姜東生,趙信祥,孫 芳,陳學虞,吳 瀟
(黃河水利委員會山東水文水資源局,山東 濟南 250100)
據統計分析自1999年黃河水利委員會對黃河水資源實行統一管理與調度以來,在來水持續偏枯的情況下,通過統一調度,強化管理,科學配置,實現了黃河連續10年不斷流,同時有效遏制了流域生態惡化趨勢,非汛期平均增加河道內生態環境水量10億m3,河口三角洲生態系統健康狀況得到明顯改善,并開始向良性方向發展。
黃河水資源統一調度對地處黃河最下游的山東河段的水生態環境的改善是顯而易見的,但對黃河山東段水質影響到底有多大,發展趨勢如何,缺少基礎依據和分析。本文通過對山東河段多年來監測成果的統計分析,論證黃河水資源統一調度以來對山東河段水質產生的影響。
依據黃河山東水環境監測中心對各斷面水質的監測數據,選用國家地面水環境質量標準中開展的基本項目作為評價因子。評價使用功能評價及水質指標單因子達標評價方法。由于上世紀七八十年代山東黃河水質狀況良好,所以評價時段選取1991—2009年。評價方法在2001年以前采用GB3838—1988《地面水環境質量標準》,2002年以后選用GB3838—2002《地面水環境質量標準》,根據評價河段使用功能和保護目標將其劃分為5類,以山東黃河功能區Ⅲ類作為評價標準,黃河山東河段各斷面常規監測結果超標率變化情況如圖1。
從評價結果看,2001年以前山東黃河水質主要超標物質為非離子氨、高錳酸鹽指數和亞硝酸鹽氮;2002年以后主要超標參數為氨氮、化學需氧量、五日生化需氧量和石油類等。

圖1
水中氨氮的來源主要為工業廢水、農田灌溉退水及生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物,魚類對水中氨氮比較敏感,當氨氮含量高時會導致魚類死亡。到目前為止的山東黃河水質監測歷史資料中,氨氮是山東黃河污染物中最具代表性的參數。該參數的監測始于1980年,當時由于氨氮含量低,檢測方法采用的是目視比色法,該方法一直持續到1992年,期間全山東黃河氨氮含量一直基本維持在0.20 mg/L以下,最大值出現在1989年8月份的濼口斷面,監測結果為0.40 mg/L。
從1993年開始儀器分析,采用納氏試劑分光光度法,山東黃河的氨氮含量首次超過1.0 mg/L,分別出現在高村、濼口斷面。1995年以后每年都會出現超過1.0 mg/L的監測結果,山東黃河干流各斷面氨氮年均值統計結果見圖2:

圖2
從圖2可以清晰地看出,黃河水質明顯呈現出幾個階段。第一階段水質狀況良好階段,出現在1992年之前,年均值全部在0.20 mg/L以下;第二階段出現在1993—1998年,水質處于持續明顯惡化階段,氨氮含量直線上升,1998年整個山東河段氨氮含量年均值全部超過1.0 mg/L;第三階段出現在1998—2003年,也就是黃河實施水資源統一調度初期,由于山東黃河水資源量偏枯,水質出現起伏,特別是2001年,氨氮含量已經回落到一個較低水平,但由于黃河來水量持續偏少,2000—2002年連續3年濼口斷面徑流量為80億m3左右,而污染物入黃量增加,污徑比一直保持在較高水平致使黃河水質再度惡化,從2002年12月到2003年4月出現整個黃河山東段氨氮含量一直維持在1.0 mg/L以上水平長達5個月之久;2003年下半年至今為第四階段,隨著國家污染治理力度的加大,黃河水資源量的充沛,濼口斷面徑流量均超過200億m3,再加上黃河水資源的統一科學調度,山東黃河氨氮含量出現明顯回落趨勢,表明山東黃河水質狀況呈現好轉趨勢。
山東黃河兩岸均有堤防控制,只有長平灘區少量污水可以進入,由于污水量較少,對山東黃河水質影響不大。主要支流大汶河,經過東平湖調蓄,季節性進入黃河,從近年來東平湖入黃河陳山口斷面的監測結果來看,各項污染參數與黃河山東段的監測結果相差不多,而且還略優于黃河水質,因此對黃河水質影響也不大。黃河山東段自上而下沿程高村、艾山、濼口、利津的超標率對照圖如圖3。
從圖3可以看出,每年各河段的超標率,自上而下沿程基本都呈下降趨勢;而從氨氮年平均含量對比趨勢圖(圖2)也可明顯看出,高村基本處于最上層,往下依次為艾山、濼口、利津,最后是東平湖出湖斷面陳山口,層次顯著分明。分析結果表明:山東黃河在泥沙等作用下,具有較強的降解作用,污染物沿程下降趨勢顯著。

圖3
近年來,特別是黃河實施水資源統一調度以來,山東河段水質狀況有所好轉,但每年各河段仍有超標現象。2003年以來,高村、艾山、濼口、利津4個斷面共出現超標104月次,按月統計各斷面出現超標結果如圖4:

圖4
由圖4知,黃河山東河段出現超標幾率較高的月份主要有 1、2、3、4、7、12 月份,分別占總超標月次的10%左右,分別占當月總測次的40%左右,尤其3月份最高占7年期間3月份總測次的50%以上。其中,7月份主要超標參數為化學需氧量,泥沙對該參數具有較強吸附作用,7月份正值山東河段高含沙量時期,特別是2005年7月份山東各河段含沙量基本都在20 kg以上,所以4個斷面化學需氧量均超標。每年的12月至次年的4月,由于黃河水資源量少、污徑比高,黃河山東段水質較差。
統計結果表明,90年代山東黃河水質超標率呈明顯上升趨勢,水質惡化趨勢顯著。1999年黃河實施水資源統一調度是黃河山東河段水質明顯好轉的轉折點,統一調度以來,除2005年出現起伏外,山東各河段年超標率均呈現出明顯下降趨勢。每年的12月至次年的4月是山東黃河水質真正較差的時期。