)污染特征及其影響因素［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2021，41（6）：2182-2191.

［35］JI D，WELLS S A，YANG Z，et al.Impacts of water level rise on algal bloom prevention in the tributary of Three Gorges Reservoir，China［J］.Ecological Engineering，2017，98：70-81.

［36］秦成，葛淼，劉念，等.“十三五”時(shí)期重慶市地表水環(huán)境質(zhì)量時(shí)空演變研究［J］.人民長(zhǎng)江，2022，53（4）：73-78.

［37］張漫，張萬(wàn)順，張瀟，等.三峽水庫(kù)175m試驗(yàn)性蓄水后庫(kù)區(qū)水質(zhì)時(shí)空變化規(guī)律［J］.人民長(zhǎng)江，2022，53（3）：68-73，91.

［38］ZHANG J，LI S，DONG R，et al.Influences of land use metrics at multi-spatial scales on seasonal water quality：a case study of river systems in the Three Gorges Reservoir Area，China［J］.Journal of Cleaner Production，2019，206：76-85.

［39］ZHU S，MOSTAFAEI A，LUO W，et al.Assessing water quality for urban tributaries of the Three Gorges Reservoir，China［J］.Journal of Water Reuse and Desalination，2019，9（1）：105-114.

［40］李壓，徐渝.嘉陵江（大溪溝）糞大腸菌群10a變化規(guī)律［J］.人民長(zhǎng)江，2016，47（增2）：11-13，67.

［41］黃玥，黃志霖，肖文發(fā)，等.三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江干流入出庫(kù)斷面氨氮與高錳酸鉀指數(shù)負(fù)荷研究［J］.浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，38（6）：1221-1230.

［42］LI Z，MA J，GUO J，et al.Water quality trends in the Three Gorges Reservoir region before and after impoundment （1992～2016）［J］.Ecohydrology & Hydrobiology，2019，19（3）：317-327.

［43］TANG X，WU M，LI R.Distribution，sedimentation，and bioavailability of particulate phosphorus in the mainstream of the Three Gorges Reservoir［J］.Water Research，2018，140（9）：44-55.

［44］黃玥，黃志霖，肖文發(fā)，等.基于Mann-Kendall法的三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江干流入出庫(kù)斷面水質(zhì)變化趨勢(shì)分析［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2019，28（4）：950-961.

［45］朱振亞，潘婷婷，李志軍，等.三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)的實(shí)踐與思考［J］.人民長(zhǎng)江，2023，54（7）：32-36，88.

［46］游如玥，敖天其，朱虹，等.小安溪流域水環(huán)境污染綜合評(píng)估［J］.水力發(fā)電，2020，46（11）：6-10，64.

［47］劉敏，李翰青，李曉，等.重慶小安溪流域水污染承載與控制對(duì)策［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2020，39（6）：23-27.

［48］朱虹，敖天其，游如玥，等.小安溪流域水質(zhì)及面源污染評(píng)估［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2020（9）：185-189.

［49］熊強(qiáng)，孟梅，陳召滬，等.長(zhǎng)江和烏江重慶段溶解性磷和總磷的分布特征及來(lái)源解析［C］∥《環(huán)境工程》編委會(huì)，工業(yè)建筑雜志社有限公司.《環(huán)境工程》2019年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）.北京：《工業(yè)建筑》雜志社有限公司，2019：5.

［50］鄭群威，蘇維詞，楊振華，等.烏江流域水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及污染源解析［J］.水土保持研究，2019，26（3）：204-212.

［51］賈文娟，曲健，竇志強(qiáng)，等.降水對(duì)河流水質(zhì)的影響及汛期污染強(qiáng)度分析：以遼河沈陽(yáng)巨流河大橋斷面為例［J］.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2023，43（3）：49-52.

［52］XIANG R，WANG L，LI H，et al.Water quality variation in tributaries of the Three Gorges Reservoir from 2000 to 2015［J］.Water Research，2021，195（5）：116993.

（編輯：劉 媛）

Water quality spatial and temporal variation characteristics in major rivers in Chongqing Municipality，2011～2021

FAN Jiazhen1，2，LI Rongrong1，2，XI Ningzhe1，2，ZHAO Wenyan1，2，ZHANG Tao1，2，PU Junbing1，2

（1.Chongqing Key Laboratory of Carbon Cycle and Carbon Regulation of Mountain Ecosystems，Chongqing Normal University，Chongqing 401331，China;

2.School of Geography and Tourism，Chongqing Normal University，Chongqing 401331，China）

Abstract：

Chongqing Municipality is located in the Three Gorges Reservoir area，an important ecological barrier area in the upper reaches of the Changjiang River.It is important to reveal the surface water quality variation characteristics in Chongqing for assessing the ecological and environmental changes in the Changjiang River.However，the analysis of surface water quality characteristics on a large scale and long time scale is still lacking.Based on the historical data from 2011 to 2021，the 11-year water quality data of 44 river monitoring sections in the main 18 river basins of Chongqing were analyzed by single factor analysis and water quality category ratio method.The results showed that：① The overall water quality of rivers in Chongqing was good，with the proportion of Class Ⅰ～Ⅲ water quality sections gradually increasing and stabilizing since 2012.The evaluation of water quality conditions was excellent.② The temporal variation trend of the water quality between the flood and non-flood seasons was roughly the same.However，the proportion of Class Ⅳ to inferior Class Ⅴ water quality sections in the non-flood season was lower than that in the flood season，and the overall water quality was better during the non-flood season.③ The water quality in the lower reaches of the Chongqing section of the Changjiang River Basin was significantly better than that in the upper reaches.Overall，since the Three Gorges Reservoir reached the storage level of 175.00 m in 2010，the water quality in the Chongqing section of the Changjiang River Basin has maintained a better state，with water quality categories mostly maintained in Class Ⅱ，achieving the national target.④ There were some differences in water quality between different basins.The best situation was in the Jialing River Basin，followed by the Fujiang River Basin，the Chongqing section of the Changjiang River Basin，and the Wujiang River Basin.⑤ The water quality of the Chongqing section of the Changjiang River Basin，Jialing River Basin，and Fujiang River Basin was worse in the flood season compared with the non-flooded season.Water quality conditions in the Wujiang River Basin varied similarly between the two time periods.By evaluating the water quality of surface rivers in Chongqing over a long period，this study can provide a reference for the protection of river water resources，sustainable management，water quality improvement in the city，and promotion of city sustainable development.

Key words：

river water quality; temporal and spatial variation; single factor analysis method; water quality category scale method; influencing factors; Chongqing Municipality