重慶主城區兩江水質近年變化評價

呂平毓，王平義，陳 靜

(1.長江水利委員會長江上游水文水資源勘測局，重慶400014;2.重慶交通大學河海學院，重慶400074)

三峽工程自開工建設以來，其水質問題一直受到國內外的廣泛關注。三峽工程于1997年11月8日進行截流，2003年6月1日正式蓄水，6月10日蓄至135 m水位，之后一直維持該水位運行，直至2006年9月開始進行二期蓄水，正式蓄至156 m水位。三峽水庫135 m蓄水后各干流斷面年度水質狀況基本良好，總體上符合GB 3838—2002《地表水環境標準》Ⅱ類或Ⅲ類標準，與蓄水前相比變化不大［1-3］。隨后，三峽工程2007年下半年開始165 m蓄水，2008年10月開始172.8 m試驗性高水位蓄水，2010年10月26日蓄至175 m，三峽庫區演變成為一個狹長的河流型水庫，水位抬升，庫容增加，流速降低。

重慶位于長江流域［4］，為了解這段時間三峽庫區重慶段的水質變化情況，采用重慶主城區長江和嘉陵江江段2006—2010年主要代表監測斷面的水質監測數據，對重慶主城區試驗性蓄水前后水質變化特征進行綜合評價，力求能客觀地反映重慶段水環境的質量狀況和水質變化特征，以期為三峽水庫水資源利用保護提供一定的參考依據。

1 監測斷面的布置

根據重慶主城區長江段和嘉陵江段的自然環境特征、庫區水文情勢和社會經濟發展特點，為較為合理地對重慶主城區兩江水體環境質量進行監測和較為客觀地評價試驗性蓄水前后水質變化情況，選取2006—2010年間銅罐驛、寸灘、長壽、朱沱、北碚、臨江門6個代表斷面進行分析。數據采用各監測斷面每月1次的常規水環境監測數據。主要監測斷面分布如圖1。

圖1 主要監測斷面分布Fig.1 Main monitoring sections

圖1中，①號朱沱斷面，位于重慶市永川區朱沱鎮，為長江干流重慶市入境監測斷面，距大壩距離750 km;②號銅罐驛斷面，位于重慶市九龍坡區銅罐驛鎮，為長江干流重慶市主城區上游控制斷面;③號寸灘斷面，位于重慶市江北區寸灘鎮，為長江干流重慶市主城區下游控制斷面，處于長江和嘉陵江匯合口下游7 km處;④號長壽斷面，位于重慶市長壽區黃草峽鎮，為長江干流重慶市出境監測斷面;⑤號北碚斷面，位于重慶市北碚區朝陽橋下游3 km，為嘉陵江干流重慶市主城區上游控制斷面;⑥號臨江門斷面，位于重慶市渝中區臨江門，為嘉陵江入長江河口控制斷面，與長江匯合口相距2 km處。

2 水質評價

2.1 評價方法

根據國家有關水質標準，結合重慶主城區兩江水體質量特征，選取水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、5日生化需氧量、氨氮、總氮(湖、庫)、總磷、揮發酚、氰化物、砷、汞、六價鉻、銅、鎘、鉛、石油類及糞大腸菌群等19項參數進行評價分析［5］。考慮到與歷史資料的可比性和統一性，評價標準選用GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，采用單因子評價法［6-7］對水質狀況進行評價。

2.2 監測結果

單因子評價法是以各評價參數的統計值與各類水質標準值進行比較，確定單項水質類別，以評價結果中最差的單項結果代表斷面水質狀況［5］。劣于Ⅲ類的即定義為超標，總體上確定水質類別，定性的判斷各階段水質的變化情況。

按GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，筆者選取的6個斷面2006—2010年水質類別所占的比例變化見表1。

表1 所有斷面2006—2010年水質類別所占比例Table 1 Proportion of water quality classification in all sections from 2006 to 2010

從表1可以看出，三峽水庫蓄水前后，在不考慮大腸菌群的情況下，長江河段重慶主城區水質狀況總體較好，水質變化起伏不大。所有斷面的水質大多處于Ⅲ類，所占比例范圍為30% ～91.7%。朱沱斷面除2008年水質接近Ⅳ類外，其余各年水質均較好;銅罐驛斷面Ⅲ類水質所占比例和Ⅳ類水質所占比例各年變化不大，2006年水質接近Ⅳ類，其他年份Ⅲ類水質呈緩慢上升趨勢;寸灘斷面污染較為嚴重，其中2006年和2008年水質較差，為Ⅳ類，但從整體來看，Ⅲ類水質所占的比例呈下降趨勢，整體水質近年來有好轉趨勢;長壽斷面Ⅲ類水質所占比例大致下降，Ⅳ類水質所占比例大致上升，2006年和2008年水質較差，呈Ⅳ類，整體水質趨于變差;北碚Ⅲ類水質所占比例呈上升趨勢，Ⅳ類水質所占比例呈下降趨勢，并且2007、2009、2010這3年全年水質為Ⅲ類，各年水質較好;臨江門Ⅲ類水質所占比例上升，Ⅳ類水質所占比例趨于下降;水質變化的趨勢較為平緩，各年的水質較好。

2.3 水環境變化分析

對比監測斷面的水質觀測資料，對長江和嘉陵江重慶主城區的水質變化趨勢進行分析。參考的水質參數包括:溶解氧(DO)、高錳酸鹽指數(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)、總磷(TP)等6項，根據水質特征與水體的功能，分別對氧平衡指標、營養鹽指標和重金屬、懸浮物指標的分布特性進行討論。

2.3.1 氧平衡指標分析

氧平衡指標主要討論DO、CODMn和BOD5等3項。圖2為2006—2010年6個斷面的DO、CODMn和BOD5含量變化。

圖2 2006—2010年氧平衡指標變化Fig.2 Variation of Oxygen balance index from 2006 to 2010

圖2表明，三峽蓄水對氧平衡指標有一定的影響。2008年三峽工程172 m蓄水后，各項指標含量均有不同程度的下降，處于長江干流的監測斷面尤為明顯。這是由于蓄水后，水位升高，水深加大，水流速度變緩，進而致使水體的負氧能力略微下降，此外由于水位抬高、流速減慢，庫尾泥沙隨著運行年限的增長而呈累積性淤積，水體中泥沙吸附的有機污染物質隨著泥沙沉降進入底泥，最終導致水體中CODMn和BOD5含量有所下降。

由于前面水質分析出污染較為嚴重的為寸灘斷面，故而選取長江干流寸灘和銅罐驛數據作出含量變化圖進行對比分析。從圖3和圖4可以看出:三峽庫區長江干流BOD5和DO的變化幅度不大，BOD5小于2 mg/L，DO 大于7.5 mg/L，均屬于Ⅰ類標準。水期對CODMn值的影響比較大，其值在豐水期的濃度明顯高于枯水期和平水期的值，因為長江在豐、枯水時期，其中的懸浮物的含量相差比較懸殊，泥沙吸附的耗氧有機物質隨水土流失進入長江水體，同時，兩岸堆、淤積的各種廢棄物也隨雨水流進長江。

圖3 長江干流寸灘2006—2010年含量變化Fig.3 Content variation of Cuntan in Yangtze River from 2006 to 2010

圖4 長江干流銅罐驛2006—2010年含量變化Fig.4 Content variation of Tongguanyi in Yangtze River from 2006 to 2010

2.3.2 營養鹽指標分析

營養鹽指標選取NH3-N、TN和TP進行分析。從圖5可以看出，蓄水前后，NH3-N含量在0.05～0.5 mg/L之間，屬Ⅱ類水質，TN 背景含量較高，TN、TP的含量無明顯變化;蓄水后 TP(濁樣)的含量有所降低，這是由于水體中泥沙懸浮物的降低。

2.3.3 重金屬與懸浮物分析

水體中重金屬的遷移轉化與泥沙的吸附作用有著密切的關系，泥沙對水體中污染物的遷移和轉化具有較大影響，在水污染事件中起到污染物“源”和“匯”的重要作用［8］。以污染較為嚴重的長江干流寸灘斷面鎘(Cd)和懸浮物的觀測值進行對比分析。圖6顯示出Cd含量與懸浮物含量呈現出較好的正相關關系。

圖5 2006—2010年營養鹽指標變化Fig.5 Variation of nutrient salt index from 2006 to 2010

圖6 長江干流寸灘2006—2010年Cd和懸浮物含量變化Fig.6 Cd and SS content variation of Cuntan in Yangtze River from 2006 to 2010

2.4 主要污染物

6個斷面的共同超標污染物為石油類、類大腸菌群類和重金屬類(鉛、鎘)。以6個斷面2010年年均值進行分析，如表2。石油類的Ⅲ類標準為小于等于0.05 mg/L，類大腸菌群的Ⅴ類標準為40 000個/L，重金屬Pb和Cd的標準分別為0.05 mg/L和0.005 mg/L。從表2中可以看出，類大腸菌群的超標情況比較嚴重，這說明三峽庫區重慶段江段除受以類大腸菌群為代表的生活污水和工業廢水污染外，還受到來自工業和船舶等污染源的石油類和揮發酚的污染。

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3 結論與建議

3.1 結 論

1)三峽水庫蓄水前后(2006—2010年)，在不考慮大腸菌群的情況下，重慶市主城區長江段Ⅲ類水質所占時段比例范圍為30.0% ～91.7%，嘉陵江段Ⅲ類水質占70%以上。一些斷面出現了不能作為飲用水源的Ⅳ類水質。

2)重慶主城區兩江水質參數濃度整體上無顯著的變化，這表明監測江段的總體水質情況在2006年至2010年基本保持穩定。

3)長江段污染較為嚴重的為寸灘斷面，其次為長壽斷面。這是因為寸灘位于重慶主城區，水環境問題受人為因素干擾較大;長壽化工基地是導致長壽斷面所處的區域水質污染較為嚴重的原因。嘉陵江段北碚斷面的污染程度大于臨江門斷面，這是由于選取的北碚斷面所在的嘉陵江處于重慶市主城區。

4)從超標情況來看，大部分項目測值均未出現超標。由于大量未經有效處理的生活污水和工業廢水排入庫區，使庫區水質受到一定污染，主要污染物質為為石油類、TP、CODMn、糞大腸菌群等。

3.2 建 議

1)加強污染源的控制。污染源頭的控制是水質改善的基礎，加強庫區及上游地區污染源的監控治理是三峽庫區水環境保護工作的關鍵。重視船舶污染、面源污染和上游入庫背景污染的防治。

2)調整產業結構。加大調整庫區產業結構力度，推行清潔生產，嚴格執行建設項目環境管理條例的規定。為有效保護庫區水環境，國家出臺了一系列相關水污染控制措施，重慶市也開展了電鍍、碳酸鍶、造紙等重點行業的專項整治，先后制定出臺了《重慶市排放污染物許可證管理辦法(試行)》、《重慶市排放污染物許可證工作實施方案》等一系統規范性文件，深化了環境監督管理工作。根據最新的中國環境狀況公告，長江和嘉陵江水質總體良好，105個國控監測斷面中，Ⅰ-Ⅲ類水質的斷面比例為88.6%。相信隨著控制措施的進一步落實，三峽庫區的水質將繼續得到保持。

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