泉河河流健康狀態綜合評估

李 峰

（界首市水利局，安徽 界首 236500）

0 引言

隨著工業化和城市化的快速發展，河流正遭受越來越多的干擾和破壞[1]。許多人類活動，如筑壩、過度耗水、河流斷流、河岸固化、不合理利用河床植被等，不僅擾亂了河流的正常流動，而且改變了河流原有的水文循環[2]。此外，點污染源和非點污染源的排放以及水生生物的過度使用也會導致河流水質惡化、生物棲息地脆弱、生態流量缺乏以及河流結構遭到破壞[3]。河流生態系統的恢復和流域河流的可持續管理已成為國際社會共同關切的問題[4]。城市河流普遍面臨著水污染、生境破壞等生態問題。由于不同城市河流狀態的差異，對城市河流最突出問題的診斷充滿了挑戰。河流健康評估是確定河流健康問題的有效工具，也是河流保護和修復的前提，并逐漸應用于實踐。

泉河流域污染行業較多，部分企業存在直排、超標排放現象，河流污染嚴重。為了解泉河流域的河流生態健康狀態，本文從水文、物理、水質、生物、社會服務完整性五大方面對泉河流域進行健康評估。

1 研究區概況

圖1 研究區水系圖

泉河源出河南省郾城縣邵陵崗，河道全長243 km，流域面積4726 km2。多年平均氣溫14.5℃～15.0℃多年平均霧日21.7 d。根據泉河楊橋閘水文站1959 年～2015 年共56 a 的實測徑流量系列資料分析, 楊橋閘站多年平均實測徑流量7.512 億m3。研究區水系圖見圖1。

2 研究方法

根據河湖健康評價技術導則，在水文水資源完整性評估方面，選擇流量過程變異程度（FD）、生態流量滿足程度（EF）、水文水資源準則層賦分（HDr）指標進行評估；物理結構完整性評估方面，采用河岸帶狀況（BKSr）、河岸植被覆蓋度、河岸帶人工干擾程度、河岸狀況（RS）、河流連通阻隔狀況（RC）、天然濕地保留率（NWL）、物理結構準則層賦分（PF）[5-6]。水質指標評估方面，根據 CODMn、COD、BOD5、NH3-N 四項監測結果，按汛期與非汛期求各項平均濃度，對照耗氧有機物賦分標準，以線性內插方式對各項指標賦分，取汛期與非汛期賦分低者作為單項的年度賦分，以4 項耗氧污染物年度賦分算術平均值作為評估水質斷面耗氧有機污染物指標賦分[7]，其公式如下：

在生物完整性評估方面，本文選擇魚類生物損失指數、生物準則層賦分方法進行評估[8]。

3 結果分析

3.1 水文水資源完整性評估

根據《安徽省淮河流域主要河道控制斷面生態基流試點方案》，生態基流計算采用現有水文資料，采用多年平均實測流量的10%和90%保證率最枯平均流量法。按照月平均流量系列和旬平均流量系列，即年、汛期、非汛期平均流量的10%計算，或年、汛期、非汛期90%保證率最枯平均流量法分析估算。采用非汛期平均流量10%計算值作為生態基流的控制指標，確定的泉河生態基流控制指標為1.44 m3/s。根據評估河段現有水文站進行多年（1956 年～2000 年）水文系列計算得到5 個代表斷面多年平均流量分別為 21.4 m3/s、23.6 m3/s、25.1 m3/s、26.3 m3/s、26.9 m3/s。評估河段楊橋閘下受節制閘影響，存在日平均流量為0 的情況。其他河段由于不受閘壩阻隔，均不會出現最小日均徑流量為0 的情況，但是當楊橋閘關閘、泉河各段兩岸支流無水量匯入時、上游來水較小和潁河水頂托時，各監測點日徑流量存在較小可能。項目承擔單位對各監測點斷面汛期和非汛期流量成果進行了實測。根據各流量監測點實測流量成果，測得S204 泉河橋、楊橋閘、郭灣渡口、盛寨渡口、二環路泉河橋非汛期最小實測流量分別為0.751 m3/s、0 m3/s、1.24 m3/s、1.38 m3/s、1.47 m3/s，汛期最小實測流量分別為 2.65 m3/s、0 m3/s、3.84 m3/s、4.69 m3/s、5.97 m3/s。分別占非汛期多年平均流量和汛期多年平均流量的比為 12.5%、0、15.5%、16.2%、16.9%和17.2%、0、22.5%、26.3%、32.8%。泉河河段流量過程變異程度較大，流量過程變異程度賦分21.1 分；汛期、非汛期均有發生最小日均徑流量為零和有徑流量但占比小的情況，生態流量滿足程度指標賦分為29.5 分。因此，按照流量過程變異程度、生態流量滿足程度，得到水文水資源準則層賦分為27.0 分，屬于不健康狀態。

3.2 物理結構完整性評估

通過對省界至流鞍河入泉河口、流鞍河入泉河口至楊橋閘下段、楊橋閘下段至九龍閘上段、九龍閘下段至坎溜閘上段、坎溜閘下段至入潁河口五個河段的河岸帶調查可知：評估河段岸坡穩定性一般，局部河岸有輕度沖刷；植被覆蓋率由于品種各不相同，分常綠和落葉植被，所以汛期和非汛期局部河段變化較大；人工干擾程度不大，盛寨渡口段取土對九龍閘下段至坎溜閘上段所處河段影響較大，其余4 處影響不大。評估河段河岸帶農業種植狀況較為嚴重，部分河段存在小規模網箱養魚情況。評估河段共有1 座大型節制閘，為楊橋閘，其對魚類遷移阻隔特征和水量及物質流通阻隔有一定影響。

3.3 水質狀況評估

對2018 年安徽省境內泉河5 個水質監測斷面DO 的賦分進行計算，結果顯示：泉河豫皖省界斷面、楊橋老閘上斷面、臨泉阜陽縣區界斷面、泉河026 鄉道渡口斷面、阜陽市泉河105 國道橋斷面在汛期其DO 的平均濃度分別為4.35 mg/L、4.94 mg/L、4.64 mg/L、4.98 mg/L、4.99 mg/L，賦分分別為 100 分、59.1 分、54.5 分、59.7 分、59.9 分；非汛期 DO 平均濃度分別為 9.22 mg/L、7.25 mg/L、7.53 mg/L、7.60 mg/L、7.35 mg/L，賦分分別為 100 分、96.7 分、100 分、100 分、98 分；2018 年各斷面的 DOr 分別為50.2 分、59.1 分、54.5 分、59.7 分、59.9 分。通過計算汛期與非汛期CODMn、CODCr、BOD5、氨氮污染物濃度賦分的平均值，獲得了各斷面2018 年OCPr 的賦分值，分別為79.2 分、77.8 分、80.2 分、82.7 分、84.4 分；泉河豫皖省界斷面，汛期砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛平 均濃度分別為：0.00326 mg/L、0.00003 mg/L、0.00025 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L，各項賦分均為 100，非汛期5 項重金屬污染物平均濃度分別為：0.00192 mg/L、0.00004 mg/L、0.0003 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L，各項賦分均為 100，取各項污染物汛期與非汛期較小值，得2018 年該斷面5 項重金屬污染物各項賦分均為100，以5 項重金屬污染物年度賦分低者作為評估水質斷面重金屬污染物年度賦分，得HMPr 為100分。以5 項重金屬污染物年度賦分低者作為評估水質斷面重金屬污染物年度賦分，各斷面HMPr 的賦分值均為100 分；可以看出各斷面非汛期DO 的DO 和五項重金屬的賦分值較高，污染物濃度較大，污染較嚴重。

3.4 生物完整性評估

本文評估的河段屬于淮河流域水系，因此參考了淮河流域底棲動物的調查結果，淮河的底棲動物主要包括19 種。根據阜陽水文水資源局水質監測中心監測成果分析，本河段水質一般為三至四類。僅從定性的角度分析，泉河各底棲動物數量與種類都不多，密度也不大，處于亞健康的生存狀況，底棲動物完整性指標為亞健康。即賦分在60 分以下。在實行“河長制”和注重生態保護環境之前，泉河由于受閘壩的阻隔、水質惡化、漁政管理工作跟不上、濫捕現象嚴重等原因，導致河流目前部分魚類已經絕跡，其中包括：鰻魚、銀魚等?，F狀魚類種類比上世紀80年代減少大概有40%左右。同時，評估的河段生態系統退化和水土流失都較為嚴重。由于水資源緊缺，閘門分級控制，很大程度上破壞了水系的連通性，使污染物積聚，生態環境惡化，如生物多樣性降低及初級生產力下降；閘壩的存在阻塞了河道魚類的洄游，使部分魚類的繁殖受阻，造成魚類群落結構受到影響；同時，閘壩蓄水后，水文條件變了，但魚的適應性不同，對適應急流等魚類比較不利。評估河流的生物完整性為亞健康。

3.5 社會服務完整性評估

泉河流域2018 年參與評估的水功能區有兩個，泉河豫皖緩沖區達標率91.7%，泉河臨泉潁泉農業用水區達標率100%。根據阜陽市水資源綜合規劃得當地水資源開發利用率為47%，得知水資源開發利用率指標賦分為82 分。評估河段泉河水功能區水質達標率為100%，水功能區水質達標率指標賦分為100 分；水資源開發利用率為47%，水資源開發利用率指標賦分為82 分；防洪工程完全滿足規劃要求，防洪指標賦分為100 分；公眾對近年來泉河治理的成效給予了充分肯定，尤其是泉河風景帶建設，對未來泉河的健康狀況給予了很高的期望，總體滿意度程度較高，公眾滿意度指標賦分89 分。河流總社會服務功能賦分93 分。

4 結論

本文對安徽境內泉河河段進行了河流健康評估，其流量過程變異程度較大，汛期、非汛期均有發生最小日均徑流量為零和有徑流量但占比小的情況，生態流量滿足程度指標賦分較低，為不健康狀態。岸坡穩定性一般，局部河岸有輕度沖刷；植被覆蓋率由于品種各不相同，分常綠和落葉植被，所以汛期和非汛期局部河段變化較大；評估河流水質一般，多為亞健康狀態。泉河各底棲動物數量與種類都不多，密度也不大，處于亞健康的生存狀況，底棲動物完整性指標為亞健康。魚類生物損失指標賦分為40 分，為亞健康狀態。