西江流域水質現狀及2005—2014年水質變化趨勢分析

葉 雅

(廣東省水文局肇慶水文分局，廣東 肇慶 526060)

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西江流域水質現狀及2005—2014年水質變化趨勢分析

葉 雅

(廣東省水文局肇慶水文分局，廣東 肇慶 526060)

根據西江流域水功能區2005—2015年11 a水質資料，評價西江流域水功能區水質現狀，分析2005—2014年水質達標率，應用“季節性肯達爾檢驗法”對水功能區典型超標污染物的變化趨勢進行分析。結果表明，西江流域水質現狀總體良好，西江干流及賀江水質有好轉趨勢，新興江、羅定江、綏江耗氧類有機物及氧平衡指標濃度呈上升趨勢。

西江流域;水質現狀;達標比例分析;水質變化趨勢

西江為珠江流域最大水系，發源于云南省曲靖市烏蒙山余脈的馬雄山東麓，自西向東流經云南、貴州、廣西、廣東4省(自治區)，至廣東省三水的思賢滘，全長2 075 km，其中廣東省境內 208 km；集水面積353 120 km2，廣東省境內17 960 km2。其干流在廣西梧州以下稱西江，廣東省境內主要支流有賀江、羅定江、綏江和新興江，流經封開、郁南、德慶、云安、高要、端州、鼎湖等5縣2區，經三水市思賢窖匯入珠江三角洲，由珠海市磨刀門企人石入海。西江流域年均徑流量 2 330 億m3，梧州以下年均產流量 149.6 億m3。按2014年來水統計，西江水資源開發利用率為20.4%(不含入境水量)；按多年平均來水統計，西江水資源開發利用率為20.1%[1]。 西江流域廣東省段及珠江河口地區是廣東省的經濟、文化和政治中心，經濟總量約占廣東省的80%以上，對廣東省經濟社會等各方面起著舉足輕重的作用。

1 水功能區劃及其水質現狀評價

根據2015年西江流域20個監測斷面水質監測資料，評價其所在的15個水功能區水質現狀類別及達標情況，其中一級水功能區6個，二級水功能區9個，一級水功能區中包括有保護區、保留區及緩沖區，二級水功能區中具有飲用水源功能的水功能區有5個。評價總河長683 km。監測斷面分散分布在西江干流、西江重要支流賀江、綏江、羅定江、新興江以及東安江。

評價項目包括《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)20項基本項目及5項集中式生活飲用水地表水原地補充項目。水質類別評價方法執行《地表水資源質量評價技術規程》(SL 395—2007)中“地表水水質評價”的規定[2]。水功能區達標評價以單月水質類別對照水功能區水質管理目標，評價其當月是否達標，在單月水功能區水質達標評價的基礎上，根據水功能區各月達標情況評價該水功能區年度是否達標，在評價年度內，達標率不小于80%的水功能區為年度達標水功能區，以下簡稱達標水功能區。水功能區水質管理目標參照《廣東省水功能區劃》﹝2007﹞中劃定的2020年水質目標[3]。全年、汛期、非汛期水質類別取均值評價，評價結果見表1、表2。

表1 一級水功能區基礎信息及現狀評價一覽

表2 二級水功能區基礎信息及現狀評價一覽

1.1 水功能區現狀水質類別分析

據水功能區現狀水質類別結果分析，總體上，西江流域河流水功能區水質較好。在全年、汛期、非汛期內，均是Ⅱ類水質所占河長比例明顯較大，可見西江流域河流水功能區水質整體上較好。全年達到或優于Ⅲ類水質的水功能區河長占評價總河長的95.3%，汛期達到或優于Ⅲ類水質的水功能區河長占評價總河長的90.2%，非汛期達到或優于Ⅲ類水質的水功能區河長占評價總河長的92.5%。

各條河流，西江干流、賀江、綏江、羅定江水功能區水質較好，汛期、非汛期、全年都可達到或優于Ⅲ類水質；新興江腰古農業用水區汛期、非汛期、全年都為Ⅳ類水質，溶解氧、氨氮、總磷超標，新興江良洞河農業用水區及新興江新江口飲用農業用水區，分別在汛期、非汛期達到Ⅳ類水質，溶解氧、總磷、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮超標，可見新興江部分水功能區水質現狀較差。

1.2 水功能區達標評價

從表1、表2來看，參評水功能區15個，達標水功能區10個，個數達標率66.7%；參評水功能區河長共683 km，達標河長463 km，河長達標率67.8%；具有飲用水源功能的水功能區5個，達標3個，具有飲用功能的水功能區個數達標率60%，河長達標率72.4%。主要超標項目為總磷、氨氮、CODMn、溶解氧。

對照各水功能區的水質管理目標，不能達到水質管理目標的水功能區有新興江腰古農業用水區、新興江良洞河農業用水區、新興江新江口飲用農業用水區，均集中在西江支流新興江。

從各河流評價來看，西江干流、賀江、羅定江、東安江的水功能區達標率高，達到100%達標；綏江、新興江的水功能區達標率則較低，按河長達標率評價達標率分別為16.2%、 0，見表3。

表3 西江干流及支流水功能區達標評價統計

2 水功能區水質變化趨勢分析

水功能區水質變化趨勢評價包括水功能區達標比例年際變化特征評價和水功能區水質項目變化趨勢分析2部分。水功能區達標比例年際變化特征評價在水功能區年度達標評價的基礎上進行。水功能區水質項目變化趨勢采用季節性肯達爾檢驗方法分析。

2.1 水功能區達標比例年際變化特征評價

本文水功能區達標比例年際變化特征評價的對象為西江流域有連續10年水質監測資料的水功能區6個，包括3個一級水功能區及3個二級水功能區，分布于西江干流、賀江、新興江、羅定江及綏江，分別是西江下游桂粵緩沖區、西江封開-高要保留區、賀江封開保留區、新興江腰古農業用水區、羅定江南江口農業用水區及綏江五馬崗工業農業用水區。

水功能區達標比例年際變化分析在水功能區年度達標評價的基礎上進行:利用水質站2005—2014年歷史水質監測成果，按照《地表水資源質量評價技術規程》(SL 395—2007)，對照2010年水質管理目標[3]，對該水功能區進行單月水功能區達標評價，再在單月評價結果的基礎上，作年度水功能區達標評價，最后按以下方法分析統計6個水功能區的個數達標比例及河長達標比例的年際變化。

水功能區達標比例年際變化特征評價方法[4]：

① 水功能區達標比例年際變化計算。分別計算2006—2014年水功能區達標比例年際變化幅度。

ΔPn=Pn-Pn-1

式中ΔPn為n年達標比例變化值；Pn為n年的達標比例；Pn-1為n-1年的達標比例。

② 水功能區達標比例階段變化計算。分別計算2005—2009年、2010—2014年和2005—2014年3個時段的達標比例變化幅度。

ΔP1=(P2009-P2005)/4

ΔP2=(P2014-P2010)/4

ΔP3=(P2014-P2005)/4

③ 統計2005—2014年的達標比例年際變化升高年份數Nup和下降年份數Ndn。

④ 計算達標比例年際變化升高和降低年份比例。

Fup=Nup/Nsum

Fdn=Ndn/Nsum

式中Fup為達標比例年際變化升高年份比例；Fdn為達標比例年際變化下降年份比例；Nup為達標比例年際變化升高年份數；Ndn為達標比例年際變化升高年份數；Nsum為評價階段總年份數，2005—2014年階段，Nsum=9。

⑤ 階段變化特征評價。

當Fup≥66.6%，ΔP3>0%，評定為穩定上升；當Fup<66.6%，ΔP3>0%，評定為非穩定上升；當Fup<33.3%，ΔP3<0%，評定為穩定下降；當Fup≥33.3%，ΔP3<0%，評定為非穩定下降。

表4 水功能區達標比例階段變化特征評價

在對2005—2014年水功能區年度達標評價的基礎上，計算6個水功能區的達標比例，分別評價水功能區達標比例在2005—2009年、2010—2014年、2005—2014年3個時段的階段變化特征。

見表4，6個水功能區在2005—2014年10 a中達標比例變化幅度為0，達標比例階段變化評價為無明顯升降變化，說明該時段內水功能區水質總體較穩定，達標比例變化不大；在2005—2009年5 a中，階段達標比例變化幅度為-0.925%(以個數計)及-4.15%(以河長計)，且達標比例年際變化升高年份比例小于33.3%，達標比例階段變化評價為穩定下降，說明該時段內水功能區水質有變差的趨勢，達標比例有所下降；在2010—2014年5年中，階段達標比例變化幅度為0.925%(以個數計)及4.15%(以河長計)，且達標比例年際變化升高年份比例小于66.6%，達標比例階段變化評價為非穩定上升，說明該時段內水功能區水質有變好的趨勢，達標比例有所上升。

2.2 水功能區水質項目變化趨勢分析

選取6個有2005—2014年連續10 a水質監測數據的水功能區，以及7個有2010—2014年連續5 a水質監測資料的水功能區(包括西江干流高要—肇慶飲用漁業用水區、羅定江生江飲用農業用水區、綏江馬房飲用水源區、綏江源頭水保護區、新興江良洞河農業用水區、新興江新江口飲用農業用水區、東安江封開保留區)，根據水質資料情況，考慮到西江流域的水質本底特點和超標項目特點，選取氨氮、總磷、CODMn、溶解氧、BOD5、鐵6個項目，采用季節性肯達爾檢驗方法對水功能區進行水質變化趨勢分析。

季節性肯達爾檢驗是將歷年相同月(季)的水質資料進行比較，后值高于前值記為“+1”，否則記為“-1”。令第i月歷年水質系列數據相比較，直到每個年份的數據都與其他的年份的數據作了比較，得出一系列的“+1” 、“-1”，最后將“+1” 、“-1”相加之和記為Si；第i月內可作比較的差值數據組個數mi為：

式中ni為第i月內水質系列中非漏測值個數。

而對于p個月的總體情況，S>0，則可能為上升趨勢，S<0，則可能為下降趨勢，S=0，則無趨勢[5]。

當n年水質系列有t個數相同時，

當n≥10時，S也服從正態分布，且標準方差Z為：

取顯著性水平α為10%和1%，即當α≤1%時，說明檢驗具有高度顯著性水平；當1%<α≤10%時，說明檢驗是顯著的；當α滿足上述兩種情況，當τ為正時說明具有顯著(或高度顯著)上升趨勢，當τ為負時說明具有顯著(或高度顯著)下降趨勢，當τ為零時則無趨勢[6]。6個有2005—2014年連續10 a水質監測數據的水功能區分析結果見表5。

表5 2005—2014年單項水質項目變化趨勢分析

從上述計算結果來看，2005—2014年10 a來西江6個水功能區水質項目變化趨勢總體以無明顯趨勢和下降趨勢為主，其中溶解氧以上升趨勢和無明顯趨勢為主，且溶解氧為值越大水質越優型指標，表明西江總體水質無惡化的趨勢。西江干流及賀江的3個一級水功能區2005—2014年5個耗氧類有機物及氧平衡指標濃度主要呈下降趨勢，鐵濃度主要呈無趨勢或下降趨勢，表明水質有好轉的趨勢。新興江腰古農業用水區總磷和氨氮濃度表現為顯著上升趨勢；羅定江南江口農業用水區CODMn表現為顯著上升趨勢；綏江五馬崗工業農業用水區BOD5表現為顯著上升趨勢。位于新興江、羅定江、綏江3個二級水功能區共同特征是耗氧類有機物及氧平衡指標濃度呈上升趨勢。另外，2010—2014年7個水功能區水質項目變化趨勢總體以無明顯趨勢為主，水質比較穩定，其中新興江良洞河農業用水區氨氮和總磷濃度呈顯著上升趨勢，溶解氧呈顯著下降趨勢，特征是耗氧類有機物及氧平衡指標呈惡化表現。

2.3 西江流域水功能區歷史達標狀況統計

根據收集的2005—2014年西江流域水功能區現有實測數據，15個水功能區各有5～10 a不等的實測水質數據，本文在此基礎上統計西江流域15個水功能區歷史達標狀況。參與統計的水功能區中，自實現監測以來，達標情況較差的水功能區有西江干流思賢滘飲用漁業用水區、綏江馬房飲用水源區、新興江腰古農業用水區、新興江良洞河農業用水區、新興江新江口飲用農業用水區，自實現監測以來年度達標頻率為0；其次為綏江五馬崗工業農業用水區，自實現監測以來年度達標頻率為30%。達標情況較好的水功能區有賀江封開保留區、賀江桂粵緩沖區、西江封開—高要保留區、羅定江南江口農業用水區、東安江封開保留區，自實現監測以來年度達標頻率達70%～80%。位于新興江的3個水功能區年度達標頻率均為0，多年的年度達標評價均不達標。

3 結論

西江流域水質現狀為，西江干流、賀江、綏江、羅定江水質較好，支流新興江水質較差，主要超標項目為總磷、氨氮、CODMn、溶解氧等4個耗氧類有機物及氧平衡指標。

西江流域水功能區在2005—2014年10 a間達標比例總體為無明顯升降，但在2005—2009年5 a間，達標比例穩定下降，在2010—2014年5 a間，達標比例非穩定上升。達標比例從穩定下降到非穩定上升，這一變化可能與在“十二五”期間國家繼續深化污染減排和環境監管政策發揮的作用有關。2005—2014年10 a內，西江干流及賀江水功能區水質變化特征為，5個耗氧類有機物及氧平衡指標主要呈好轉趨勢；新興江、羅定江、綏江水功能區具有的共同水質變化特征為，耗氧類有機物及氧平衡指標濃度呈惡化趨勢，新興江這種趨勢尤為明顯。

[1] 廣東省水利廳.廣東省水資源公報[R].廣州:廣東省水利廳，2014．

[2] 中華人民共和國水利部. 地表水資源質量評價技術規程：SL395—2007[S].北京:中國水利水電出版社，2007．

[3] 廣東省水利廳.廣東省水功能區劃[R]. 廣州:廣東省水利廳，2007．

[4] 中國水利科學研究院.21世紀前10年全國地表水功能區水資源質量變化調查評價技術細則[R].北京:中國水利科學研究院,2009.

[5] 彭文啟，張祥偉.現代水環境評價理論和方法[M].北京:化學工業出版社，2005:151-159．

[6] 滕昱.季節性Kendall檢驗法在水質趨勢分析中的應用[J].東北水利水電，2012，30(11):60-61．

(本文責任編輯 馬克俊)

Water Quality Actuality of the Xijiang River Basin and Change Tendency in 2005—2014

YE Ya

(Zhaoqing Subbureau, Hydrological Bureau of Guangdong Province, Zhaoqing 526060,China)

According to the data of the water quality in the water function areas of the Xijiang River basin during 2005 to 2015, the water quality was evaluated, and the standard rate of the water function areas was studied. The change trend of the typical excessive pollutants over the last 10 years in the water function areas was analyzed by season’s Kendall test method. The water quality actuality of the Xijiang River basin is good to a great extent. The water quality of the mainstream of the Xijiang River and the He River took a turn for the better. The consistence of oxygen consumption and oxygen balance index in the Xinxing River, Luoding River and Sui River, was on an upward trend.

the Xijiang River basin, the water quality actuality, analysis on the standard rate, he change tendency of the water quality

2016-05-17

葉雅，女，主要從事流域水資源監測評價等工作。

P342

A

1008-0112(2016)08-0018-05