楊波龍，閆子煜，史華鋒

（運城市環(huán)境保護監(jiān)測站，山西 運城 044000）

汾河是黃河第二大支流，流經(jīng)忻州、太原、晉中、呂梁、臨汾、運城6個地市、34個縣區(qū)，干流全長694 km。汾河運城段自新絳縣站里村流入運城市，經(jīng)新絳縣、稷山縣、河津市、萬榮縣，在萬榮縣廟前村匯入黃河，全長145.2 km，是運城市最大河流。汾河流域一直以來是運城市經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的密集區(qū)，近年來隨著汾河下游運城段沿線工業(yè)化的快速發(fā)展，此段污染治理面臨相當(dāng)大的壓力。汾河新絳站里斷面（入運城市口）和汾河河津大橋斷面（出運城市口）是汾河在運城市的兩個國控斷面。下面根據(jù)運城市近年來開展的常規(guī)地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)，對該段河流的水質(zhì)現(xiàn)狀及近5年來的變化趨勢進行研究并提出改善水質(zhì)對策。

1 水質(zhì)現(xiàn)狀分析

1.1 評價方法

采用《地表水環(huán)境質(zhì)量評價方法》中河流水質(zhì)評價法和綜合污染指數(shù)評價法對2010年汾河在運城市的兩個國控斷面數(shù)據(jù)進行評價。

河流斷面水質(zhì)類別評價采用單因子評價法，即根據(jù)評價時段內(nèi)該斷面參評指標(biāo)中類別最高的一項確定。水質(zhì)類別與水質(zhì)定性評價分級對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1 斷面水質(zhì)定性評價

河流、流域（水系）水質(zhì)評價：當(dāng)河流、流域（水系）斷面總數(shù)小于5個時，計算河流、流域（水系）所有斷面各評價指數(shù)濃度算數(shù)平均值，然后按照表1確定斷面的水質(zhì)類別和水質(zhì)狀況。

主要污染因子按以下方法確定：

第一，斷面主要污染指標(biāo)的確定方法。評價時段內(nèi)，斷面水質(zhì)為“優(yōu)”或“良好”時，不評價主要污染指標(biāo)；斷面水質(zhì)超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時，先按照不同指標(biāo)對應(yīng)水質(zhì)類別的優(yōu)劣，選擇水質(zhì)類別最差的前三項指標(biāo)作為主要污染指標(biāo)。當(dāng)不同指標(biāo)對應(yīng)的水質(zhì)類別相同時計算超標(biāo)倍數(shù)，將超標(biāo)指標(biāo)按其超標(biāo)倍數(shù)大小排列，取超標(biāo)倍數(shù)最大的前三項為主要污染指標(biāo)。當(dāng)氰化物或鉛、鉻等重金屬超標(biāo)時，優(yōu)先作為主要污染指標(biāo)。確定主要污染指標(biāo)的同時，應(yīng)在指標(biāo)后標(biāo)注該指標(biāo)濃度超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的倍數(shù)，即超標(biāo)倍數(shù)。對于水溫、pH值和溶解氧等項目不計算超標(biāo)倍數(shù)。

第二，河流、流域（水系）主要污染指標(biāo)的確定方法。將水質(zhì)超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)按其斷面超標(biāo)率大小排列，一般取斷面超標(biāo)率最大的前三項為主要污染指標(biāo)。對于斷面數(shù)小于5個的河流、流域（水系），按照“斷面主要污染指標(biāo)的確定方法”確定斷面的主要污染指標(biāo)。

根據(jù)《山西省水環(huán)境功能的劃分》，汾河在運城境內(nèi)執(zhí)行Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為評價標(biāo)準(zhǔn)，計算各斷面和汾河下游運城段各個評價因子的污染指數(shù)和污染分擔(dān)率。根據(jù)污染分擔(dān)率得出該段河流主要污染物分布情況。

1.2 評價結(jié)果

通過對2010年河流水質(zhì)進行監(jiān)測可知：汾河河津大橋斷面、汾河新絳站里斷面氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數(shù)、LAS年均濃度均大于Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)斷面水質(zhì)評價可知：汾河下游運城段屬劣Ⅴ類水質(zhì)，為重度污染。根據(jù)主要污染物指標(biāo)的確定原則，汾河下游運城段主要污染物為氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數(shù)。

汾河下游運城段各主要污染物污染分擔(dān)率分布圖見圖1。

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及圖1可以看出，影響河流水質(zhì)的污染物主要是氨氮、BOD5、陰離子表面活性劑、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)，其污染分擔(dān)率為：50.0%，9.70%，7.97%，6.88%，5.77%，其他污染物分擔(dān)率占19.6%。

2 水質(zhì)變化趨勢

2.1 評價方法

衡量環(huán)境污染變化趨勢在統(tǒng)計上有無顯著性，通常采用Daniel趨勢檢驗，以spearman秩相關(guān)系數(shù)來衡量監(jiān)測周期的年均濃度值的污染變化趨勢，為秩相關(guān)系數(shù)法。因此本文采用秩相關(guān)系數(shù)法對水質(zhì)在時間上的變化趨勢進行定量分析。其秩相關(guān)系數(shù)按下式計算：

式中：rs——秩相關(guān)系數(shù)；

di——變量Xi和變量Yi之間的差值；

Xi——周期i到周期N按濃度值從小到大排列的序號；

Yi——按時間排列的序號。

將秩相關(guān)系數(shù)rs的絕對值同秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計表中的臨界值Wp進行比較，如果|rs|≥Wp（95%的可信度），則表明變化趨勢有顯著意義，如果rs是負值，則表明為下降趨勢，反之則為上升趨勢。當(dāng)N=5時，Wp=0.900。

2.2 評價結(jié)果

根據(jù)已確定的汾河下游運城段的主要污染因子，采用秩相關(guān)系數(shù)法對2006—2010年主要污染因子年均濃度值的變化趨勢進行分析。分析結(jié)果表明，汾河河津大橋斷面和汾河新絳站里斷面氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數(shù)的秩相關(guān)系數(shù)均為-1。當(dāng)N=5時，顯著性水平0.05對應(yīng)臨界值Wp=0.900，|rs|>Wp表明變化趨勢在0.05的可信度水平上有顯著意義。又因為rs<0，因此得出汾河河津大橋斷面和汾河新絳站里斷面氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數(shù)指數(shù)含量都呈下降趨勢。汾河自新絳站里斷面進入運城市，經(jīng)過4個縣市后水質(zhì)有所惡化。

通過上述分析可以看出：近年來，汾河下游運城段周邊地區(qū)經(jīng)濟總量不斷增長，主要污染物（氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數(shù)）濃度有一定幅度的下降，水質(zhì)得到了一定改善，但汾河下游運城段屬重度污染，其水體功能除調(diào)節(jié)局部氣候外，使用功能較差。隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，人口持續(xù)增長，城市化進程不斷加快，已取得的治污成果還需進一步鞏固，環(huán)保形勢依然嚴(yán)峻。

3 水質(zhì)污染分析

3.1 上游污染嚴(yán)重，河水自凈能力差

根據(jù)近年來新絳站里斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，汾河流入運城市的水質(zhì)已為劣Ⅴ類，污染嚴(yán)重；加之近年來汾河源頭水量減少，同時汾河沿岸農(nóng)灌和地下水開采導(dǎo)致汾河徑流減少，此外部分河段在枯水期斷流，成為沿線的排污河道。

3.2 區(qū)域環(huán)境容量不相適應(yīng)，結(jié)構(gòu)性污染突出

地表水污染的地域性和當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系，運城市經(jīng)濟發(fā)展極不平衡，主要企業(yè)大都圍繞當(dāng)?shù)刭Y源進行生產(chǎn)，特別是煤焦領(lǐng)域及其深加工，各地在確定發(fā)展方向和布局時只注重資源的利用和開發(fā)，忽視了區(qū)域環(huán)境容量，使得各縣市區(qū)的污染源和污染物各有特點，造成污染物的地域性特征明顯。

3.3 城市污水污染嚴(yán)重

通過對流經(jīng)城市的河流進行主要污染源的沿程變化分析，發(fā)現(xiàn)河流在流經(jīng)城區(qū)或市區(qū)后，由于城市生活污水大量排入河流，水質(zhì)有惡化表現(xiàn)，流經(jīng)區(qū)域的河流實際上已成為城市的主要排污通道。汾河下游運城段周邊各縣市區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)和運行相對滯后，導(dǎo)致河流污染嚴(yán)重。

3.4 農(nóng)村非點源總氮污染嚴(yán)重

汾河流域運城段非點源總氮約127.4萬t/a，其中農(nóng)業(yè)化肥污染、農(nóng)業(yè)人口生活污染及牲畜養(yǎng)殖污染非點源總氮的貢獻率較大，農(nóng)業(yè)人口生活污染為最大來源。非點源污染是影響汾河下游運城段水環(huán)境質(zhì)量的一個重要方面，因此，對該流域非點源污染的控制已刻不容緩。

圖1 汾河下游運城段各主要污染物污染分擔(dān)率分布圖

4 防治對策

4.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展

加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展新型工業(yè)。順應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)政策趨勢，加快采用高新技術(shù)、先進適用技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加大對共性關(guān)鍵技術(shù)和重大裝備技術(shù)的引進和研發(fā)，解決結(jié)構(gòu)性污染問題；合理布局，協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和區(qū)域環(huán)境容量的關(guān)系；大力推行清潔生產(chǎn)，逐步建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型生態(tài)工業(yè)體系，從源頭上控制工業(yè)污染源，用循環(huán)經(jīng)濟模式改造延伸傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，改變由粗放、高耗、低效、單一線性發(fā)展向集約、低碳、高效、多元循環(huán)發(fā)展，最終實現(xiàn)綠色發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，降低資源能源消耗，減少污染排放，逐步減少工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的壓力，改善汾河下游運城段環(huán)境質(zhì)量。

4.2 加強監(jiān)督管理和監(jiān)測力度

嚴(yán)格建設(shè)項目的環(huán)境準(zhǔn)入，嚴(yán)把環(huán)境影響評價審批關(guān)，堅決制止部分行業(yè)盲目投資建設(shè)，有效控制工藝落后、浪費資源、嚴(yán)重污染環(huán)境的企業(yè)上馬；進一步落實環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)責(zé)任制和責(zé)任追究制，將環(huán)境質(zhì)量與各地政府的政績掛鉤，構(gòu)筑環(huán)境綜合整治體系，推行總量控制。

對汾河沿線工礦企業(yè)廢水排放的主要污染物進行遙感監(jiān)測，確保各工礦企業(yè)廢水達標(biāo)排放，及時發(fā)現(xiàn)和處理事故排水，避免超標(biāo)廢水和事故廢水對汾河水質(zhì)造成影響。同時對汾河的主要污染因子加大自動在線監(jiān)測力度，及時掌握河流的水質(zhì)狀況，為水質(zhì)改善提供技術(shù)依據(jù)。

4.3 建立市場化的城市污水處理廠運行機制，加強污水回用

城市污水處理廠的建設(shè)和運行已成為汾河下游運城段治污工作的重點。近年來，河流水質(zhì)改善得益于沿線城市污水處理廠的建設(shè)，但全市的城市污水處理剛剛起步，管網(wǎng)配套不完善、技術(shù)管理力量不足、運行成本過高等因素導(dǎo)致污水處理站處理及運行效率較低。為此應(yīng)盡快實行市場化運作，從根本上解決資金技術(shù)及管理問題，采用適宜的技術(shù)和工藝，推廣使用符合標(biāo)準(zhǔn)的再生水。實施污水資源化，經(jīng)過妥善處理的城市污水，用于農(nóng)灌、養(yǎng)殖、工業(yè)用水、消防用水、綠化用水等，最大限度地循環(huán)利用水資源，減少污水排放。

4.4 加強農(nóng)業(yè)非點源污染治理

目前，沿岸農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展以及畜禽業(yè)的集約化程度提高所帶來的農(nóng)藥、化肥的過量使用和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致農(nóng)村非點源污染量大面廣，過量使用的農(nóng)藥、化肥經(jīng)雨水沖刷進入河流，未經(jīng)處理的畜禽糞便直接排入水體，使氨氮成為影響河流水質(zhì)的主要污染物。因而解決好城市生活污水和農(nóng)村非點源污染問題已成為水污染防治工作的當(dāng)務(wù)之急。但在對汾河下游運城段污染治理過程中，對農(nóng)業(yè)面源污染考慮較少，因此應(yīng)開展農(nóng)業(yè)非點源污染的研究和調(diào)查，因地制宜對重點區(qū)域開展畜禽養(yǎng)殖污染、非點源污染的綜合治理，減少農(nóng)業(yè)非點源污染物排入河流，減輕水質(zhì)污染。

4.5 加強區(qū)域生態(tài)建設(shè)和水體自凈能力建設(shè)

將生態(tài)環(huán)境需水引入生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃中，使得建設(shè)工作在滿足農(nóng)業(yè)需水、工業(yè)需水和生活需水的同時，滿足自然生態(tài)系統(tǒng)自身的需水要求，并采取有力措施加強生態(tài)建設(shè)，建立流域管理與行政區(qū)域管理相結(jié)合的水資源保護管理模式，實行水量水質(zhì)統(tǒng)一管理，健全流域水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實行動態(tài)監(jiān)測、區(qū)域聯(lián)防，以水資源優(yōu)化配置為目標(biāo)，加強流域和區(qū)域水資源統(tǒng)一管理，提高流域水環(huán)境容量和自凈能力。