某綜合治水區污染指數計算和水質分區評價

楊 茂 源

(太原市汾河景區管理委員會，山西 太原 030009)

近年來，為緩解城市水資源危機，保護和恢復水生態環境，全國許多城市都開展了聲勢浩大的綜合治水行動[1]。綜合治水，有研究認為是需要“控源—截污—疏?！{水”[2]?？卦?，指消減工業污染源，控制農業及農村面源；截污，指提高工業廢水、城鎮及農村污水納污接管率；疏浚，指經濟、高效、安全地處理處置河流底泥；調水，指適當從水質較好的水系流域調水，改善水質[2]。本研究選取某綜合治水區的11條河道為對象，進行了水質采樣分析，并進行污染指數計算和水質分區評價，以期為后續河道綜合治水提供參考。

1 材料與方法

1.1 監測點位的布設

以某綜合治水區的11條河道為研究對象，布設了26個監測點位進行水質監測，河道概況見表1。

表1 河道概況

1.2 監測項目及依據

基于前期河道水質的初步分析，確定溶解氧、氨氮、總磷及高錳酸鹽指數為監測項目。依據HJ/T 91—2002地表水和污水監測技術規范對11條河道取樣斷面進行采樣，據HJ 535—2009水質氨氮的測定 鈉氏試劑分光光度法測定氨氮，據GB 11893—89水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法測定總磷，據GB 11892—89水質高錳酸鹽指數的測定測定高錳酸鹽指數。其中，溶解氧現場測定，其余指標為采樣后實驗室測定。本文以Ⅴ類水為標準進行河道水質現狀評價。

1.3 各項污染物的單因子污染指數分析

單因子污染指數法，是弱化其他因子影響、以最差的水質單項指標所屬類別來表征水體綜合水質類別的一種方法[3]。

單因子污染指數Pi的計算公式[3]為：

Pi=Ci/Co

(1)

其中，Ci為某水質指標的實測值,mg/L；Co為某水質指標對照標準值。

1.4 主要污染物分擔率分析

采用式(2)和式(3)[4]計算各項水質指標在取樣斷面全部污染物中的分擔率。

(2)

Ki=Pi/P× 100%

(3)

其中，P為水體的綜合污染指數；Pi為單因子污染指數；n為所監測水質指標的項目數；Ki為某污染物在取樣斷面全部污染物中的分擔率[4]。

1.5 水質綜合污染指數分析

通過式(4)[5]平均指數法，基于單因子污染指數，分析各取樣斷面的綜合污染指數。

(4)

按照表2綜合污染指數法污染程度分級標準，可對所涉及河道水質狀況進行分級[5]。

表2 綜合污染指數法污染程度分級標準[5]

2 結果與分析

2.1 單因子污染指數的分析

2016年3月～6月每月一次采樣監測，計算高錳酸鹽指數、氨氮、總磷和溶解氧的平均值，見表3。

表3 河道水質變化分析 mg/L

據式(1)計算11條河道的單因子污染指數。溶解氧的污染指數采用公式Pi=Co/Ci即倒數法計算，結果見表4。

表4 各河道的單因子污染指數

2.2 主要污染物分擔率的分析

據式(2)和式(3)計算四種污染物的分擔率，見表5。

表5 主要污染物分擔率 %

2.3 水質綜合污染指數的分析

據式(4)計算各個河道的綜合污染指數并據表2對各個河道的水質污染程度做出評價，見表6。

表6 某綜合治水區河道水質污染程度評價

從表6可以看出，輕度污染、重污染和嚴重污染的河道分別為2個、6個和3個，大部分河道的污染程度較為嚴重，多個河道超過Ⅴ類水標準。

2.4 分區水質指標分析

以綜合示范區內南北流向的市管河道BTH為界，將該區11條河分為東西兩個區，并進行分區水質分析。其中，西區包括WH，TX，SJG，XCE，BSQ和DN西段；東區包括QF，DF，DQ-1，DQ-2，NQ和DN東段。

表7 分區水質指標分析 mg/L

對東西兩區的水質進行分析，見表7。對比地表水V類水水質標準，西區氨氮和總磷超標，超標倍數分別為3.42和2.18，東區高錳酸鹽指數、氨氮和總磷超標，超標倍數分別為1.5，10.91和8.45。東區氨氮和總磷超標倍數遠高于西區，主要是因為東區的DQ-1和DQ-2均為嚴重超標的河道，而西區的TX和BSQ僅為輕度污染河道。

3 結語

該區11條河道整體污染狀況不容樂觀，氨氮和總磷為主要超標因素。污染源分析如下：1)上游來水：DQ-1上游和DQ-1與DQ-2匯合處來水水質差。2)排水口：雨水口存在晴天排水現象。3)其他外源污染：部分河段周邊為菜地、物流中心和廠房，存在初期雨水污染。4)內源污染：河道底泥將長期釋放污染物質。

建議針對以上污染源，采取有效措施進行水質提升改造工作。此外，建議該治水示范區采用以下治水模式：結合行政區域管理和河道水流向，使該治水示范區實行半閉合式小流域內循環管理模式。截斷南部匯入DQ-1與DQ-2的上游來水，從南向北流動的BTH河水經處理后經由泵站分別進入東西兩個區域，東西兩區水由北端連接的市管河道STH流出。

參考文獻：

[1] 賈國寧,黃 平,溫 聰.基于健康水循環理念的番禺區綜合治水新策略探討[J].中國給水排水,2012,28(20):20-23.

[2] 朱利中.綜合治水:作好“水文章”[N].杭州(周刊),2014-06-28.

[3] 汪家權,劉萬茹,錢家忠,等.基于單因子污染指數地下水質量評價灰色模型[J].合肥工業大學學報(自然科學版),2002,25(5):697-702.

[4] 張存智,韓 康,張硯峰,等.大連灣污染排放總量控制研究——海灣納污能力計算模型[J].海洋環境科學,1998,17(3):1-5.

[5] 范 瑜.平均綜合污染指數在地面水污染分級中的應用[J].江蘇環境科技,1999,12(3):28-29.