赤水河流域下游水質監測及評價

王中+陳萍+許昌敏+鄭鵬

摘 要 通過對赤水河下游斷面水體進行為期2年的水質特征調查，并結合綜合污染指數法對該斷面水體污染狀況進行分析評價。結果表明，該斷面水體CODMn含量在1.10～4.20 mg/L，平均值為（1.76±0.79） mg/L；BOD5含量在0.40～2.00 mg/L，平均值為（1.01±0.45）mg/L；NH4+-N含量在0.16～0.62 mg/L，平均值為（0.31±0.12）mg/L；TP含量在0.02～0.11 mg/L，平均值為（0.05±0.03）mg/L；DO含量在8.0～12.9 mg/L，平均值為（10.5±1.42）mg/L。綜合污染指數分析結果顯示，該斷面水體綜合污染指數處于清潔水平，但季節間有變化，赤水河下游水質在豐水期最好，其次是平水期，枯水期水質最差，但均達到了Ⅲ類水體標準。連續兩年的研究結果表明，除了TP，其余各指標均呈下降趨勢。

關鍵詞 赤水河 ；水質 ；監測 ；污染評價

中圖分類號 X824 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.05.016

Monitoring and Assessment of Water Quality in the Lower Reaches

of Chishui River Basin

WANG Zhong1） CHEN Ping1） XU Changmin1） ZHENG Peng2）

（1 Xishui County Environmental Monitoring Station， Zunyi， Guizhou 564600；

2 Science and Technology Department， South China Agricultural University，

Guangzhou， Guangdong 510642）

Abstract The water quality in the lower reaches of Chishui River was investigated for 2 years， and the water pollution was evaluated by using the method of comprehensive pollution index. The results showed that the CODMn content in the surface water ranged from 1.10 to 4.20 mg/L with an average of （1.76±0.79）mg/L. The BOD5 content ranged from 0.40 to 2.00 mg/L with an average of （1.01±0.45） mg/L. The NH4+-N content ranged from 0.16 to 0.62 mg/L within an average of （0.31±0.12） mg/L. The TP content ranged from 0.02 to 0.11 mg/L with an average of （0.05±0.03） mg/L. The DO content ranged from 8.0 to 12.9 mg/L with an average of （10.5±1.42） mg/L. The analysis of the comprehensive pollution indexes showed that the water was at the clean level. However， there were some changes in different seasons. The water quality in the lower reaches of Chishui River was the best in the high water period， followed by the normal water period， and the worst in the dry season. All the indicators reached the water standard of class III. This experiment which lasted for two years indicated that all the indicators showed a downward trend except TP.

Keywords Chishui River ； water quality ； monitoring ； pollution evaluation

赤水河上游是典型的喀斯特區域，中下游以丹霞地貌為主[1]，流域人口密度為282人/km2，是云、貴、川3省人口密度較高的地區，特別是上游地區，人口密度遠遠高于3省的平均人口密度[2]。赤水河是沿岸居民的生命之源，而人為活動也是赤水河水質變化的重要影響因素。赤水河水質狀況的好壞不僅直接影響流域生態穩定與環境質量，還與經濟和社會發展息息相關。近些年，由于赤水河中上游工業化、城鎮化加快，赤水河流域環境污染不斷加劇[3-6]。“十二五”以來，按照關于加強生態文明制度建設要求，赤水河流域管轄政府積極采取措施加強境內流域生態建設和環境保護，以貴州為例，相繼制定了《貴州省赤水河流域保護條例》[7]和《貴州省赤水河流域環境保護規劃（2013～2020年）》[8]等有關規定。弄清赤水河流域水體污染狀況，因地制宜地開展赤水河流域環境污染防治具有重要的意義。因此，本文以赤水河下游斷面為研究對象，深入分析其水質狀況與變化規律，為政府管理赤水河流域提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 河流概況

位于遵義市內的赤水河是長江上游一級支流，發源于云南省鎮雄縣赤水源鎮，從畢節市七星關區雞鳴三省村進入貴州，沿川黔邊界流至仁懷市茅臺鎮后，納桐梓河、四川境內的古藺河至赤水市后進入四川省，在合江縣與習水河匯合后注入長江。赤水河流域面積為10 700.2 km2，干流全長268.4 km，多年平均徑流總量為101億m3[9-10]。3月至5月是赤水河流域的枯水期，6月至9月是豐水期，10月至次年2月是平水期。

1.2 監測點位

為了解河流生態系統狀況，于2015年2月至2017年1月逐月進行水質監測調查，共采樣24次。具體監測方法是在赤水河的下游設置1個監測點位（圖1），該監測點位于赤水河習水縣境內的出境斷面，取樣點設置在河流中心距水面0.5 m處。

1.3 評價指標及測定方法

通常以水化學、水生物指標來評價河流生態系統健康[11]。本文主要以水化學指標進行監測和評價，水化學指標包括：TP、DO、CODMn、BOD5、NH4+-N。化學樣品的測定和分析方法參照《水和廢水監測分析方法》[12]。

1.4 污染評價方法

采用單項污染指數和綜合污染指數法進行評價[13-14]。單項污染指數和綜合評價指數計算公式如下：

式中，Si為單項評價指數或標準指數，Si>1表示含量超過評價標準值；Ci為評價因子i的實測值；Cs為評價因子i的評價標準值， GSTP=0.2，GSCOD=6，GSBOD=4，GSDO=5（國家地表水水質標準Ⅲ類水質）。FF為綜合評價指數，F為n項污染物污染指數平均值，Fmax為最大單項污染指數。水體綜合污染程度分級見表1。

1.5 評價標準

借鑒《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）[15]，河流健康指標等級標準如表2。

1.6 數據處理

利用Excel 2007進行數據的統計與分析，利用Origin 8.0軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 水質指標分析

由圖2和表3可知，斷面水體CODMn含量在1.10～4.20 mg/L，平均值為（1.76±0.79） mg/L；BOD5含量在0.40～2.00 mg/L，平均值為（1.01±0.45） mg/L；NH4+-N含量在0.16～0.62 mg/L，平均值為（0.31±0.12） mg/L；TP含量在0.02～0.11 mg/L，平均值為（0.05±0.03） mg/L；DO含量在8.0～12.9 mg/L，平均值為（10.5±1.42） mg/L。CODMn、BOD5和DO濃度平均值在國家I類水標準限值允許范圍內，NH4+-N和TP濃度平均值在國家II類水標準限值內。CODMn、BOD5、NH4+-N和TP變異系數較大，在38.51%～55.31%，說明這幾個指標受環境以及人為因素的影響較大。

從圖2可以看出，2015年9月CODMn濃度最高，屬于Ⅲ類水質，其次是2015年的7月、8月、10月和2016年的4月、5月，屬于II類水質，其余均為I類水質。2015年8月、10月，以及2016年3月NH4+-N濃度屬于Ⅲ類水質，其余均為Ⅱ類水質。2016年3月、6月TP濃度較高，屬于Ⅲ類水質，其余均為Ⅱ類及以上水質。除了TP，其余各指標均呈下降趨勢。由于水質波動除了受季節的影響[16]，還受污染源的影響[17]，如生產污水與季節關系不是很密切[2]，因而會出現各指標在不同季節的變化趨勢不一致。

兩年的監測結果中，BOD和DO均為Ⅰ類水質，CODMn和TP達到Ⅱ類及以上的比例均達到95%以上，NH4+-N達到Ⅱ類、Ⅲ類比例分別為87.5%、12.5%（見表4）。

2.2 不同季節水質特征

由表5可知，不同季節的CODMn、BOD5和DO平均濃度均為Ⅰ類，NH4+-N和TP平均濃度均為Ⅱ類。不同季節CODMn濃度大小依次表現為豐水期>枯水期>平水期，BOD5、NH4+-N、TP和DO濃度大小表現為枯水期>平水期>豐水期。總體上看，水質從優到劣分別為豐水期>平水期>枯水期。

2.3 河流水質評價

赤水河斷面水體污染狀況綜合評價結果見表6。從單項污染指數上看，各項指標均為等級1，即水體為清潔水平。對水體進行綜合評價，該斷面水體綜合污染指數為等級1，處于清潔水平。

3 討論

安艷玲等[2]于2012年12月15日到22日（枯水期，采樣期間無降雨），收集赤水河全流域支流和干流共計37個采樣點的水質進行研究。結果表明，赤水河流域干流TP濃度為0.003～0.118 mg/L，平均0.020 mg/L，達標率96.3%；NH4+-N濃度為0～0.186 mg/L，平均0.049 mg/L，全部達標；DO濃度為6.9～9.4 mg/L，平均8.5 mg/L，全部達標。本研究結果表明，赤水河下游斷面水體TP含量在0.02～0.11 mg/L，平均值為（0.05±0.03） mg/L；NH4+-N含量在0.16～0.62 mg/L，平均值為（0.31±0.12）mg/L；DO含量在8.0～12.9 mg/L，平均值為（10.5±1.42）mg/L。與2012年底赤水河干流數據相比，本研究的TP和NH4+-N濃度雖未超標，但均有所上升。引起水質變差的相關因素包括：當地經濟發展導致沿河城鎮、農村生活污水，以及沿河上游的酒廠等工業廢水造成的影響[18-19]，政府應繼續加強對沿岸排污的控制。而連續24個月的監測過程中，除了TP，其余各指標均呈下降趨勢，說明隨著政府加大力度開展赤水河流域環境污染防治，有一定成效，近兩年赤水河水質有所改善。DO越大，水體自凈能力越強[20-21] 。赤水河下游斷面水體DO濃度遠高于地表水水質Ⅰ類限值，表明赤水河水體龐大，有著巨大的稀釋和自凈能力。

《貴州省赤水河流域環境保護規劃（2013～2020年）》[9]（以下簡稱《規劃》）指出，到2017年，赤水河干流斷面水質全部達到Ⅱ類，主要支流達到Ⅲ類以上，各主要污染指標濃度有效控制；到2020年，赤水河干流斷面水質全部穩定達到Ⅱ類，主要支流達到Ⅱ類，重點斷面主要污染指標濃度明顯降低。本研究監測過程中，BOD5和DO均為Ⅰ類水質，CODMn和TP達到Ⅱ類及以上的比例均達到95%以上，NH4+-N達到Ⅱ類、Ⅲ類比例分別為87.5%、12.5%。該斷面水體處于清潔水平，達到《規劃》要求，但CODMn、TP和NH4+-N仍為主要控制指標。

總體上看，赤水河在豐水期水質最好，其次是平水期，枯水期水質最差。這是由于枯水期河流徑流量小，水體自凈能力差，因此水質問題在枯水期往往表現的更加突出[22]。本研究河流水質采樣點分布僅1個采樣點，水質評價結果代表性不足，后期應增加采樣點，以期增加評價結果的代表性和科學性。

4 結論與展望

（1）赤水河下游斷面水體CODMn、BOD5和DO平均濃度均達到國家I類水標準限值，NH4+-N和TP平均濃度在國家II類水標準限值內。

（2）連續24個月的監測結果表明，赤水河在豐水期水質最好，其次是平水期，枯水期水質最差。除了TP，其余各指標均呈下降趨勢。

（3）從單因子污染指數看，各項指標均為等級1，即水體為清潔水平。綜合污染指數分析結果顯示，該斷面水體綜合污染指數為等級1，處于清潔水平。

為了保護赤水河流域水資源與環境，應大力加強水環境監測力度，加強對污染源的監控。

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