候林麗 徐鵬 鄒武 王達(dá) 牛自強(qiáng)

摘要：基于2009 - 2019年峽江水利樞紐工程庫區(qū)內(nèi)各水功能區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用單因子評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法、季節(jié)性肯達(dá)爾法及斜率估計(jì)法，分析了工程運(yùn)行前后庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)及其變化趨勢(shì)。結(jié)合庫區(qū)內(nèi)排污口分布特點(diǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用皮爾遜相關(guān)分析法探討了特征污染物影響因素。研究表明：庫區(qū)內(nèi)各水功能區(qū)水質(zhì)總體較好，但在自然因素和人為因素的共同作用下，Sd生化需氧量、氨氮、總磷3個(gè)指標(biāo)呈顯著上升趨勢(shì);工程調(diào)度對(duì)庫區(qū)水體水質(zhì)有一定影響，但工程運(yùn)行僅6a，水功能區(qū)水質(zhì)及其趨勢(shì)變化還有待進(jìn)一步觀察研究。

關(guān)鍵詞：水功能區(qū)劃分;水質(zhì)評(píng)價(jià);單因子評(píng)價(jià)法;綜合污染指數(shù)法;季節(jié)性肯達(dá)爾趨勢(shì)分析;皮爾遜相

關(guān)性分析;峽江水利樞紐工程;江西省

中圖法分類號(hào)：X824

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j .cnki.slsdkb.2020.08.013

峽江水利樞紐工程位于贛江中游，江西省吉安市峽江縣境內(nèi)，距南昌市約170 km，距吉安市約60 km。該工程于2013年9月開始試運(yùn)行，是鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的重點(diǎn)水利工程之一。庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)設(shè)有飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、保留區(qū)和過渡區(qū)。研究分析工程運(yùn)行前后庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)狀況及趨勢(shì)變化，對(duì)峽江水利樞紐工程順利運(yùn)行和庫區(qū)水資源保護(hù)有重要意義。本文利用吉安市水資源監(jiān)測(cè)中心提供的庫區(qū)內(nèi)水質(zhì)站點(diǎn)系列資料，采用單因子評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法[1]、季節(jié)性肯達(dá)爾法及斜率估計(jì)法[2]，分析了庫區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)特點(diǎn)及趨勢(shì)變化;并結(jié)合庫區(qū)內(nèi)排污口分布特點(diǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用皮爾遜相關(guān)分析法探討特征污染物影響因素，以期為河長(zhǎng)制工作考核、水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)、水資源綜合管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 工程概況

峽江水利樞紐工程控制流域面積62 710 km2，多年平均流量1 660m3/s，多年平均年徑流量523.5億m3，是l座以防洪為主，兼顧發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、水庫養(yǎng)殖等綜合效益的大（1）型水利樞紐工程。工程庫區(qū)起于贛江中游吉安市神崗山，止于峽江壩址，河段全長(zhǎng)64.0 km，正常蓄水位46.0 m，死水位44.0 m，設(shè)計(jì)洪水位49.0m，校核洪水位49.0m，總庫容11.87億m3[3]。

1.1 水功能區(qū)劃及站網(wǎng)分布

根據(jù)GB/T 50594-2010《水功能區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)》[4]及《江西省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》[5]，目前，峽江水利樞紐工程庫區(qū)內(nèi)共有8個(gè)重要江河湖泊水功能區(qū)，包括保留區(qū)2個(gè)，過渡區(qū)1個(gè)，開發(fā)利用區(qū)5個(gè);開發(fā)利用區(qū)中含飲用水源區(qū)3個(gè)，工業(yè)用水區(qū)2個(gè);每個(gè)水功能區(qū)對(duì)應(yīng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和水質(zhì)目標(biāo)見表1。從入庫至出庫，對(duì)應(yīng)水功能區(qū)名錄為：贛江吉安飲用水源區(qū)、贛江吉安工業(yè)用水區(qū)、贛江吉安一吉水保留區(qū)、贛江吉水上飲用水源區(qū)、贛江吉水過渡區(qū)、贛江吉水下飲用水源區(qū)、贛江吉水工業(yè)用水區(qū)、贛江吉水保留區(qū)，其具體位置分布詳見圖1。

1.2 排污口分布

根據(jù)《江西省規(guī)模以上人河排污口名錄（2018年）》[6]，庫區(qū)內(nèi)規(guī)模以上人贛江排污口共有6個(gè)，分布在贛江吉安飲用水源區(qū)、贛江吉安工業(yè)用水區(qū)、贛江吉水工業(yè)用水區(qū)3個(gè)水功能區(qū)內(nèi)，排污口基本信息見表2。人贛江吉安飲用水源區(qū)排污口為排澇口，無主要人河污染物;人贛江吉安工業(yè)用水區(qū)主要人河污染物為化學(xué)需氧量、氨氮、5 d生化需氧量;人贛江吉水工業(yè)用水區(qū)主要人河污染物為化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮、5d生化需氧量。

2 數(shù)據(jù)與方法

2010～ 2019年庫區(qū)內(nèi)8個(gè)水功能區(qū)對(duì)應(yīng)水質(zhì)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)資料均由吉安市水資源監(jiān)測(cè)中心提供。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》7.3節(jié)表1列出的22個(gè)基本項(xiàng)目（不包括總氮和糞大腸菌群）[7]，飲用水源區(qū)還包括表2中5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目。采用的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法有單因子評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法;水質(zhì)趨勢(shì)分析采用的方法有季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)法和季節(jié)性肯達(dá)爾斜率估計(jì)法。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以SL395-2007《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》[8]為依據(jù)。

綜合污染指數(shù)是根據(jù)所選水質(zhì)指標(biāo)的污染指數(shù)進(jìn)行加和平均，數(shù)值大小可以表征水質(zhì)的優(yōu)劣，數(shù)值越大，水質(zhì)越差。評(píng)價(jià)結(jié)果具有相對(duì)性，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同，計(jì)算的綜合污染指數(shù)值也不相同。該方法較單因子評(píng)價(jià)法中最大污染因子的“單項(xiàng)否決權(quán)”更全面[9]。為了具體反映庫區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)狀況，本文選取《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本項(xiàng)目中的pH值、高錳酸鹽指數(shù)、5d生化需氧量、氨氮、總磷、揮發(fā)酚、砷共7個(gè)主要污染因子作為綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)法避免了因環(huán)境變量擁有周期性特征而造成的檢驗(yàn)結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性;季節(jié)性肯達(dá)爾斜率估計(jì)法避免了線性回歸法確定趨勢(shì)大小時(shí)受到奇異點(diǎn)的影響而造成的結(jié)果不準(zhǔn)確[10]。故本文采用季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)法（無流量調(diào)節(jié)）和斜率估計(jì)法，運(yùn)用PWQTrehd2010水質(zhì)分析軟件，研究工程運(yùn)行前后庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)趨勢(shì)變化。

3 水功能區(qū)水質(zhì)及其趨勢(shì)分析

3.1 單因子評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)吉安市水資源監(jiān)測(cè)中心歷年監(jiān)測(cè)成果，庫區(qū)內(nèi)各水功能區(qū)水質(zhì)均優(yōu)于或符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，詳見表3。水功能區(qū)水質(zhì)均滿足其對(duì)應(yīng)水功能區(qū)的水質(zhì)管理目標(biāo)（保留區(qū)、飲用水源區(qū)、過渡區(qū)滿足Ⅲ類，工業(yè)用水區(qū)滿足Ⅳ類），達(dá)標(biāo)率100%，滿足江西省水利廳《關(guān)于印發(fā)江西省水資源管理三條紅線控制指標(biāo)（2020、2030年）的通知》（贛水資源字[2016]17號(hào)）文件要求。

3.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

3.2.1 不同水期水質(zhì)比較

庫區(qū)內(nèi)8個(gè)水功能區(qū)監(jiān)測(cè)斷面在汛期、非汛期以及全年期綜合污染指數(shù)統(tǒng)計(jì)值詳見表4。分析結(jié)果表明：相較于非汛期，各斷面的綜合污染指數(shù)在2011年汛期略大，其他年份的汛期綜合污染指數(shù)均小于或等于非汛期綜合污染指數(shù);2011年汛期的水質(zhì)較非汛期水質(zhì)略差，其他年份汛期水質(zhì)略優(yōu)于或等于非汛期水質(zhì)。綜合來講，各水功能區(qū)汛期、非汛期、全年期綜合污染指數(shù)差異并不大，不同水期水質(zhì)沒有明顯的變化。

（3）5d生化需氧量、氨氮、總磷3個(gè)污染指標(biāo)濃度上升是多因素綜合作用的結(jié)果。工程運(yùn)行后，原有天然河流變?yōu)閹靺^(qū)，水體流態(tài)發(fā)生變化、流速變緩使污染物在水體中的稀釋、擴(kuò)散、降解能力降低。庫區(qū)水文情勢(shì)的變化為藻類提供了更適合生長(zhǎng)的條件。工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，廢水排放量的增加也是導(dǎo)致庫區(qū)水體氨氮、總磷上升的重要原因。

（4）工程運(yùn)行對(duì)庫區(qū)水質(zhì)有一定影響，主要特征污染因子有5d生化需氧量、氨氮、總磷。水質(zhì)整體狀況良好，5d生化需氧量含量仍控制在I類水范圍內(nèi)，氨氮、總磷含量控制在Ⅱ～Ⅲ類水范圍內(nèi)，均在對(duì)應(yīng)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)范圍內(nèi)，說明吉安市河長(zhǎng)制的推行及水資源“三條紅線”監(jiān)管制度的實(shí)施取得了一定成效;加之工程運(yùn)行時(shí)間僅6a，庫區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)及其趨勢(shì)變化還有待進(jìn)一步觀察研究。

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（編輯：李曉漾）

作者簡(jiǎn)介：候林麗，女，工程師，博士，主要從事水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究工作。E-mail：2832300996@qq.com