張海柱 蔡斌琴 張 悅 馮 琳

（四川省遂寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 四川遂寧 629000）

引言

遂寧市城區(qū)五河即聯(lián)盟河、明月河、開(kāi)善河、米家河和渠河，均為涪江一級(jí)支流，受到地表徑流攜帶污染物進(jìn)入河道和沿岸生產(chǎn)、生活廢水、固體廢物進(jìn)入河道的影響，部分河流水質(zhì)不能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。五條河流最終匯入了觀音湖，污染了涪江尤其是觀音湖水質(zhì)，造成了觀音湖早春富營(yíng)養(yǎng)化[2]。摸清城區(qū)五河水質(zhì)現(xiàn)狀、水質(zhì)變化趨勢(shì)、主要污染因子和提出針對(duì)性的措施具有重要意義。對(duì)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)常用的方法有單因子評(píng)價(jià)法[3]、灰色系統(tǒng)評(píng)價(jià)法[4]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[5][6]和模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法[7]等?，F(xiàn)采用單因子污染指數(shù)對(duì)主要污染因子氨氮和總磷的達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，Spearman 相關(guān)系數(shù)ρs對(duì)近幾年的變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析?！笆濉?期間，米家河、聯(lián)盟河和明月河水環(huán)境呈現(xiàn)向好趨勢(shì)，米家河和聯(lián)盟河均由劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)改善為Ⅲ類(lèi)水質(zhì)，近幾年城區(qū)五河水質(zhì)雖然有很大改善，但整體狀況仍然不容樂(lè)觀，故在探討了存在問(wèn)題和成因的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的治理措施。

1 城區(qū)五河概況

遂寧市城區(qū)五河均為涪江支流，聯(lián)盟河發(fā)源于秀水鄉(xiāng)段家灣，流經(jīng)遂寧市船山區(qū)和河?xùn)|新區(qū)，于遂寧市仁里鎮(zhèn)仁里場(chǎng)外匯入涪江，全長(zhǎng)37.9km，流域面積118.0km2。明月河發(fā)源于四川省遂寧市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)西寧鄉(xiāng)柴家溝，流經(jīng)遂寧市船山區(qū)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，于吳家洲匯入涪江，河道長(zhǎng)度8.4km，流域面積22.9 km2[1]。開(kāi)善河流經(jīng)遂寧市船山區(qū)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，河道長(zhǎng)度24.0km，流域面積62.0 km2。龍鳳古鎮(zhèn)金龜峽村的米家河流經(jīng)遂寧市船山區(qū)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，河道長(zhǎng)度9.9km，流域面積23.0 km2。渠河起于桂花鎮(zhèn)的黃連沱，流經(jīng)遂寧市主城區(qū)后，于龍鳳鎮(zhèn)龍鳳電站匯入涪江，聯(lián)盟河在涪江左岸，明月河、開(kāi)善河、米家河和渠河均位于涪江右岸。渠河曾經(jīng)是遂寧市飲用水水源，后來(lái)實(shí)施飲用水水源地取水口北移工程，渠河現(xiàn)成為集發(fā)電、城市用水和農(nóng)田灌溉為一體的綜合性河流。渠河由于設(shè)置了飲用水源保護(hù)區(qū)，水質(zhì)常年穩(wěn)定在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，其余流經(jīng)城區(qū)的四河不同程度的受到人為活動(dòng)的干擾，水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，部分河流水質(zhì)為劣Ⅴ類(lèi)，個(gè)別河流成為黑臭水體[8]。

2 調(diào)查內(nèi)容和方法

2.1 調(diào)查點(diǎn)位

選取聯(lián)盟河仁里場(chǎng)橋、明月河映河橋、開(kāi)善河銀河路橋、米家河米家橋和渠河，均為入涪江前500 米，共布設(shè)了5 個(gè)斷面。

2.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo)

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)pH 和溶解氧（Do），實(shí)驗(yàn)室分析項(xiàng)目高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）和總磷（TP）。高錳酸鹽指數(shù)采用氧化還原滴定法，氨氮和總氮分別采用過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法和納氏試劑分光光度法，總磷采用鉬酸銨分光光度法。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和采樣

每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面每月初在河道中央處采集水樣1個(gè)，水樣采集時(shí)，加硫酸，使pH≤2，采樣結(jié)束后，立即對(duì)樣品進(jìn)行分析處理，分析時(shí)均采取空白樣，平行雙樣和加標(biāo)樣的質(zhì)控措施，分析結(jié)果為扣除空白后平行樣的均值。pH 和溶解氧（DO）采用現(xiàn)場(chǎng)儀器進(jìn)行測(cè)定。

2.4 調(diào)查方法

2.4.1 單因子污染指數(shù)

對(duì)高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮采用單因子污染指數(shù)Di對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

式中：Ci—水質(zhì)實(shí)際監(jiān)測(cè)值；

Si—地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-2002）Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值。

2.4.2 Spearman 相關(guān)系數(shù)

采用Spearman 相關(guān)系數(shù)ρs分析水質(zhì)年度變化趨勢(shì)。

式中：n—數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

di—數(shù)據(jù)點(diǎn)（xi,yi）的秩次（rxi,ryi）之差。

相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越大，相關(guān)性越強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)越接近于1 或-1，相關(guān)度越強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)越接近于0，相關(guān)度越弱。采用n＝5 的臨界值，將相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值和統(tǒng)計(jì)表的臨界值進(jìn)行比較，當(dāng)相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值大于臨界值，表明變化趨勢(shì)有顯著意義，當(dāng)相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值小于臨界值，表明沒(méi)有顯著意義，如果相關(guān)系數(shù)ρs是負(fù)值，則表明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，如果相關(guān)系數(shù)ρs為正值，則表明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì)。

3 水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

3.1 水質(zhì)現(xiàn)狀

對(duì)城區(qū)五河聯(lián)盟河、明月河、開(kāi)善河、米家河和渠河的2020 年水質(zhì)情況進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表1。2020年度年平均米家河、聯(lián)盟河和渠河水質(zhì)類(lèi)別達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，明月河和開(kāi)善河水質(zhì)類(lèi)別為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅳ類(lèi)，主要超標(biāo)因子為氨氮。其中，水質(zhì)最好的為渠河，超標(biāo)最為嚴(yán)重的為開(kāi)善河，氨氮超標(biāo)0.21倍。城區(qū)五河監(jiān)測(cè)因子pH 和溶解氧平均在8 左右，基本維持穩(wěn)定，高錳酸鹽指數(shù)渠河最低，聯(lián)盟河最高。除渠河外，其余四河總磷均在0.15 以上，聯(lián)盟河和明月河年均在0.18，達(dá)標(biāo)形勢(shì)非常嚴(yán)峻，總氮不參與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)僅供參考。2020 年度，城區(qū)五河水質(zhì)最好的為渠河，水質(zhì)最差的為開(kāi)善河。

表1 城區(qū)五河水環(huán)境質(zhì)量

近幾年，遂寧市對(duì)城區(qū)五河進(jìn)行了沿岸河道治理和景觀改造，對(duì)聯(lián)盟河通過(guò)的最大場(chǎng)鎮(zhèn)永興鎮(zhèn)加強(qiáng)管網(wǎng)建設(shè)，沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行雨污分流，所產(chǎn)生的廢水通過(guò)場(chǎng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施處理后達(dá)標(biāo)排放，禁止污水直排入聯(lián)盟河。對(duì)明月河進(jìn)行清淤工程，同時(shí)，興建引水設(shè)施，保證足夠的流速和流量。開(kāi)善河和米家河流經(jīng)經(jīng)開(kāi)區(qū)，沿岸工業(yè)企業(yè)眾多，個(gè)別企業(yè)偷排漏排，通過(guò)整治沿岸周邊企業(yè)，加強(qiáng)對(duì)入河排污口管理，企業(yè)產(chǎn)生的廢水集中收集后通過(guò)管網(wǎng)進(jìn)入城南第二城鎮(zhèn)污水處理廠處理。渠河周邊加強(qiáng)水源地管理，建設(shè)防護(hù)網(wǎng)和隔離窗，禁止河邊游泳垂釣。城區(qū)五河水質(zhì)已經(jīng)明顯好轉(zhuǎn)，基本能夠滿(mǎn)足景觀水質(zhì)要求。

3.2 水質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律

利用單因子污染指數(shù)對(duì)出現(xiàn)超標(biāo)的聯(lián)盟河、明月河、開(kāi)善河和米家河進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)超標(biāo)因子高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷的2020 年度全年月度變化情況進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。聯(lián)盟河和米家河全年平均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，聯(lián)盟河高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷在個(gè)別月份出現(xiàn)超標(biāo)，高錳酸鹽指數(shù)只是在11 月出現(xiàn)一次超標(biāo)，氨氮有五個(gè)月出現(xiàn)超標(biāo)，最為嚴(yán)重在4 月，總磷有三個(gè)月出現(xiàn)超標(biāo)，最為嚴(yán)重在2 月，單因子污染指數(shù)達(dá)到了1.80，超標(biāo)率為41.7%。米家河氨氮和總磷在個(gè)別月份出現(xiàn)超標(biāo)，氨氮有三個(gè)月出現(xiàn)超標(biāo)，最為嚴(yán)重在2 月，單因子污染指數(shù)達(dá)到了1.89，總磷有四個(gè)月出現(xiàn)超標(biāo)，超標(biāo)率為33.3%。明月河和開(kāi)善河氨氮超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，單因子污染指數(shù)最高均出現(xiàn)在2 月，明月河為4.87，開(kāi)善河為5.04，當(dāng)月兩條河流均成為了劣Ⅴ類(lèi)水體，明月河超標(biāo)率為41.7%，開(kāi)善河超標(biāo)率為58.3%。四條河流出現(xiàn)超標(biāo)集中在平水期和枯水期。近年來(lái)，遂寧市降雨集中于夏、秋兩季，占全年總降水量的88.0%左右[9]，進(jìn)入豐水期，大量雨水和地表徑流進(jìn)入河道，增加了城區(qū)五河的水體自?xún)裟芰?，而且?duì)進(jìn)入河道的污染物進(jìn)行了稀釋?zhuān)w水質(zhì)從而有所改善。

圖1 單因子污染指數(shù)月度變化趨勢(shì)

利用單因子污染指數(shù)對(duì)城區(qū)五河2016 年以來(lái)的年度變化情況進(jìn)行了分析，主要污染指標(biāo)氨氮的單因子污染指數(shù)年度變化情況見(jiàn)圖2。米家河、聯(lián)盟河和明月河呈現(xiàn)變好趨勢(shì)，其中米家河和聯(lián)盟河均由劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)改善為Ⅲ類(lèi)水質(zhì)。開(kāi)善河呈現(xiàn)出先好后差“峰型”變化趨勢(shì)。米家河在2016～2019 年平均濃度中氨氮均超標(biāo)，單因子污染指數(shù)最大值為7.40。聯(lián)盟河在2016～2019 年平均濃度中氨氮均超標(biāo)，單因子污染指數(shù)最大值為4.38。明月河在2016～2020 年平均濃度中氨氮均超標(biāo)，單因子污染指數(shù)最大值為8.75。開(kāi)善河在2016～2020 年平均濃度中氨氮均超標(biāo)，單因子污染指數(shù)最大值為2.45，城區(qū)四河單因子污染指數(shù)最大值均出現(xiàn)在2016 年。

圖2 氨氮單因子污染指數(shù)年度變化趨勢(shì)

采用Spearman 相關(guān)系數(shù)（n=5，0.9）對(duì)水質(zhì)年度變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究，2016～2020 這五年來(lái)，聯(lián)盟河、明月河和米家河的相關(guān)系數(shù)分別為-0.9、-1 和-1，水質(zhì)呈現(xiàn)明顯變好趨勢(shì)。開(kāi)善河相關(guān)系數(shù)為-0.6，水質(zhì)呈現(xiàn)變好趨勢(shì)，但是變化并不顯著。

4 成因及治理措施

4.1 水質(zhì)現(xiàn)狀成因分析

城區(qū)五河流經(jīng)遂寧市城區(qū)，水流量小，流速緩慢，河流沿岸污水管網(wǎng)覆蓋率底，排放的工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)入河道，導(dǎo)致污染因子氨氮和總磷大量進(jìn)入河道，水體不能完成自我凈化。同時(shí)，沿岸水源涵養(yǎng)和生態(tài)建設(shè)不足造成水土流失嚴(yán)重，進(jìn)入河道導(dǎo)致部分河道淤積不暢，大量的污染物沉積到河道底部淤泥中，形成河流和底泥污染共生共存，相互轉(zhuǎn)化。

城區(qū)五河流域除了渠河，其余河流未進(jìn)行水功能區(qū)劃分，水源地未規(guī)范化建設(shè)也未明確水質(zhì)管理目標(biāo)，岸線(xiàn)的開(kāi)發(fā)利用缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，岸線(xiàn)的各種使用功能之間、岸線(xiàn)的開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)之間的矛盾突出。由于未列入國(guó)、省、市控水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面，水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作沒(méi)有系統(tǒng)開(kāi)展，流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)有待加強(qiáng)。

流域入河排污口眾多，未開(kāi)展入河排污口規(guī)范化建設(shè)、污染物入河總量限排和加強(qiáng)對(duì)排污口的監(jiān)督管理，未完全進(jìn)行雨污分流建設(shè)，污水管網(wǎng)配套不到位，污水直排現(xiàn)象嚴(yán)重。對(duì)群眾的宣傳教育不到位，存在向河道溝渠亂扔、亂倒、亂排的行為。

4.2 對(duì)策和建議

對(duì)于城區(qū)五河存在的問(wèn)題，建議采取水環(huán)境治理和水生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的方式進(jìn)行，在水環(huán)境治理方面，加快對(duì)污水處理廠升級(jí)改造。流域城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要因地制宜加快除磷脫氮等改造和升級(jí)，全面加強(qiáng)配套管網(wǎng)建設(shè)。加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)實(shí)施污水截流收集、雨污分流、初期雨水收集強(qiáng)化改造。加強(qiáng)流域內(nèi)入河排污口規(guī)范化管理，依法開(kāi)展入河排污口設(shè)置論證工作，切實(shí)切斷工業(yè)廢水和生活污水直排入河現(xiàn)象，建立流域應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)案和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施。對(duì)河底污泥進(jìn)行清理，加強(qiáng)流域水質(zhì)預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)，完善流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能力，系統(tǒng)化建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系并常態(tài)化進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)。

在水生態(tài)修復(fù)方面，全面進(jìn)行水功能區(qū)劃分，對(duì)水質(zhì)管理目標(biāo)進(jìn)行全方位明確。完善水土保持體系建設(shè)，嚴(yán)格執(zhí)行水土保持方案，有針對(duì)性地實(shí)施水土保持措施。規(guī)范化進(jìn)行流域堤防護(hù)岸建設(shè)，增加流域內(nèi)濕地面積和恢復(fù)流域內(nèi)濕地功能，實(shí)施引水調(diào)水工程，保證水生態(tài)充足的流量，全面保護(hù)濕地、擴(kuò)大濕地面積、增強(qiáng)濕地功能。通過(guò)工程和非工程措施，加強(qiáng)濕地管護(hù)，強(qiáng)化濕地保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和退化濕地生態(tài)修復(fù)，提升濕地保護(hù)管理能力，增加濕地生態(tài)產(chǎn)品供給能力，增強(qiáng)濕地生態(tài)服務(wù)功能。圍繞涪江水土保持核心區(qū)建設(shè)，營(yíng)造和保護(hù)基干防護(hù)林帶，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、功能穩(wěn)定的沿江森林生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建涪江支流的生態(tài)屏障。

建設(shè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，建立大數(shù)據(jù)分析模型，開(kāi)展大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集成，統(tǒng)一發(fā)布水環(huán)境監(jiān)測(cè)信息。加強(qiáng)水環(huán)境質(zhì)量通報(bào)，定期開(kāi)展城區(qū)五河水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)預(yù)警，建立測(cè)管協(xié)同機(jī)制。

結(jié)語(yǔ)

利用單因子污染指數(shù)對(duì)遂寧市城區(qū)五河水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，米家河、聯(lián)盟河和渠河2020 年能夠達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，明月河和開(kāi)善河水質(zhì)類(lèi)別為Ⅳ類(lèi)，主要超標(biāo)因子為氨氮，采用Spearman 相關(guān)系數(shù)對(duì)近幾年水質(zhì)變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究，聯(lián)盟河、明月河和米家河水質(zhì)呈現(xiàn)明顯變好趨勢(shì)。開(kāi)善河水質(zhì)呈現(xiàn)變好趨勢(shì)，但是變化并不顯著。同時(shí)，在深入研究了水質(zhì)現(xiàn)狀成因的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的提出了對(duì)策和措施。