程 琳

(河北省南運河河務中心，河北省滄州市新華西路10號 061000)

按照滄州市大運河文化保護傳承利用規(guī)劃的總體要求，我市大運河保護規(guī)劃范圍為滄州市境內的南運河河道，起于滄州德州界第三店北，終于冀津界，河道全長215km。

南運河的主要功能包括：(一)防洪功能：南運河承擔著分泄漳衛(wèi)河部分洪水入海的任務。(二)輸水功能：南運河是引黃濟津以及位山引黃(向大浪淀供水)、潘莊引黃的輸水通道，也是南水北調東線二期規(guī)劃的主要輸水干線。(三)生態(tài)功能：南運河沿程穿越多個城鎮(zhèn)，是規(guī)劃津冀魯?shù)木G色生態(tài)走廊。(四)運河文化傳承功能：南運河承載著深厚的文化底蘊，兩岸保留了豐富的歷史遺存，其中河北省南運河的“兩點一段”列為大運河遺產(chǎn)點，即滄州東光縣連鎮(zhèn)謝家壩、衡水景縣華家口夯土險工及南運河德州至滄州段河道。(五)航運功能：古代南運河是以漕運為主的河道，新中國成立初期可從天津乘船直達新鄉(xiāng)，進入二十世紀七十年代，航運逐漸萎縮。按照滄州市大運河文化保護傳承利用實施規(guī)劃，通過專項治理，將逐步恢復南運河通航功能，實現(xiàn)南運河河道正常來水年份全線有水，河道水生態(tài)環(huán)境明顯改善，適宜河段實現(xiàn)旅游通航。

因此，南運河滄州段水環(huán)境的保護工作，是推進大運河景觀帶建設、打通京冀魯綠色生態(tài)走廊，恢復南運河河道通航功能的重要條件。對改善滄州市人居環(huán)境，增強水資源保護意識，創(chuàng)建生態(tài)文明城市發(fā)揮了重要作用。

文中通過運用單因子分析法和綜合污染指數(shù)評價法，對南運河滄州段近五年的水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，研究水環(huán)境質量變化趨勢，和影響水環(huán)境質量的主要因素，為水環(huán)境治理和保護提供理論指導和參考。

1 計算方法

當前國內外的水環(huán)境質量評價方法有很多，水環(huán)境質量指數(shù)評價法是國內目前應用最廣泛的一種評價方法。分為單因子分析和多因子綜合指數(shù)評價兩種。單因子分析法是用監(jiān)測數(shù)據(jù)與評價標準之比作為評價指數(shù)。綜合指數(shù)評價是以單因子評價指數(shù)為基本單元，通過運用數(shù)學運算方法，如算術平均法，確定綜合評價指數(shù)，進行分析。

按照《地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)》規(guī)定標準，數(shù)據(jù)選取南運河滄州境內的2個監(jiān)測斷面，一個是位于滄州市的南端吳橋縣桑園橋斷面，一個是位于滄州市的北端青縣橋斷面。監(jiān)測時間選取2016-2020年近五年時間，監(jiān)測頻率為每月一次，監(jiān)測項目中包括總磷(TP)、溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、化學需氧量(COD)、銅(Cu)、氟化物(F-)、砷(As)、總氮(TN)、硒(Se)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鋅(Zn)、氰化物(CN-)、五日生化需氧量(BOD5)、揮發(fā)酚(AR-OH)、硫化物、石油類(OIL)、陰離子表面活性劑(LAS)、糞大腸菌群等。

1.1 指數(shù)評價法

單因子指數(shù)評價法是利用各評價因子的實際檢測數(shù)據(jù)和各類別標準限值進行比對，選擇最差的一項水質類別作為評價結果[2]。公式如下：

Pi=Ci/Si

(1)

1.2 綜合污染指數(shù)法

由于不同類別水體功能對水質要求有差異，并且利用單一項目來評價水質優(yōu)劣不夠全面，因此可以在單項污染指數(shù)評價的基礎上進行綜合污染指數(shù)評價。根據(jù)水質綜合污染指數(shù)來判別污染程度是相對的，即相應于某個要求標準評判其污染程度。因此，表1綜合污染指數(shù)的污染程度級別的應用，基于以下條件：

首先，污染程度是對應于相應類別的水質要求的。其次，根據(jù)水質綜合指數(shù)P的大小將水體分為清潔、較清潔、輕污染、中污染和重污染等級(詳見表1)。

表1 綜合污染指數(shù)的污染程度級別Tab.1 Pollution degree level of comprehensive pollution index

公式如下：

(2)

公式(1)、(2)中：

P——監(jiān)測斷面的綜合污染指數(shù)；

Pi——第i項單項評價因子污染指數(shù)；

Ci——第i項單項評價因子實測值；

Si——第i項評價因子選取的標準限值；

n——評價因子總項目數(shù)。

2 計算結果及水質評價

2016年至2020年水質監(jiān)測及評價結果見表2、表3、表4、表5。吳橋桑園橋斷面每年均有3-5個月處于無水或冰封狀態(tài);青縣橋斷面2016-2017年全年斷流無水。

表2 各監(jiān)測點逐年綜合污染指數(shù)Tab.2 Year-by-year comprehensive pollution index of each monitoring point

表3 2020年逐月綜合污染指數(shù)Tab.3 Month-by-month comprehensive pollution index in 2020

表4 2020年單因子污染指數(shù)分析Tab.4 Analysis of single factor pollution index in 2020

表5 南運河滄州段水質監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計及評價結果Tab.5 Statistics and evaluation results of water quality monitoring data for the Cangzhou section of the South Canal

選取V類水指標作為標準，對每年各監(jiān)測點的項目指標平均值進行計算，求得年綜合污染指數(shù)表2。以2020年為例，分析每月各監(jiān)測斷面綜合污染指數(shù)如表3，單項污染指數(shù)表4。

表2為2016-2020年各斷面綜合污染指數(shù)，數(shù)據(jù)顯示，綜合污染指數(shù)逐年減小，至2020年，達到清潔標準；桑園橋斷面的污染指數(shù)高于青縣橋斷面污染指數(shù)。

表3為2020年各月綜合污染指數(shù)，數(shù)據(jù)顯示，6月份來水初期桑園橋和青縣橋斷面污染指數(shù)均顯示增高，之后趨于平緩，總體能夠達到清潔標準。

表4顯示為2020年單因子污染指數(shù)，所有監(jiān)測項中高錳酸鹽指數(shù)，化學需氧量，五日生化需氧量，氨氮，總氮，總磷，氟化物等監(jiān)測指標較高。

根據(jù)表5數(shù)據(jù)，可以準確看出，桑園橋斷面超標項目達到8個，TN超標倍數(shù)最大達到10.4，單因子指數(shù)評價水質總體為III～劣V類，綜合污染指數(shù)為0.07～1.20；最差年份為2016年劣V類，2018年為III類，總體水質情況逐年轉優(yōu)。

青縣橋斷面單因子指數(shù)評價水質總體為III～V類，水質優(yōu)于桑園橋斷面。超標項目僅為3個，TN超標倍數(shù)最大為2.135。綜合污染指數(shù)為0.04～0.7，最差年份為2019年劣V類，最優(yōu)年份2020年III類。

由此可以判斷：該斷面主要污染指標為耗氧物質和營養(yǎng)鹽，而重金屬及毒性指標基本無污染[4]。在空間上，南運河滄州段上游比下游污染嚴重，也就是說水流在滄州境內通過時，水質污染沒有加重。從時間上看，桑園橋和青縣橋的水質均逐年改善，但南運河下游青縣橋水質明顯優(yōu)于上游桑園橋水質。

3 水環(huán)境影響因素分析

根據(jù)水質評價結果，影響南運河水環(huán)境質量的因素主要有以下幾個方面：

一是水資源是影響水環(huán)境質量的重要因素。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，總體上看南運河水質逐年改善。2016年、2017年南運河部分河段處于斷流無水狀態(tài)，水環(huán)境質量綜合評價達到了輕污染；但是2018年開始南運河引黃工程、南水北調東線一期實施力度逐年增加后，水環(huán)境得到了明顯改善，逐漸轉變?yōu)檩^清潔并達到清潔等級。這是因為河道引水解決了多年來南運河水資源短缺的問題，實現(xiàn)了河道水體的周期性更換，滿足了河道生態(tài)水量的需求，補充了地下水，逐步恢復了水體自潔功能，優(yōu)化了河道沿岸的生態(tài)環(huán)境，使得河道內水環(huán)境質量不斷改善。由此可見，水資源是影響水環(huán)境質量的重要因素。

二是農(nóng)業(yè)是南運河水環(huán)境污染的主要污染源。南運河滄州段全線不設排污口，評價結果顯示重金屬毒性指標基本無污染。但由于運河沿線村鎮(zhèn)、農(nóng)田數(shù)量眾多，居民生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水、農(nóng)田排水、化肥農(nóng)藥沉降、垃圾沖刷水等，在雨季容易被沖刷或滲入地下，對水質造成污染。造成雨季豐水期水中氮磷含量較高，耗氧物質和營養(yǎng)鹽污染指標較高。

三是上游來水污染也是影響南運河水環(huán)境的原因之一。水質評價結果的空間對比顯示，上游斷面污染明顯高于下游斷面。推斷一是位于南運河上游衛(wèi)運河接納了大量污水經(jīng)由南運河下泄，下泄的污水對南運河水質造成了較大的影響；二是南運河山東段也存在污水直排或滲漏入河現(xiàn)象，加之南運河河道水環(huán)境容量較小，對滄州段南運河水環(huán)境造成威脅。

4 建議措施

4.1 充分利用每年南運河輸水工程，通過計算河道生態(tài)需水量，并結合航運要求，確定總需水量，合理配置水資源。充分利用本地水源、非常規(guī)水源，多方利用外調水源，優(yōu)先利用上游衛(wèi)運河徑流水量，其次利用引黃工程、南水北調東線工程，通過多水源聯(lián)合調度等措施，保證南運河生態(tài)水量，改善水生態(tài)環(huán)境。為大運河景觀帶的建設提供水資源和水環(huán)境的雙重保障。

4.2 開展河道清淤工程，清除底泥中的污染物，降低河道內源污染。

4.3 加強運河沿岸城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村環(huán)境整治和保護工作，禁止將未經(jīng)處理的生活污水等廢水直接排入南運河河道，杜絕傾倒生活垃圾，建立垃圾長效管控機制。完善“村收集、鄉(xiāng)轉運、縣處理”的農(nóng)村生活垃圾收運處理模式，加快鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉運設施建設，加強河道內垃圾監(jiān)管，杜絕清理后反彈。

4.4 加強農(nóng)業(yè)面源污染整治。在灘地范圍內積極推廣保護性耕作、化學農(nóng)藥替代、化肥機械化深施、精準化施肥和水肥一體化等減量增效技術，推進農(nóng)家肥、畜禽糞便等有機肥料資源的綜合利用[13]。

4.5 采用生物修復技術，通過利用培養(yǎng)、接種微生物或培育水生植物和水生動物，對水中污染物進行吸收、降解、轉化及轉移，從而凈化水質。

4.6 改善河流沿岸生態(tài)環(huán)境，建設生態(tài)駁岸，打造沿岸綠色走廊，恢復水面和水邊動植物生態(tài)系統(tǒng)，逐步恢復河流水生態(tài)功能，提高河流自凈能力。

4.7 加強水環(huán)境質量監(jiān)測，逐步建立水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，為水環(huán)境的保護和治理提供詳實準確的數(shù)據(jù)資料。建設水利信息化體系，在南運河河道水系管護中應用互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為防洪減災、水資源管理、水環(huán)境監(jiān)測等提供有力的技術支撐。

5 小結

對滄州段南運河水環(huán)境的治理與保護應進行統(tǒng)籌規(guī)劃，控制污染源頭，修復生態(tài)環(huán)境，完善監(jiān)管體系，加強執(zhí)法力度，緊緊抓住我省大運河保護和滄州市大河景觀帶建設的有利時機，各部門協(xié)同發(fā)力，多措并舉，真正把大運河建設成“水清岸綠、有魚有草、人水和諧”的綠色生態(tài)走廊。