2011—2016年河北省主要入海河流水質及污染狀況分析

孫玉娟 田建立 韓麗君 王麗偉 郝廣民 高鵬 李瑞平

摘 要：為探究河北省主要入海河流的歷年水質及近年來污染變化狀況，以及對近岸海域可能造成的影響，利用2011—2016年的監測結果，計算了入海河流主要污染物的入海通量，并采用單因子評價法、秩相關系數法等對水質和歷年變化趨勢進行了分析。結果表明：河北省主要入海河流都出現不同程度的污染，2011—2016年河北省入海河流以劣Ⅴ類水質為主，水質較差。主要污染物高錳酸鹽指數和生化需氧量年均入海量在2012年有所上升，2013—2016年呈下降趨勢；氨氮和化學需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年雖有波動，但變化趨勢不明顯；總磷入海量整體呈現輕微上升趨勢。高錳酸鹽指數、生化需氧量、氨氮、化學需氧量、總磷入海量年均分別為868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。因此，加強入海河流污染的綜合治理對于完成地表水及近岸海域水質目標考核乃至近岸海域污染防控意義重大。

關鍵詞：水污染防治工程；入海河流；水質；污染狀況；主要污染物；入海量

中圖分類號：X84 文獻標志碼：A

文章編號：1008-1534（2018）05-0348-06

河口-近海系統位于沿海經濟帶，是海陸相互作用最為活躍、對流域自然變化和人類活動響應最為敏感、與近岸環境變化關系最為密切的區域。雖然近岸海域水體中污染物濃度的分布狀況是海水污染物本底值、海域污染以及陸源污染綜合作用的結果，但隨著沿海人類社會經濟活動的加劇，陸源污染也成為近岸海域水體污染的主要影響因素，其中又以入海河流輸送污染物最為突出[1-3]。有研究表明，海洋中溶解氮、磷、硅的75%～94%來自于河流輸送[4-5]，在密集農業和工業活動的流域所占比例更高。隨著社會和經濟的發展，人類活動對河流中污染物的構成影響愈加顯著[6]。而陸源物質通過河流輸送至海，并對海洋生態環境產生的重要影響，成為環保部門及科學研究的重點課題。

河北省共有入海河流國控監測斷面12個，占整個渤海入海河流監測斷面的26%。據了解，渤海近岸海域污染的75%是由陸源污染物引起的，而入海河流則是陸源污染的主要來源[7]，因此，研究河北省主要入海河流的污染狀況對于了解河北省近岸海域乃至渤海水質變化成因以及污染防治均有重要意義。本文利用2011—2016年河北省主要入海河流的監測結果，對河北省入海河流的歷年水質及污染變化狀況進行探討分析，并討論對近岸海域水質的影響，以期對河北省近岸海域管理提供基礎數據及理論依據。

1 材料與方法

1.1 監測點位及測定方法

河北省共有入海河流國控監測點位12個，其中位于滄州市轄區4個，唐山市轄區2個，秦皇島市轄區6個，監測點位如圖1所示。在每條河流的入海處設置采樣斷面，監測時間為2011—2016年，監測頻次為每月1次，按照《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）水質評價涉及項目開展全項監測，按照《水和廢水監測分析方法》（第四版）中的相關內容進行采樣和分析[8-9]。

1.2 數據處理及研究方法

入海河流污染物通量按照式（1）計算：

按照《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）對水質狀況、主要污染物以及污染物變化趨勢進行評價[8]。評價因子選擇《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）表1中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的21項指標。采用單因子評價法、水質類別比例法等方法來判定入海河流水質類別及主要污染物，采用Spearman秩相關系數法對水質變化趨勢進行評價。Spearman秩相關系數法計算公式：

2 結果與討論

2.1 入海河流斷面水質評價及變化趨勢

根據《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）評價，2011—2016年河北省入海河流斷面中出現Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ類水質的比例分別為8.5%，28.2%，14.1%，7.0%，42.3%，以劣Ⅴ類水質為主，水質較差，詳見表1。其中自2013年起Ⅱ—Ⅲ類水質比例下降，Ⅳ—劣Ⅴ類水質比例上升，河北省入海河流整體水質有所下降（詳見表2）。按轄區劃分，2011—2016年滄州市4條河流均保持劣Ⅴ類水質；唐山市陡河由原來的Ⅴ類水質上升至Ⅳ類水質，灤河由Ⅱ，Ⅲ類水質上升至Ⅱ類水質，2條河流水質均有所好轉。秦皇島市石河、湯河、戴河、洋河近2年來水質類別下降，飲馬河和新開河保持劣Ⅴ類和Ⅲ類水質不變。

2.2 入海河流斷面主要污染物濃度變化趨勢

2011—2016年河北省入海河流斷面超Ⅲ類水質的主要污染物為高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮、總磷。整體來看，滄州市轄區的各項污染物濃度最高，河北省總體的污染物濃度次之，其次為秦皇島和唐山轄區。滄州市轄區污染物濃度是河北省入海河流污染物年均濃度的主要貢獻者。由圖2可知，河北省入海河流污染物平均濃度與滄州市的變化趨勢相似，高錳酸鹽指數和生化需氧量整體呈現先上升后下降的趨勢，化學需氧量年均濃度2011—2013年下降明顯，2014—2016年趨勢平穩，氨氮和總磷濃度上下浮動，整體無明顯變化趨勢。

根據秩相關系數的定義，從各種污染因子的秩相關系數rs可知，在2011—2016年間滄州市轄區和河北省轄區入海河流高錳酸鹽指數年均濃度呈現顯著下降趨勢（rs=-0.829，N=6），唐山市和秦皇島市轄區入海河流年均濃度變化趨勢不顯著；滄州市轄區、河北省唐山市和秦皇島市轄區入海河流生化需氧量、化學需氧量、總磷年均濃度變化趨勢不顯著（|rs|<0.829，N=6）；秦皇島市轄區入海河流氨氮年均濃度呈顯著下降趨勢（rs=-1.00，N=6），滄州市、唐山市和河北省轄區入海河流氨氮年均濃度變化趨勢不顯著（|rs|<0.829，N=6）。

2.3 主要污染物入海量變化趨勢

滄州市南排河、宣惠河流量采用滄州市水文局2008年提供的數據，廖家洼河和石碑河采用2002年滄州市地表水容量核定時的流量。秦皇島市入海河流量采用秦皇島市水文局2008年提供的數據，因此采用的流量數據可能與實際流量大小有出入。經唐山市的入海的河流為灤河和陡河，這兩條河流由于降水補給較少，河水被用作農業用水或干涸，均無水入海，故污染物入海總量為零。河北省內入海河流主要屬海河流域，海河是中國華北地區的主要河流之一，流域面積約2 066 km2，流域內大中型城市多，工業相對集中，污染源較多且復雜，有城鎮污水也有農業污染，因經濟發展程度不同，污染治理能力也不一樣，流域內各河流的污染程度也明顯不同[10-14]。

在河北省內，滄州市各主要污染物的入海量最大，均占50%以上，故河北省入海污染物入海量與滄州市主要污染物入海量的變化趨勢相同。2011—2012年滄州市和河北省內高錳酸鹽指數和生化需氧量入海量有上升趨勢，2013—2016年呈下降趨勢；氨氮和化學需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年雖有波動，但變化趨勢不明顯；總磷在2011—2012年有所上升，2013年有所下降后近幾年又有上升趨勢。2011—2016年秦皇島市高錳酸鹽指數、生化需氧量、化學需氧量入海量無明顯變化，氨氮入海量有下降趨勢，總磷入海量有輕微上升趨勢。2011—2016年河北省入海河流高錳酸鹽指數、生化需氧量、氨氮、化學需氧量、總磷入海量年均分別為868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。

2.4 入海河流對近岸海域水質的影響

秦皇島近岸海域的水質受入海河流的影響因素較大，其中CODMn，DIN，PO3-4-P在河、海間存在強相關性[15]。“十二五”期間河北省近岸海域影響水質的主要因子為無機氮、化學需氧量和活性磷酸鹽，由入海河流攜帶污染物對近岸海域水質的影響明顯。2006年至今河北省近岸海域共發生赤潮20多次，海水富營養化是其爆發的重要原因之一[16-17]。亦有研究表明，由入海河流攜帶近岸大量氮、磷和有機物等污染物排入河流，造成環渤海河口區域部分水質和底泥的環境污染程度處于中度或嚴重污染狀態，進而給渤海帶來富營養化、赤潮等問題[18-20]。河北省近岸海域作為渤海的重要組成部分，其水質安全與整個渤海生態系統息息相關。由河北省政府于2016-02-20正式印發實施的《河北省水污染防治工作方案》中明確指出河北省入海河流斷面在2020年底前消滅劣Ⅴ類，近岸海域水質優良（Ⅰ，Ⅱ類）比例保持穩定不降。因此，加強入海河流污染的綜合治理對于完成地表水及近岸海域水質目標考核乃至近岸海域污染防控意義重大。

3 結 論

1） 河北省主要入海河流都出現了不同程度的污染，2011—2016年河北省入海河流以劣Ⅴ類水質為主，水質較差。自2013年起Ⅳ—劣Ⅴ水質比例上升，河北省入海河流整體水質有所下降。按轄區劃分，滄州市入海河流水質類別保持穩定不變，唐山市入海河流水質有所好轉，秦皇島市部分河流水質類別下降。

2） 河北省入海河流斷面超Ⅲ類水質的主要污染物為高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮、總磷。整體來看，滄州市的各項污染物濃度最高，河北省整體的污染物濃度次之，其次為秦皇島市和唐山市。近6年來，河北省入海河流高錳酸鹽指數年均濃度呈現顯著下降趨勢，其他污染物年均濃度變化趨勢不顯著。

3） 河北省內，滄州市各主要污染物的入海量最大，均占50%以上。河北省高錳酸鹽指數和生化需氧量平均入海量呈現先上升后下降趨勢；氨氮和化學需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年變化趨勢不明顯；總磷入海量呈現輕微上升趨勢。2011—2016年河北省入海河流高錳酸鹽指數、生化需氧量、氨氮、化學需氧量、總磷入海量年均分別為868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。

4） 入海河流對近岸海域水質乃至生態系統影響明顯。

鑒于入海河流對近岸海域的影響，加強入海河流污染的綜合治理迫在眉睫。目前河北省全面推進河長制，以期從源頭治理，落實責任，嚴肅考核問責，改善水質。此項舉措只有切實落實才能使水環境治理取得明顯成效，從而切實保障環境安全。

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