劉 穎

(浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院，浙江 杭州 311231)

2013年浙江省提出“五水共治”，打出一套治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水的組合拳。到2017年，浙江已經(jīng)進(jìn)入了治水的第5個年頭，省委主要領(lǐng)導(dǎo)立下“軍令狀”：今年內(nèi)，將徹底剿滅劣Ⅴ類水，并采取一切措施鞏固治水成果，保證不反彈。隨著“剿滅劣Ⅴ類水”活動的開展，各地“剿滅”成果評價驗收工作提上日程。目前，水質(zhì)評價的方法有單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法[1]、綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法[2]、灰色聚類分析法[3]、多元統(tǒng)計分析法[4]和灰色關(guān)聯(lián)投影法[5-6]等。其中最經(jīng)典的水質(zhì)評價的方法是單因子評價法和綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)評價法[1-2]，上述方法既能綜合考慮各項水質(zhì)指標(biāo)，又能與水環(huán)境功能區(qū)劃進(jìn)行比較，結(jié)果可以綜合反映水質(zhì)的情況。但是由于實際情況的復(fù)雜性和方法本身的局限性，上述水質(zhì)方法通常改進(jìn)后再利用[7-10]。綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法均衡考慮了單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)結(jié)果，當(dāng)各項指標(biāo)單因子評價結(jié)果相差很多時，會掩蓋水質(zhì)的真實情況，因此，要結(jié)合本研究采集到的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),對綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)評價法[7,9-10]進(jìn)行改進(jìn)，為“剿滅劣Ⅴ類水”工作中的水質(zhì)評價與成果驗收提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源

采用浙江省生態(tài)環(huán)境廳公開的2017年5月—2020年4月地表水環(huán)境質(zhì)量交接斷面自動監(jiān)測日報表數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包含PH值、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(CODcr)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)等水質(zhì)指標(biāo)的日監(jiān)測數(shù)值，還包含水質(zhì)類別(標(biāo)號為1-6)、主要污染因子、檢測日期等相關(guān)信息。浙江省水環(huán)境功能區(qū)劃分按照文件(浙政辦法〔2013〕134號)執(zhí)行，監(jiān)測數(shù)值的評價標(biāo)準(zhǔn)按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)規(guī)定執(zhí)行。

2 數(shù)據(jù)篩選和處理

對浙江省2017年5月—2020年4月期間149個站點(城市)水質(zhì)類別為6的日監(jiān)測值進(jìn)行分析，并統(tǒng)計每個站點日監(jiān)測值出現(xiàn)水質(zhì)類別為6的頻率，排在前10位的站點(見表1)。

表1 日監(jiān)測值出現(xiàn)水質(zhì)類別為6的頻率最高的10個站點

為了數(shù)據(jù)的完整性和可控性，對澤國站、塘下站、四通橋站、蒲歧站4個站點的月均監(jiān)測值做進(jìn)一步詳細(xì)分析，經(jīng)查閱資料知它們的水環(huán)境功能區(qū)劃分別為Ⅳ類、Ⅳ類、Ⅲ類、Ⅲ類。

這4個站點的pH值均位于6～9之間，pH值指標(biāo)在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中只給出了Ⅰ—Ⅴ類水質(zhì)位于6～9之間的要求，沒有具體的分類，所以評價指標(biāo)只有溶解氧、化學(xué)需氧量、總磷和氨氮。

3 研究方法——改進(jìn)的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法

改進(jìn)的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法結(jié)果由整數(shù)位和小數(shù)位構(gòu)成，形如式(1)：

Z=X1X2X3X4

(1)

(2)

(3)

式(1)—(3)中：n—參與水質(zhì)評價的指標(biāo)的個數(shù)；Pk—第k個水質(zhì)因子的單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)結(jié)果；ωk—第k個水質(zhì)因子的權(quán)重系數(shù)；Xi(i=1,2,3,4)的意義見參考文獻(xiàn)[1—2]。

4 單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法評價結(jié)果及分析

對上述4個站點的各項水質(zhì)指標(biāo)月均監(jiān)測值用單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法[1]進(jìn)行評價，評價結(jié)果(見圖1—4)。

圖1 澤國站月監(jiān)測值單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)

圖2 塘下站月監(jiān)測值單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)

圖3 四通橋站月監(jiān)測值單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)

圖4 蒲岐站月監(jiān)測值單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)

從(圖1—4)可以看出，4個站點各項指標(biāo)的劣Ⅴ類水主要出現(xiàn)在2017年和2018年的上半年，隨后水質(zhì)總體出現(xiàn)逐漸好轉(zhuǎn)的趨勢。這與浙江省2017年下令“剿滅劣Ⅴ類水”，各地積極響應(yīng)政府的號召的實際情況相符。

自2018年6月開始，澤國站和塘下站的溶解氧、化學(xué)需氧量和總磷等3項水質(zhì)指標(biāo)的單因子評價結(jié)果均為Ⅰ—Ⅴ類。澤國站的氨氮指標(biāo)在2019年的12月出現(xiàn)一次劣Ⅴ類水質(zhì)，塘下站的氨氮指標(biāo)在2018年11月和12月出現(xiàn)兩次劣Ⅴ類水質(zhì)。四通橋站從2018年8月開始溶解氧指標(biāo)多次出現(xiàn)劣Ⅴ類水的情況，直至2020年1月份都沒有好轉(zhuǎn)。蒲岐站的氨氮指標(biāo)在3年中反復(fù)出現(xiàn)劣Ⅴ類水質(zhì)，但是2018年、2019年出現(xiàn)劣Ⅴ類水質(zhì)的頻次明顯少于2017年。

5 改進(jìn)的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法評價結(jié)果及分析

從圖1—4可以看出，4個站點的化學(xué)需氧量的單因子水質(zhì)評價結(jié)果均屬于Ⅰ類，且與其他3項指標(biāo)的單因子評價結(jié)果相差較多，因此采用改進(jìn)的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)對水質(zhì)進(jìn)行評價更合理，3種評價方法的評價結(jié)果(見表2—5)。

表2 澤國站(功能區(qū)劃等級為Ⅳ)3種水質(zhì)評價方法的評價結(jié)果

表3 塘下站(功能區(qū)劃等級為Ⅳ)3種水質(zhì)評價方法的評價結(jié)果

表4 四通橋站(功能區(qū)劃等級為Ⅲ)3種水質(zhì)評價方法的評價結(jié)果

表5 蒲岐站(功能區(qū)劃等級為Ⅲ)3種水質(zhì)評價方法的評價結(jié)果

4個站點的改進(jìn)的綜合水質(zhì)評價結(jié)果顯示，從2017年5月—2020年4月水質(zhì)均位于Ⅱ—Ⅴ類，沒有出現(xiàn)劣Ⅴ類水的情況。和相應(yīng)站點的功能區(qū)劃等級相比，澤國站和塘下站不滿足功能區(qū)劃等級的情況主要集中出現(xiàn)在2017年；四通橋站和蒲岐站不滿足功能區(qū)劃等級的情況在3年中均有出現(xiàn)，這與單因子水質(zhì)評價結(jié)果一致。

6 結(jié) 語

改進(jìn)的綜合水質(zhì)評價方法是對4個站點的水質(zhì)情況進(jìn)行客觀描述，其結(jié)果顯示，隨著“五水共治”和“剿滅劣五類水”活動的開展，各地水質(zhì)總體上都呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)的趨勢，且均未出現(xiàn)劣Ⅴ類水，完成了政府提出的“剿滅劣Ⅴ類水”的任務(wù)。但是受地理、氣候等因素的影響，4個站點的個別水質(zhì)指標(biāo)仍然會出現(xiàn)劣Ⅴ類水的情況，4個站點的綜合水質(zhì)不能滿足相應(yīng)的功能區(qū)劃等級，還需要繼續(xù)治理和改善。