陶衛(wèi)東，張杰，李瑋

威海市2002—2014年
地表水功能區(qū)水質(zhì)時(shí)空演變情勢分析

陶衛(wèi)東1，張杰2，李瑋2

（1.威海市水資源管理辦公室，山東威海264209；2.威海市水文局，山東威海264209）

威海市水文局2002年開始對全市主要河流斷面進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，2011年開始對水功能區(qū)水質(zhì)進(jìn)行全面監(jiān)測。根據(jù)2002—2014年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)對水功能區(qū)的控制斷面進(jìn)行主要污染物時(shí)空演變情勢分析，結(jié)果表明威海市水功能區(qū)水質(zhì)多年來基本穩(wěn)定，污染物含量在空間上呈現(xiàn)出從上游到下游逐漸加重的趨勢。同時(shí)，針對不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)進(jìn)行了污染源的分析。

水功能區(qū)；水質(zhì)；時(shí)空演變；威海

1 引言

威海市河流屬半島邊沿水系，多為季節(jié)性間歇河流，具有明顯的雨源型河流特點(diǎn)。由于昆崳山、正棋山和偉德山東西橫貫市域中部，諸河呈“非”字形南北分流入海。向北入海的主要河流有羊亭河、五渚河、石家河、不夜河；向南入海的主要河流有車道河、沽河、小落河、青龍河、昌陽河、母豬河、黃壘河、乳山河。全市有大小河流1 000多條，流域面積100 km2以上的河流10條，最大的是文登境內(nèi)的母豬河，流域面積1092km2，干流長度64km；其次為乳山河、黃壘河。

全市多年平均水資源總量為16.86億m3；多年平均地表水資源量為14.84億m3，地下水資源量為5.14億m3；多年平均地下水可開采量為2.9億m3。全市水資源人均占有量為573m3，約為全國人均占有量的1/4，屬于水資源缺乏地區(qū)。全市水資源時(shí)空分布不均衡，空間分布總趨勢是南大北小、東大西小，時(shí)間分布受降水影響年際年內(nèi)變化大、豐枯變化明顯。

2 水功能區(qū)劃情況

威海市水文局2002年在全市主要河流上布設(shè)了水質(zhì)斷面51處，每年定期進(jìn)行取樣監(jiān)測。

根據(jù)2006年《山東省水功能區(qū)劃》成果，威海市在母豬河、乳山河、黃壘河上各設(shè)1個(gè)一級水功能區(qū)，均為開發(fā)利用區(qū)。從2011年起，威海市水文局全面開展了區(qū)域水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測；在全市流域面積大于100 km2的10條河流上，共劃分了10個(gè)一級水功能區(qū)、28個(gè)二級水功能區(qū)并每月定期開展水質(zhì)監(jiān)測評價(jià)。2014年，新增初村河水功能區(qū)1個(gè)。截止到2015年，全市共有11個(gè)一級水功能區(qū)、29個(gè)二級水功能區(qū)、31處水質(zhì)監(jiān)測斷面，總規(guī)劃河長435.2 km。其中，飲用水源區(qū)18個(gè)，規(guī)劃河長265.0 km，占總規(guī)劃河長的60.9%；工業(yè)用水區(qū)3個(gè)，規(guī)劃河長41.2 km，占總規(guī)劃河長的9.5%；農(nóng)業(yè)用水區(qū)8個(gè)，規(guī)劃河長129.0 km，占總規(guī)劃河長的29.6%。

3 水功能區(qū)水質(zhì)總體狀況

3.1 水質(zhì)評價(jià)方法、標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù)

（1）評價(jià)方法。水功能區(qū)水質(zhì)評價(jià)采用單指標(biāo)評價(jià)法，又稱一票否決法，即對最差的項(xiàng)目賦全權(quán)。

（2）評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）為基本標(biāo)準(zhǔn)，單一功能的水功能區(qū)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與其水質(zhì)管理目標(biāo)相對應(yīng)，多功能的水功能區(qū)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與其最高水質(zhì)管理目標(biāo)相對應(yīng)。

（3）評價(jià)參數(shù)。本次評價(jià)根據(jù)水體特點(diǎn)及選取的時(shí)間，選擇pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鉛、鋅、鎘、砷、汞、硒、氟化物、氰化物、六價(jià)鉻、硫化物、陰離子表面活性劑和揮發(fā)酚等20項(xiàng)評價(jià)參數(shù)。

3.2 水質(zhì)總體評價(jià)

根據(jù)對全市29個(gè)水功能區(qū)2002—2014年水質(zhì)參數(shù)多年平均值進(jìn)行評價(jià)統(tǒng)計(jì)，水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的有13個(gè)，占44.8%；水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的有9個(gè)，占31.0%；水質(zhì)達(dá)到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的有4個(gè)，占13.8%；水質(zhì)為劣Ⅴ類的有3個(gè)，占10.4%。

水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的水功能區(qū)共計(jì)13個(gè)（包括14個(gè)控制斷面），其中12個(gè)是飲用水源區(qū)、1個(gè)是工業(yè)用水區(qū)。劣Ⅴ類水質(zhì)主要集中在母豬河、黃壘河上。

3.3 水質(zhì)達(dá)標(biāo)評價(jià)

在全市的29個(gè)水功能區(qū)中，按照全參數(shù)評價(jià)，達(dá)標(biāo)的水功能區(qū)有21個(gè)，達(dá)標(biāo)率72.4%；不達(dá)標(biāo)的水功能區(qū)有8個(gè)，不達(dá)標(biāo)率27.6%。其中，飲用水源區(qū)有12個(gè)達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)率66.7%；工業(yè)用水區(qū)有3個(gè)達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)率100%；農(nóng)業(yè)用水區(qū)有6個(gè)達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)率75.0%（如圖1所示）。不達(dá)標(biāo)的水功能區(qū)主要集中在東母豬河及母豬河下游（金格莊、南橋村斷面）、黃壘河、石家河（泊于斷面）、小落河（八河水庫）、五渚河（治口水庫、崮山水庫）等。

圖1 威海市各類水功能區(qū)多年平均水質(zhì)達(dá)標(biāo)率

3.4 主要超標(biāo)污染物

多年評價(jià)結(jié)果顯示，主要超標(biāo)項(xiàng)目為COD、氨氮、總磷、BOD5及高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）。其中，COD超標(biāo)斷面16個(gè)，超標(biāo)率55.2%；氨氮超標(biāo)7個(gè)，超標(biāo)率24.1%；總磷超標(biāo)4個(gè)，超標(biāo)率13.8%；BOD5超標(biāo)4個(gè)，超標(biāo)率13.8%；高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)2個(gè)，超標(biāo)率6.90%（如圖2所示）。COD、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）最大超標(biāo)斷面為金格莊，總磷最大超標(biāo)斷面為段家橋。

圖2 威海市水功能區(qū)超標(biāo)項(xiàng)目超標(biāo)率

4 黃壘河水質(zhì)分析

黃壘河流域面積652 km2，河流全長69 km。流域大部分面積在乳山市境內(nèi)，小部分在牟平和文登市（區(qū)）境內(nèi)，發(fā)源地在牟平區(qū)昆崳山西麓曲家口村東。威海市境內(nèi)的黃壘河一級水功能區(qū)共劃分3個(gè)二級水功能區(qū)，分別是黃壘河乳山飲用水源區(qū)、花家疃水庫飲用水源區(qū)、黃壘河威海飲用水源區(qū)，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。

4.1 水質(zhì)總體評價(jià)

多年數(shù)據(jù)表明，花家疃水庫水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，符合飲用水源區(qū)標(biāo)準(zhǔn)；黃壘河乳山飲用水源區(qū)、黃壘河威海飲用水源區(qū)水質(zhì)達(dá)到Ⅴ—劣Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，不符合水功能區(qū)目標(biāo)，其控制斷面分別為巫山、段家橋和小觀。其中，巫山主要的超標(biāo)項(xiàng)目為COD、氨氮；段家橋的主要超標(biāo)項(xiàng)目為COD、氨氮、總磷；小觀的主要超標(biāo)項(xiàng)目為COD、總磷。

4.2 污染物時(shí)空演變趨勢

（1）污染物時(shí)間變化。2002—2014年段家橋、小觀和巫山3個(gè)斷面污染物變化趨勢，如圖3—5所示。不同斷面的不同污染物含量多年來呈現(xiàn)不同的變化趨勢。從圖3可以看出，段家橋斷面總磷含量2002—2006年有緩慢減少的趨勢，2007年開始有大幅度的上升，2009年出現(xiàn)高峰，到2010年開始又逐年回落。從圖4可以看出，小觀斷面氨氮含量從2002年開始有小幅的減少，2006年開始逐漸上升，到2009年出現(xiàn)最大值，從2010年開始回落，到2014年已基本接近2007年。從圖5可以看出，巫山斷面COD含量2003—2014年多年來基本穩(wěn)定。

圖3 段家橋總磷因子年變化曲線

圖4 小觀氨氮因子年變化曲線

圖5 巫山COD因子年變化曲線

（2）污染程度空間變化。黃壘河水體中主要污染物如化學(xué)需氧量、氨氮，分布規(guī)律是巫山斷面污染物含量大，到史家疃斷面明顯減少，到段家橋斷面又明顯增加，下游污染相對較輕，如圖6—7所示。

圖62002 —2014年黃壘河COD沿程變化曲線

圖72002 —2014年黃壘河氨氮沿程變化曲線

4.3 污染原因分析

無節(jié)制地排放工業(yè)污廢水是地表水污染的主要原因。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及用水量的增大，排入河道的廢污水不斷增加，這些污水大部分未經(jīng)處理直接排入河道。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在黃壘河上游牟平境內(nèi)排放污廢水的企業(yè)有十多家、乳山市境內(nèi)有三四家，其排放的污水基本未經(jīng)處理直接排入河流。如，黃壘河從2007年開始總磷、氨氮含量急劇上升，經(jīng)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，主要是因?yàn)樵谑芳翌对ㄓ?家肥料廠，生產(chǎn)磷肥、氮肥，該廠多年排污不達(dá)標(biāo)，排放的污水使史家疃下游斷面中總磷、氨氮的含量增大，2001年底，市政府對該廠作出關(guān)閉決定，下游各斷面中總磷的含量都逐年大幅下降，2007年改廠后又恢復(fù)生產(chǎn)，由于排污水體再次受到污染。從圖3—4總磷、氨氮的含量變化趨勢可證明這一調(diào)查結(jié)論的合理性。

5 水功能區(qū)水質(zhì)時(shí)空演變情勢

5.1 河道下游污染嚴(yán)重

根據(jù)威海市多年的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，威海市水功能區(qū)的上游水質(zhì)明顯好于下游，下游河道污染嚴(yán)重，污染物呈現(xiàn)從上游到下游不斷富集、加重的趨勢。從不達(dá)標(biāo)水功能區(qū)分布看，基本集中在下游。

5.2 入境河流污染嚴(yán)重

根據(jù)對威海市的11條河流的水質(zhì)分析情況看，黃壘河污染尤其嚴(yán)重。黃壘河跨煙臺和威海兩市，黃壘河上游牟平區(qū)內(nèi)河段為農(nóng)業(yè)用水區(qū)，而黃壘河中下游威海境內(nèi)全部為飲用水源區(qū)。雖然有區(qū)劃上的不合理，但從水質(zhì)數(shù)據(jù)分析看，巫山、段家橋斷面屬于劣Ⅴ類。部分污染物如COD、氨氮來源于上游的牟平區(qū)，部分污染物如總磷來源于乳山市境內(nèi)的排放。

5.3 水質(zhì)多年基本穩(wěn)定

從多年的監(jiān)測結(jié)果看，全市2002—2014年大部分河流斷面水質(zhì)基本穩(wěn)定。如，大部分的水源地水質(zhì)基本符合飲用水源地標(biāo)準(zhǔn)；部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)有持續(xù)變好的趨勢，表現(xiàn)在超標(biāo)污染物如COD含量有減少的趨勢；部分河段污染有逐漸加重的趨勢，但隨著治理力度的加大，水質(zhì)有望得到好轉(zhuǎn)。

·環(huán)球水信息·

密云水庫開展應(yīng)急演練提升應(yīng)急處置能力

5月22日，密云水庫開展會商系統(tǒng)、水文遙測系統(tǒng)應(yīng)急演練，處業(yè)務(wù)主管領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)業(yè)務(wù)科室參加了此次演練。本次演練模擬在市防辦發(fā)布汛情黃色預(yù)警的前提下，要求連通異地會商，保證水文遙測系統(tǒng)正常運(yùn)行，白河地區(qū)斷電，且備用電源無法使用，在這種情況下，啟動會商系統(tǒng)和水文遙測系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案。在該處信息管理中心負(fù)責(zé)人宣布應(yīng)急預(yù)案啟動后，會商系統(tǒng)負(fù)責(zé)人分工合作，接通電源和備用網(wǎng)絡(luò)，開啟異地會商備用設(shè)備；水文遙測系統(tǒng)負(fù)責(zé)人切換備用系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)運(yùn)行狀況，通知防汛辦值班人員啟用備用系統(tǒng)。整個(gè)演練過程有條不紊，反應(yīng)迅速。演練結(jié)束后，該處業(yè)務(wù)主管領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)調(diào)：一是要嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)案響應(yīng)時(shí)間，確保故障處理及時(shí)；二是要在汛期日常工作中加強(qiáng)隱患排查，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理。

通過此次演練，進(jìn)一步提高了職工應(yīng)對汛期突發(fā)事件的反應(yīng)速度，提高了會商系統(tǒng)和水文遙測系統(tǒng)的應(yīng)急處置能力，為汛期報(bào)訊及指揮決策提供有力保障。（摘自2017年5月24日北京水務(wù)局網(wǎng)）

X832

A

1004-7328（2017）03-0018-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.03.005

2017—01—12

陶衛(wèi)東（1962—），男，工程師，主要從事水資源管理工作。