過去20年東江水質演變趨勢

曾凡棠，張修玉，許振成，黃生志，張 強，張恒軍，房懷陽，汪中洋

(1.環境保護部華南環境科學研究所，廣東廣州 510655;2.中山大學水資源與環境系，廣東廣州 510275)

飲用水源河流生態系統是由自然與社會相互綜合而成的復雜系統，其水質演變是流域生態環境和社會經濟活動的綜合反映［1，2］。水質演變不僅受氣象、水文以及地質狀況等自然因素的影響，還與人類經濟活動密切相關［1，3］。目前，隨著人口增長與社會經濟的快速發展，對水資源需求量不斷增加的同時，水質惡化愈來愈明顯，水資源短缺和水環境污染問題日趨突出，嚴重困擾著人類的生存與發展［4～11］。飲用水源河流水質演變作為流域水污染防治與水資源管理的重要研究內容，近年來，飲用水源河流水質演變越來越受到國內外水利與環保學者的重視［12］，逐漸成為水資源調度、監控與預警的核心議題。

東江是珠江流域三大水系之一，其中廣東省境內23540km2，占87.06%。目前，東江不僅是珠江三角洲東部的河源、惠州、東莞、廣州等沿岸城市主要生產、生活水源地，同時還肩負著通過跨流域調水供應深圳和香港用水的重任，供水人口達到3000余萬［13］。然而，隨著東江流域工業化與城市化的加快，東江水資源開發利用出現了明顯的南方季節性缺水和水質性缺水的特征［14］。因此，本文分析了過去20年東江干流水質變化趨勢，旨在為促進東江流域的水質保護與生態管理提供資料借鑒與數據參考。

1 數據來源與分析方法

1.1 數據來源

數據來源于東江流域水質控制網站中的重要監測站點龍川站、河源站和博羅站，對3個站點實測數據時間序列較長的NH3－N、CODMn及BOD5等指標的時間變化趨勢進行分析，采用1980～1992年與2000～2007年CODMn、NH3－N、BOD5的數據 (1980～1992年缺少BOD5的數據)。同時，利用河源段、惠州段和東莞段3個河段監測斷面2003年1月～2010年12月逐月水質數據，選取DO、CODMn、NH3－N和TP 4項有機類指標進行統計分析。

1.2 分析方法

對于水質變化趨勢分析的研究已有多種方法，主要有通過污染源調查的彈性系數法、簡單直觀的圖解法、序列建模法、基于參數檢驗的回歸分析法和非參數檢驗法等［1，5］。本文主要采用圖解法。該方法簡單直觀，能夠形象地將水質在時間以及空間上的變化情況展示出來，有利于把握水質的變化趨勢。

2 東江干流水質歷史特征分析

1980～1992年 (見圖1～圖3)，東江干流各站點水質 NH3－N大部分時間都穩定在 I類，CODMn大部分時間都穩定在I類、II類。2000～2007年，隨著東江流域經濟持續高速發展，排入河流的污染物種類和總量不斷增加，下游博羅站點NH3－N與CODMn濃度均有所增加，其中，CODMn濃度個別時段超過III類限值;但各站點的BOD5與NH3－N均未超過Ⅲ類限值。

圖3 東江下游 (博羅)1980～1992年、2000～2007年水質變化趨勢

圖4 東江干流上游河段 (河源)逐年水質變化趨勢

根據東江干流河源段、惠州段和東莞段3個河段監測斷面2003年1月～2010年12月逐月DO、CODMn、NH3－N和TP的統計分析結果 (見圖4～圖6)，東江上游河段DO、CODMn、NH3－N和TP大部分時段優于II類甚至I類;但NH3－N指標2010年變化較大，最劣水質已出現輕微超標現象;年際變化中NH3－N和TP呈現較明顯的上升趨勢。中游河段DO變幅較大，仍符合II類水質要求，CODMn變化不顯著，年均值優于I類，NH3－N指標2007年最差，超過II類，2008年至2009年有所下降，基本滿足II類水質要求;TP較平穩。下游河段水質較差，尤其DO近三年出現劣于II類，NH3－N指標連續8年接近II類標準限值且變幅不大。由圖7可知，東江干流由上而下表現出較明顯水質變差趨勢。2003年～2010年東江各段水質基本達到II～III類水質標準，其中上游河段基本維持在II類，中下游部分指標達到III類。目前，受珠三角洲產業輻射效應的影響，經濟社會發展的高潮逐漸向中上游地區傳播，前鋒已抵達上游河源，中上游水質雖然總體保持良好，但河源段水體質量總體上呈現下降趨勢，近3a的惡化趨勢尤其明顯，氨氮、總磷等指標已接近II類水質標準上限，各指標均表現出枯水期水質略好于豐水期和平水期的特征，說明面源污染的影響較突出。中游惠州段主要表現在豐水期高溫季節氨氮濃度較高，而溶解氧較低，部分時段已經超過II類水質標準，近3a總體趨勢是基本穩定略有上升。下游東莞段氨氮和總磷水平要高于中上游河段，大部分時段介于II～III類水質標準，個別時段甚至超過III類標準，近3a的總體變化趨勢是穩中有降，說明淡水河、石馬河等流域的治污努力取得了一定的效果。

圖7 東江干流各河段水質變化趨勢

3 結論

(1)過去20年東江干流水質總體良好，但近年來變差趨勢較明顯;東江干流由上而下表現出較明顯水質變差趨勢。

(2)2003～2010年東江干流各段水質基本在Ⅱ～Ⅲ類，其中上游河段基本維持在Ⅱ類，中下游部分指標達到Ⅲ類。

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