十八大以來安徽省水環(huán)境質量持續(xù)向好,這一成就主要歸功于安徽深入打好污染防治攻堅戰(zhàn),不斷補齊治污短板,創(chuàng)新監(jiān)管方式[1]。學者們利用各種分析方法對安徽省的水環(huán)境質量進行了研究,發(fā)現(xiàn)水質正在逐步改善,但是仍然存在一些問題,如安徽其他湖庫(不含巢湖)水環(huán)境質量在過去10年間有所下降,湖庫的富營養(yǎng)化問題也日益嚴重等,這些問題需要持續(xù)關注和解決[2-6]。筆者采用國家監(jiān)測網數(shù)據(jù),對2013—2023年安徽省地表水環(huán)境質量變化趨勢進行分析,通過全面分析水質狀況、主要污染因子等方面,研究安徽省各流域及湖庫水環(huán)境質量的變化特征以及存在的問題,并提出了相關建議,為管理部門建立一個更加科學的生態(tài)環(huán)境保護體系提供參考。
1資料與方法
1.1數(shù)據(jù)來源研究范圍涵蓋長江、淮河、新安江、巢湖四大流域主要河流和重要湖庫,此次評價數(shù)據(jù)源來自國家監(jiān)測網數(shù)據(jù)。
1.2 研究方法
1.2.1水質評價方法。水質類別評價是依據(jù)《地表水環(huán)境質量評價辦法(試行)》和《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)進行的,該標準將地表水環(huán)境質量細分為6個等級,即I、II、I、IV、V、劣V類。采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對湖庫營養(yǎng)狀態(tài)進行評價[7-8] 。
1.2.2數(shù)據(jù)分析方法。采用MicrosoftExcel2016軟件對水質監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析以及Spearman秩相關系數(shù)的計算;采用 繪制污染物濃度時空分布箱線圖和變化圖。
采用Spearman秩相關系數(shù)分析指標的變化趨勢,計算公式如下:
式中: 為秩相關系數(shù),正值表示上升趨勢,負值表示下降趨勢; N 為時間周期;
為周期 i 內各指標值從小到大排列的序號;
為周期 i 內按時間排列的序號。
2 結果與分析
2.1安徽省地表水水質變化分析
2.1.1總體水質分析。從圖1可以看出,2013—2023年安徽省地表水總體水質顯著提升( )。從年均水質類別的變化趨勢來看,優(yōu)良水質(I\~Ⅱ類)的年均比例總體呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢,從2013年的 67.6% 增加至2023年的90.3% ,增加了22.7百分點;劣V類水質比例逐年減少,從2013年的 9.7% 減少至2023年的0,減少了9.7百分點。
安徽省總體水質狀況從2013年的輕度污染好轉為2023年的優(yōu)水平。自十八大以來,國家高度重視生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的改革,將其作為全面深化改革的重要組成部分。這一改革旨在建立一個統(tǒng)一、權威且高效的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系,以更準確地反映環(huán)境狀況,為政策制定和執(zhí)行提供科學依據(jù)。同時,深人實施了《水污染防治行動計劃》,并推進了“三大一強”專項攻堅行動,這些措施旨在解決突出環(huán)境問題,強化污染源頭控制,提升環(huán)境質量。安徽省在這一過程中取得的成效是我國水環(huán)境改善的一個縮影,為其他地區(qū)提供了寶貴的經驗和模式[9-10] 。
2.1.2四大流域主要河流水質分析。從圖2可以看出,2013—2023年四大流域主要河流的水質優(yōu)良比例上升。其中,淮河和巢湖流域的水質改善尤為顯著,淮河流域、巢湖流域優(yōu)良水質(I\~Ⅲ類)比例分別上升了46.1百分點、34.8百分點。長江流域的水質變化相對較小,優(yōu)良水質比例僅上升了5.6百分點;而新安江流域的水質一直穩(wěn)定在優(yōu)級。同時,劣V類水質的比例主要呈現(xiàn)波動下降的變化趨勢。與2013年相比,2023年巢湖、淮河、長江流域的劣V類水質比例出現(xiàn)下降,下降了1.4百分點 ~31.6 百分點,特別是巢湖流域,其下降最為明顯,從 31.6% 降為0;淮河流域則經歷了先升后降的變化趨勢,但2019年已完全消除劣V類。目前,四大流域的劣V類比例均已降為 0
初步分析,四大流域水質改善主要得益于十八大以來政府的大量投入,這一時期政府對污水進行了有效處理,限制了污染物直接入河,從而減少了流域的污染負擔。政府出臺了一系列相關政策,如《水污染防治行動計劃》和“三大一強\"專項攻堅行動,這些政策旨在強化污染源頭控制,提升環(huán)境質量,對流域的水質改善起到了重要的推動作用。為了解決富營養(yǎng)化問題,安徽省制定了《安徽省“十四五”重點流域水生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》,旨在通過生態(tài)修復和保護,提高流域的自我凈化能力[11-12]
Fig.2Proportioofa)andiferorcateoryVb)waterqualityategoresofainrivesihefourmajoriverbsisfrot3
由表1可知,2013—2023年四大流域水污染的主要類型正在從多種污染物并存轉變?yōu)橐曰瘜W需氧量(COD)為首要污染指標。COD通常用來表示水中有機物質的含量,這表明當前流域的地表水污染主要來自人們生活產生的污水和農業(yè)面源產生的污染。
2.1.3重要湖庫水質分析。由表2可知,2013—2023年,巢湖湖區(qū)除2017、2018年水質為V類外,水質類別主要為IV類,巢湖湖區(qū)水質類別變化不明顯;巢湖湖區(qū)水質營養(yǎng)狀態(tài)除2021年為中度富營養(yǎng)狀態(tài)外,主要為輕度富營養(yǎng)狀態(tài),湖區(qū)水質營養(yǎng)狀態(tài)變化不明顯。2021年巢湖湖區(qū)水質營養(yǎng)狀態(tài)降低的原因與當年干旱少雨導致湖區(qū)底泥總磷釋放到水體有關,主要污染指標總磷、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與2020年相比分別上升了 25.8%.4.6 ;東半湖水質狀況和營養(yǎng)狀態(tài)均無明顯變化,總磷濃度同比上升了 25.0% ,綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)同比上升了4.7;西半湖水質狀況無明顯變化,營養(yǎng)狀態(tài)由輕度富營養(yǎng)下降為中度富營養(yǎng),綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)上升了4.8,總磷年均濃度同比上升了 27.6% 。
從其他湖庫水質類別比例變化分析(圖3a)可以看出,安徽其他湖庫水環(huán)境質量整體呈現(xiàn)明顯的下降趨勢( -0.791);2013—2023年水質優(yōu)良的湖庫比例總體呈減少趨勢,而受污染的湖庫比例總體呈增加趨勢;具體到2023年,水質良好的湖庫占比為 77.0% ,相較于2013年減少了17.4百分點,同時輕度污染的湖庫比例增加了17.3百分點。進一步分析湖庫的營養(yǎng)狀態(tài)變化,結果發(fā)現(xiàn)(圖3b),在2023年,其他湖庫輕度富營養(yǎng)化的比例達到了 34.2% ,比2013年上升了26.7百分點;2013—2023年富營養(yǎng)化的湖庫數(shù)量占比在 3.8%~39.1% ,整體呈現(xiàn)出上升的趨勢,在這期間,2014年出現(xiàn)了富營養(yǎng)化比例的最低值、2021年出現(xiàn)了富營養(yǎng)化比例的最高值。由此可見,近11年來安徽其他湖庫(不含巢湖)水環(huán)境質量有所下降,表現(xiàn)為優(yōu)良水質湖庫比例的減少以及輕度污染湖庫比例的增加。同時,湖庫的富營養(yǎng)化問題也日益嚴重,需要采取相應措施來改善和保護湖庫水環(huán)境。
綜上所述,近11年來,安徽越來越多的湖庫的水質下降。這可能是由于人類活動增加、工業(yè)污染、農業(yè)面源污染、城市化進程加快等因素導致的。輕度污染的湖庫比例上升可能是由于營養(yǎng)物質(如氮、磷)的過量輸入,導致水體開始出現(xiàn)富營養(yǎng)化的跡象。盡管整體水質下降,但中度污染和重度污染的湖庫比例在2023年仍然為0。這可能表明雖然許多湖庫面臨輕度污染問題,但還沒有出現(xiàn)大范圍的嚴重污染情況。富營養(yǎng)湖庫比例上升是指水體中營養(yǎng)物質過多,導致藻類和其他水生生物過度繁殖,進而影響水質和生態(tài)平衡[13]
2.2 主要污染因子分析
2.2.1安徽省地表水主要污染因子濃度分析。從圖4可以看出,2013—2023年安徽省地表水氨氮( 和總磷
)年均濃度呈現(xiàn)顯著下降趨勢,高錳酸鹽指數(shù)
和總氮年均濃度(
總體呈現(xiàn)先降后升的變化趨勢,這一變化表明安徽省在控制氨氮和總磷污染方面取得了顯著成效,水質得到了明顯改善。2023年氨氮年均濃度比2013年下降高達 68.1% 、下降幅度最大;其他是總磷,比2013年下降了 41.7% ;高錳酸鹽指數(shù)濃度比較穩(wěn)定,維持在 3.65~4.05mg/L ;總氮濃度上升了 15.4% ,此外,在“十三五”期間,總氮濃度于2016年攀升至峰值,濃度為2.05mg/L ,盡管在2016年以后這一數(shù)值有所下降,但總氮濃度依然維持在一個相對較高的水平[13]
2.2.2四大流域主要河流污染因子濃度分析。由圖5可知,2013—2023年四大流域主要河流氨氮和總磷濃度均下降明顯。四大流域中巢湖流域主要江河污染指標下降最明顯,長江流域的高錳酸鹽指數(shù)整體呈明顯的上升趨勢。
長江流域氨氮( r=-0.893和總磷 年均濃度呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,2023年與2013年相比,氨氮的年均濃度下降明顯,下降了 46.5% ,總磷下降了 30.5% ;高錳酸鹽指數(shù)整體呈明顯的上升趨勢(
),2013—2016年處于下降趨勢,2017—2023年處于穩(wěn)中有升趨勢;總氮整體呈無明顯變化趨勢(
),但2022、2023年總氮濃度上升比較明顯,2023年與2013年相比,總氮年均濃度上升了64.1%。
淮河流域高錳酸鹽指數(shù)( )、氨氮年均濃度0 rs=-0.807和總磷年均濃度(
呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,2023年與2013年的數(shù)據(jù)相比,高錳酸鹽指數(shù)已經顯著降低了 15.6% ,氨氮年均濃度下降了 44.2% ,總磷年均濃度下降了 45.1% ;總氮年均濃度無明顯變化趨勢
,與 2013年相比,2023年總氮年均濃度上升了 18.8% 。
新安江流域氨氮(rs=-0.918)和總磷( 年均濃度呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,2023年與2013年相比,氨氮年均濃度下降了 76.0% ,總磷年均濃度下降了 31.1% ;高錳酸鹽指數(shù)
和總氮年均濃度
無明顯變化趨勢。
巢湖流域高錳酸鹽指數(shù)( )、總氮(
-0.898)氨氮(r=-1.000和總磷(
)年均濃度均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,2023年與2013年相比,高錳酸鹽指數(shù)下降了 15.6% ,總氮年均濃度下降了 56.2% ,氨氮年均濃度下降了 90.5% ,總磷年均濃度下降了 76.9% 。
從空間上看,同期的新安江流域、長江流域的污染因子濃度低于巢湖流域、淮河流域。巢湖流域各污染因子濃度的變化幅度最大。
經過初步分析,近11年來水污染防治和減排力度的加大,以及工業(yè)廢水深度治理的有效實施,都顯著減少了排污總量。同時,城鎮(zhèn)環(huán)境基礎設施的完善和城鎮(zhèn)污染的有效控制,以及分區(qū)保護戰(zhàn)略的強化和區(qū)域經濟發(fā)展的優(yōu)化等措施,也對水質改善起到了積極作用。此外,推廣科學施肥和農田排水系統(tǒng)改造等措施,有效減少了農業(yè)面源污染,這也是流域地表水質好轉的主要原因之一[14-15] 。
2.2.3重要湖庫主要污染因子濃度分析。由圖6可知,2013—2023年巢湖湖區(qū)氨氮年均濃度 (0.05~0.42mg/L) 呈明顯的下降趨勢( ,與2013年相比,氨氮年均濃度降幅達 88.1% 。近11年來巢湖湖區(qū)高錳酸鹽指數(shù)(3.5\~4.7mg/L )呈先升后降再升的變化趨勢、總體變化不明顯(
,最高值、最低值分別出現(xiàn)在2015、2019年,2017年變化范圍最大為
??偭?、總氮為湖庫水質狀況制約性指標。近11年來巢湖湖區(qū)總磷年均濃度(0.066~0.109mg/L) 呈波動性先上升后下降趨勢,總體變化不明顯(
),2017年達到峰值,2017—2020 年較峰值下降了 37.9% ,下降幅度較大;2023年為近11年最小值,較2013年下降了 21.4% ,較峰值下降了 39.4% ,2017年變化范圍最大,為
,近11年來巢湖湖區(qū)總氮年均濃度( 1.18~1.71mg/L) 呈穩(wěn)中有降趨勢、總體變化不明顯(
),2022年達到峰值,2023年較峰值下降了23.4% ,特別是在2018年,數(shù)值的波動范圍最為顯著,介于
近11年來巢湖湖區(qū)整體的總氮和總磷濃度年均值依然高于湖庫Ⅱ類標準值,這一情況應當受到相關部門的高度重視[16-21] 。
從圖7可以看出,2013—2023年其他湖庫氨氮年均濃度 2023(0.11~0.21mg/L) 呈明顯的下降趨勢( ),年均值最高值、最低值分別出現(xiàn)在2017、2022年,2023年較峰值下降了 42.9% ,較2013年下降了 29.4% ,2017年變化范圍最大,為
。近11年來其他湖庫高錳酸鹽指數(shù)(
呈明顯的上升趨勢(r=0.809,年均值最高值、最低值分別出現(xiàn)在2020、2015年,2023年濃度較峰值下降了 7.7% ,較2013年上升了 28.6% ,2020年變化范圍最大,為 3.2~4.7mg/L 。近11年來其他湖庫總磷年均濃度0.027~0.051mg/L) 呈明顯的上升趨勢( r=0.627 ,在2018年達到了最高點,到2023年,相較于這一峰值下降了19.6% ,較2013年上升了 41.4% ,2018年變化范圍最大,為0.037~0.079mg/L 近11年來其他湖庫總氮年均濃度(20 (0.70~0.96mg/L) 呈明顯的上升趨勢( r=0.709),2017年達到峰值,2023年較2013年上升了 37.1% 。經過近11年的分析,其他湖庫的高錳酸鹽指數(shù)、總氮和總磷的年均濃度總體呈現(xiàn)出上升的趨勢。盡管如此,這些數(shù)值仍然保持在湖庫Ⅲ類標準的限值之內。
3結論與建議
3.1 結論
(1)2013—2023年安徽省地表水環(huán)境質量狀況呈明顯改善的趨勢,年均優(yōu)良水質的比例從2013年的 67.6% 增加至2023年的 90.3% ;安徽省地表水中的氨氮和總磷年均濃度已經明顯降低,顯示出積極的環(huán)保效果。但值得注意的是,盡管高錳酸鹽指數(shù)和總氮濃度曾經有所下降,近期卻呈現(xiàn)出上升趨勢,如高錳酸鹽指數(shù)由2019 年的 3.65mg/L 上升至2023年的 3.91mg/L ,總氮濃度由2019年的 1.58mg/L 上升至2023年的 1.95mg/L ,這可能暗示環(huán)境治理仍面臨新的挑戰(zhàn)。
(2)2013—2023年四大流域的主要河流水質在此期間持續(xù)改善,其中淮河和巢湖流域的改善尤為顯著。與2013年相比,淮河流域、巢湖流域優(yōu)良水質比例分別上升了46.1百分點、34.8百分點;長江流域水質變化不大,優(yōu)良水質比例上升了5.6百分點;新安江流域水質一直穩(wěn)定在優(yōu)級;四大流域氨氮和總磷濃度均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。
(3)2013—2023年,巢湖湖區(qū)除2017、2018年水質為V類外,湖區(qū)水質類別主要為IⅣ類,湖區(qū)水質類別變化不明顯;巢湖湖區(qū)水質營養(yǎng)狀態(tài)除2021年為中度富營養(yǎng)狀態(tài)外,水質營養(yǎng)狀態(tài)主要為輕度富營養(yǎng)狀態(tài),變化不明顯;安徽省其他湖庫水環(huán)境質量整體呈明顯的下降趨勢,水質優(yōu)良的湖庫比例減少,2023年水質良好的湖庫占比為 77.0% ,相較于2013年減少了17.4百分點;巢湖湖區(qū)及其他湖庫氨氮年均濃度均呈明顯的下降趨勢,巢湖湖區(qū)高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮年均濃度總體變化不明顯;其他湖庫高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮年均濃度呈明顯的上升趨勢。
3.2建議
(1)針對近11年來安徽其他湖庫的水質下降原因分析,可能由于人類活動增加、工業(yè)污染、農業(yè)面源污染、城市化進程加快等因素導致的。輕度污染的湖庫比例上升可能是由于營養(yǎng)物質(如氮、磷)的過量輸入,導致水體開始出現(xiàn)富營養(yǎng)化的跡象,由此可以看出,安徽地區(qū)的湖泊與水庫在營養(yǎng)狀況上尚未實現(xiàn)明顯的改善。這些湖庫由于復雜的水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)導致治理難度相當大[22-25]。綜上,建議綜合考慮三水共治,推動重點河湖水域綜合治理,針對性開展降磷措施。
(2)淮河流域河流減污增流并舉,加強農業(yè)面源和生活源污染治理,對于淮河流域長期不能穩(wěn)定達標的河流斷面,建議實施“一河一策”的個性化治理方案,對每個不達標的河流斷面進行深人分析,特別是那些重點超標的水質指標,通過科學的方法進行精準識別和診斷,根據(jù)這些分析結果,制定并執(zhí)行針對性的治理措施,以確保水質能夠長期、穩(wěn)定達標。這樣的策略不僅有助于解決當前存在的水質問題,還能為未來的水資源保護提供持續(xù)的支持和保障。
(3)長江流域縱深推進“三大一強”專項攻堅行動,持續(xù)抓好突出生態(tài)環(huán)境問題整改,開展長江全流域人河排污口排查整治,確保長江水質穩(wěn)優(yōu)向好,全面打贏長江禁捕退捕攻堅戰(zhàn)。
(4)巢湖流域控制重點入湖河流、重點污染因子,加強農業(yè)面源治理,推進環(huán)巢湖生態(tài)示范區(qū)建設,開展巢湖流域“點源、線源、面源、內源”協(xié)同共治,構建全流域、全方位、全時段水污染防治體系,實施環(huán)巢湖小流域綜合治理,高水平建設環(huán)巢湖濕地,推進引江濟淮、龍河口引水、江水西引生態(tài)補水提升改造等工程,實施巢湖流域山水林田湖草沙一體化保護和修復工程,科學實施藍藻治理
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