北洛河干流水質變化特征淺析

趙麗蕓

（陜西省水文水資源勘測中心，陜西 西安 710068）

1 基本情況

1.1 河流概況

北洛河是渭河第二大支流，全長711 km，流域面積26998 km2。發源于陜西省榆林定邊縣白于山魏梁南麓，在吳起縣城區與亂石頭川匯合后稱之為北洛河。干流自西北向東南流經延安、銅川，于白水縣鐵牛河口以上5 km 處的王家河村流入渭南市境內后，經白水、澄城、蒲城，在大荔縣韋林鎮倉西村三河口附近匯入渭河。流域上游為黃土高原溝壑區，中游兩側為丘嶺和黃龍山區，中部為黃土塬區，下游進入關中平原，地勢平緩，河曲發育，彎曲游蕩。

北洛河干流上設立有吳旗、劉家河、交口河、狀頭和南榮華5 處基本水文站。狀頭水文站1986年～2015年平均徑流量8.1583 億m3、平均輸沙量4627 萬t、實測最大含沙量1336 kg/m3、實測最大流量6280 m3/s。

1.2 社會經濟和污染物入河情況

北洛河流域近年來國民經濟發展迅速，工業、農業、交通、能源等行業不斷壯大和提高，經濟結構也隨不同地域的自然條件和資源形成各自獨立的格局。北洛河流域上中游煤炭、石油、天然氣資源豐富，建成了交口河鎮工業園區，是流域內最大的化工能源基地。延安洛川、黃陵縣為陜西四大煤田之一。北洛河下游為富饒的關中平原，土地肥沃，氣候溫和，引水灌溉歷史悠久，農業生產實力雄厚，發展了洛惠渠、東雷抽黃等大型灌區，一直為流域內的糧食生產基地。

根據2017年陜西省入河排污口普查結果來看，北洛河流域主要污染物為氨氮、CODcr等。主要污染物的來源為面源污染和生活、工業的點源污染。流域內共有涉水排污單位150家，重點涉水企業46 家，工業園區10 家，主要行業有石油開采、煤化工、農副產品深加工等。北洛河流域內共有城鎮污水處理廠12 座，現狀日處理能力10.4 萬t，實際處理能力1487.11 萬t/a。北洛河流域內氨氮年排放量約0.24 萬t、CODcr年排放量約2.52 萬t。

1.3 干流水質監測概況

按照陜西省水功能區劃，北洛河干流從上游至入渭口依次區劃為：北洛河吳旗源頭水保護區、北洛河延安保留區、北洛河延安農業用水區、北洛河延安、渭南農業用水區、北洛河大荔農業用水區,共五個水功能區，水質管理目標均為Ⅲ類，對應監測考核斷面分別為吳旗、富縣、交口河、狀頭以及北洛河入渭口。按照《地表水水環境質量標準》(GB 3838-2002)的規定，監測項目為24 個基本項目，監測頻率每月監測1 次，全年監測12次。北洛河干流水質監測斷面分布見圖1。

圖1 北洛河干流水質監測斷面分布圖

2 水質分析評價

2.1 采用方法

采用吳旗、富縣、交口河、石堡川入口、狀頭以及北洛河入渭口6 處監測斷面2015年～2020年6年水質監測資料，按照《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)、《地表水資源質量評價技術規程》(SL 395-2007)規定進行水質評價。

2.2 評價結果

北洛河干流中上游段交口河、富縣、石堡川入口水質達到或優于Ⅲ類。上游段吳旗、下游段狀頭、入渭口水質達到Ⅴ類或劣Ⅴ類，主要超標項目為CODcr和氨氮。根據Kendall 檢驗方法對CODcr和氨氮濃度變化進行分析，兩者基本呈下降趨勢。北洛河干流水質評價、主要超標項目及變化趨勢見表1。

表1 北洛河干流水質評價、主要超標項目變化趨勢表

2.3 水質變化特征

對北洛河干流CODcr、氨氮2 個污染指標的監測數據進行空間和時間的沿程水質變化分析，主要特征如下：

（1）從空間分布來看，CODcr和氨氮濃度石堡川入口斷面最小，狀頭和北洛河入渭濃度最大。總體上從小到大依次排序為石堡川入口＜交口河＜富縣＜吳旗＜狀頭＜北洛河入渭。

個別年份出現了不一致，如狀頭2015年、2016 及2017年連續三年CODcr的監測結果大于下游的北洛河入渭；上游吳旗、富縣2015年～2018年氨氮的監測結果大于下游的斷面。

（2）從時間分布來看，6 個監測斷面近6年濃度總體都有所減少，其中吳旗、富縣及狀頭斷面變化明顯，CODcr和氨氮濃度總體大幅減少。2015年～2020年間，吳旗斷面CODcr濃度從20.4 mg/L 減少到13.0 mg/L，氨氮濃度從1.76 mg/L 減少到0.45 mg/L，減幅分別為36.3%和74.4%；富縣斷面CODcr濃度從17.5 mg/L 減少到14.8 mg/L，氨氮濃度從1.65 mg/L 減少到0.42 mg/L，減幅分別為15.4%和74.5%；狀頭斷面CODcr濃度從90.9 mg/L 減少到12.5 mg/L，氨氮濃度從2.52 mg/L 減少到1.19 mg/L，減幅分別為86.2%和52.8%。

（3）北洛河干流主要污染物濃度排序依次是石堡川入口＜交口河＜富縣＜吳旗＜狀頭＜北洛河入渭。2015年～2020年，吳旗、富縣、交口河、石堡川入口、狀頭以及北洛河入渭口6 個控制斷面COD 和氨氮濃度總體逐年下降，符合北洛河流域污染物入河量變化趨勢。

北洛河干流各斷面CODcr和氨氮濃度隨空間和時間的水質變化趨勢見圖2、圖3。

圖2 COD 變化趨勢圖

圖3 氨氮變化趨勢圖

2.4 水質變化原因分析

（1）根據2019年黃河水資源保護科學研究院在《陜西省黃河流域水功能區達標潛力分析》中分別對北洛河源頭區和富縣的水樣、底泥及土壤進行采樣監測分析。結果表明，源頭區和富縣下游岸邊河西村農田土壤的氨氮檢測值達到了劣Ⅴ類，富縣土壤的CODcr檢測值達到了Ⅴ類，底泥和水樣中的污染物濃度正常。說明源頭和富縣匯流區污染本底值較高，是北洛河上游吳旗和富縣斷面水質污染的原因之一。

（2）北洛河干流上中游吳起縣、志丹縣、洛川縣等區域石油、煤炭資源開發以及沿河區域城鎮化、工業園區快速發展等，而流域內城鎮生活污水處理廠由于建成時間短、配套城鎮污水管網覆蓋率低，以及2018年之前建立的污水處理廠提標改造緩慢等原因，導致北洛河上游水質污染。

（3）下游進入關中平原，經過延安市、渭南市等地工業企業點源污染物量較大，雖然沿途有水質較好的支流匯入及河流的稀釋自凈，但是由于排污量過大，已經超過了河流的稀釋自凈能力，河流水質逐漸變差。因此北洛河中游水質優于上下游水質。

3 水質保護措施及建議

在陜西省入河排污口的整治和北洛河流域的綜合治理后，2018年和2019年北洛河干流河流水質基本能夠達到地表水Ⅲ類的要求，但是在2020年北洛河下游段出現氨氮超標，因此需要進一步加強水資源、水環境管理力度，促進北洛河水質好轉。

（1）增加河道水量調蓄、加大河流的納污能力

北洛河上中游屬山區型河流,受地形條件限制，水資源利用難度大，徑流量少，調節能力較差，供水能力有限，建議建設一座具有調蓄能力的水庫，加大北洛河的納污能力。

（2）加強生態系統建設，有效控制水土流失，控制面源污染

北洛河流域是黃河水土流失最為嚴重的流域之一，水土流失類型以水力侵蝕為主，風力侵蝕次之。建議在上游段實施植樹造林、修建水平梯田等措施，在中下游段實施草地植被，并結合人工水土保持設施如地面覆蓋物等，提高植被覆蓋度，有效控制水土流失。

（3）提高水資源質量，改善水環境

根據北洛河流域水資源保護要求，實施有效的污染防治工作，流域內縣城全部建設污水處理廠，加快城區配套管網建設，并對2018年之前建立的污水處理廠按照新的排放標準加快提標改造工作，使流域內工業及生活等廢水全部達標后排放。

（4）強化水資源保護監督管理

點源排放仍是北洛河干流下游段水污染的主要原因，加強對建設項目排污、取用水和污水處理廠的提標改造工程監督管理，嚴格行政審批，控制新的污染發生。進一步重視宣傳和輿論監督工作，發揮社會和輿論的監督作用。