鞍山市縣級河流海城河牛莊斷面水質評價分析

于 亮

(鞍山市環境監測中心站， 遼寧 鞍山 114004)

鞍山市縣級河流海城河牛莊斷面水質評價分析

于 亮

(鞍山市環境監測中心站， 遼寧 鞍山 114004)

鞍山市是遼寧省太子河流域水質監控的重點區域之一。本研究中采集了2011 年到2015年的太子河流域鞍山段海城河流域牛莊監控斷面的水質樣品，對化學需氧量、生化需氧量等水質指標進行測試分析。實驗結果表明：海城河流域的相關實驗監測值雖可以達到一定的水質標準，但水質波動很大，污染相對較為嚴重。而且在各個水期分析當中，枯水期的污染相對較為嚴重，而且很有可能會對其他水期造成一定的污染。

太子河；鞍山；海城河；水質；影響評價

1 背景及概述

水是生命的搖籃，是人類賴以生存的保障。水環境的好壞與人類生存息息相關，良好的水環境能促進人的身心健康發展，能有效減少洪澇等自然災害，降低損失。當前，我國的水環境現狀不容樂觀，在注重經濟發展時忽略了水環境效應，對整體水環境破壞嚴重，這種現狀日漸成為制約經濟發展的主要瓶頸。

因此，根據遼河流域治理工作進展以及水質達標要求，為綜合整治工程建設，改變鞍山污染現狀，鞍山市環境監測站進行了對污水以及河流的影響評價。

海城河是太子河左側最后一條支流，河長88.2km，平均河寬120～250m，流域總面積1310km2(見圖 1)[1]。海城河發源于孤山鎮弟兄山，流經孤山、岔溝、接文、析木、馬風、牌樓、英落、毛祁、八里、海城市區、西柳、東四、中小、望合、牛莊等18個鎮區；流經各鄉鎮的廢水主要通過下林河、房身河、石門河、沙鐵河、張家、城南排污溝、八里河、朱家、牛莊、前望臺等支流和一些企業的直排溝進入海城河[2]。

圖1 鞍山市內河流分布

本次監測在海城河斷面進行相關指標的測定，同時根據大數據的數據管理系統做歸納研究，分別測定了河流在該斷面上枯水期、平水期以及豐水期的河流污染狀況。

2 研究方法

本次影響評價研究根據相關的國標方法法進行。對化學需氧量(COD-GB/T11914-1989)、生化需氧量(BOD-HJ505-2009)、氨氮(NH3-N-HJ535-2009)、總磷(TP-GB/T1893-1989)以及陰離子表面活性劑(LAS-GB/T7494-1987)作重點的研究指標進行分析和評價。

另外，還應用模糊數學等相關數學建模的思路進行模擬分析，并提出相應的建議。最后，還應用大數據—環境數據管理平臺(SGS E-DATA)—構建數據庫，運用水質標識指數評價方法對實驗及評價給出更為合理且有效的建議。水質標識指數法[3]是上海市環境保護局與同濟大學共同研究出的一種水質評價方法。

方法中單因子水質標識指數P由一位整數、小數點后兩位或三位有效數字組成，表示為：

Pi=X1，X2X3

式中：X1代表第i項水質指標的水質類別；X2代表監測數據在X1類水質變化區間中所處的位置，根據公式按四舍五入的原則計算確定；X3代表水質類別與水環境功能區劃設定類別的比較結果，視評價指標的污染程度，X3為一位或兩位有效數字。

綜合水質標識指數法是以單因子水質標識指數為基礎，對河流水質進行綜合分析評價。綜合水質標識指數由整數位和三位或四位小數組成，其結構為：

WQI=X1，X2X3X4

式中：WQI—綜合水質標識指數； X1—綜合水質級別； X2—綜合水質在該級別水質變化區間中所處的位置，根據公式按四舍五入的原則計算確定； X3—參考綜合水質評價的單項水質指標中，劣于水環境功能區目標的指數個數； X4—綜合水質類別與水體功能區類別的比較結果，視綜合水質的污染程度，X4為一位或兩位有效數字。

3 海城河水質趨勢分析

牛莊斷面是海城河入太子河斷面，也是距小姐廟斷面最近的一條支流。海城河相較海城河而言水質較好，2012年至2015年綜合水質標識指數滿足地表水水質Ⅳ類標準，但近三年有略微上升趨勢(參見表1)。

從單因子標識指數來看，化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、陰離子表面活性劑年均值均滿足地表水水質Ⅴ類標準。2015年與2012年相比較，化學需氧量、氨氮、總磷年均值呈上升趨勢，其中氨氮年均濃度上升56.9%；生化需氧量、陰離子表面活性劑年均值呈下降趨勢，其中陰離子表面活性劑年均濃度下降42.2%。主要貢獻因子為氨氮和總磷(圖2、圖3)。

表1 海城河牛莊斷面2012年至2015年 水質標識指數和主要貢獻因子

圖2 海城河牛莊斷面2012年至2015年COD、BOD、NH3-N年均濃度趨勢圖

圖3 海城河牛莊斷面2012年至2015年TP、LAS年均濃度趨勢圖

海城河牛莊斷面2012年至2015年的月測流量如圖4所示。圖中流量為0的月份為未監測月份。根據數據可以看出，近幾年海城河流量有所減少，尤其是豐水期的水量，僅達到了往年同期流量的一半左右。

海城河牛莊斷面2012年至2015年各重點污染因子的通量見表2。2015年與2012年相比較，該斷面的化學需氧量排放量增加52.1%，生化需氧量減少24.8%，氨氮增加44.5%，總磷增加6.7%，陰離子表面活性劑減少46.8%。

圖4 2012年至2015年海城河牛莊斷面流量圖

年份流量/(m3/s)主要污染物通量/(kg/h)CODBODNH3-NTPLAS20122.00125.3134.059.842.312.7220133.31195.3957.4616.222.832.4320141.95194.4525.9511.172.811.5820151.85190.6325.6014.222.471.45

4 海城河水質污染特征分析

海城河牛莊斷面在枯、平、豐水期時，化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、陰離子表面活性劑的平均濃度如圖5所示。三個水期的單因子水質標識指數、綜合水質標識指數，以及主要貢獻因子如表3所示。該斷面的污染由重到輕的排序為：枯水期>平水期>豐水期。牛莊斷面枯、平、豐水期的主要污染因子均為氨氮。

表3 海城河牛莊斷面常規檢測斷面枯水、平水、 豐水期的水質標識指數和主要貢獻因子

圖5 海城河牛莊斷面主要污染物因子枯水、平水、豐水期平均濃度分布

5 結論

針對近年來海域河水質監測各個指標的變化趨勢，其水質狀況波動很大，污染物含量每年變化很大，沒有做到很好的處理，存在一定的污染。

(1)從近年的監測來看，2015年對于海城河流域的水體，其主要污染來源于氨氮。因此，對海城河水質的改善，首要任務就是采用一定的微生物或者化學法對水體進行處理，降低氨氮含量。如果要使海城河出口水質各項指標均達到地表水V類標準，則牛莊斷面的氨氮需消減0.93kg/h。

(2)從監測結果來看，主要污染物的貢獻值都相對較高，因此，在水環境治理中應該加強綜合治理。對沿河排污進行排查，對污水處理廠進行工藝優化，早日使海城河的污染得到有效遏制。

(3)從近幾年的數據來看，污染治理工作還有待于進一步的提升。各類污染物的含量均出現較大波動，沒有規律性的變化，因此，綜合治理工作應進一步加強，做到隨時處理，實時監測，達標排放。

(4)從水體的各個時期來看，在枯水期污染指標相對高，這時對環境污染相對大。還需加強在枯水期時的環境治理工作，枯水期的污染能夠影響到其他時期的污染指標。

[1] 鞍山市環境保護局. 2003年度鞍山市環境質量報告書[R].2004：43-54.

[2] 張乃英.太子河鞍山段水質中主要污染物通量相關性分析[J].環境保護與循環經濟,2005,25(2):17-18.

[3] 徐祖信.我國河流綜合水質標識指數評價方法研究[J].同濟大學學報(自然科學版)，2005，33(4)：482-488.

A water quality assessment of Niuzhuang water quality control section of Haicheng River in Anshan City

Yu Liang

(Environmental Monitoring Center Station of Anshan, Liaoning, Anshan 114004, China)

the City of Anshan is one of the key areas of Taizi River Basin in terms of water quality monitoring. This study reports the results from a lab analysis on major water quality indicators such as COD, BOD etc., for water samples collected in Niuzhuang water quality control section of Haicheng River in Taizi River Basin of Anshan during the period from 2011 to 2015.The results showed that although some indicators of Haicheng River could meet relevant water quality standards, water quality of Haicheng River was in total fluctuated in a large scale and pollution was generally serious. More serious pollution can be observed during dry season, which may impose effects on the other seasons.

Taizi River; Anshan; Haicheng River; water quality; impact assessment

2016-12-15;2017-01-17修回

于亮，男，1981年生，工程師，從事環境監測工作。E-mail:67160161@qq.com

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