汛期暴雨對(duì)遼寧省河流水質(zhì)的影響淺析

陶冶 李強(qiáng)

（遼寧省生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心，遼寧沈陽 110161）

1 引言

人類社會(huì)發(fā)展到今天，生產(chǎn)生活的方方面面都離不開對(duì)水的需求，健康的水環(huán)境是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。目前水資源利用中仍存在分布不均、總量短缺、污染嚴(yán)重等諸多危機(jī)，能否合理地治理和開發(fā)水資源是解決用水危機(jī)的關(guān)鍵［1］。研究探討水資源同氣象條件之間的關(guān)系，能夠進(jìn)一步提高對(duì)水資源的認(rèn)識(shí)程度，了解水資源的客觀規(guī)律，為合理地治理和開發(fā)利用水資源提供科學(xué)的參考。

2 研究區(qū)概況

遼寧省位于我國東北地區(qū)南部，界于118°53′～125°46′E，38°43′～43°26′N 之間，南瀕黃海、渤海，西南與河北接壤，西北與內(nèi)蒙古毗連，東北與吉林為鄰，東南以鴨綠江為界與朝鮮隔江相望，總面積14.86 萬km2。遼寧省地跨遼河、渾河、大凌河、太子河、繞陽河、鴨綠江六大水系，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，主要特點(diǎn)是季風(fēng)顯著，四季分明，雨量集中，日照豐富。東南部部分地區(qū)受黃海影響雨量充沛，終年濕潤(rùn)。

遼寧省地表水資源總量約300 億m3，全省人均占有水資源量860 m3，是全國人均占有量的1/3，是世界人均占有量的1/12。水資源問題主要體現(xiàn)在水資源時(shí)空分布不均、水資源開發(fā)利用程度高、水污染及用水效率低。要解決這些問題必須加強(qiáng)政府和法律的監(jiān)管，鼓勵(lì)科學(xué)研究，完善水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，推行河道生態(tài)建設(shè)和提高節(jié)水意識(shí)等，建設(shè)節(jié)水、潔水型社會(huì)，以水資源的可持續(xù)利用促進(jìn)遼寧經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展［2］。

3 指標(biāo)選取及數(shù)據(jù)來源

遼寧省境內(nèi)有大小河流360 多條，主要河流有遼河、渾河、大凌河、太子河、繞陽河、鴨綠江等。考慮選取數(shù)據(jù)的全面性、非重復(fù)性、可得性、針對(duì)性、易量化及可操作性等因素［3］，結(jié)合遼寧省水資源現(xiàn)狀，參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的研究成果［4-6］，選取渾河、大凌河、渾江3 條河流作為此次研究對(duì)象，高錳酸鹽指數(shù)、COD、氨氮3 個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子。本文氣象資料來源于遼寧省氣象大數(shù)據(jù)，污染因子數(shù)據(jù)來源于監(jiān)測(cè)單位現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

4 研究方法

對(duì)遼寧省歷年氣象資料進(jìn)行匯總分析，選取符合研究需要的強(qiáng)降水時(shí)段，結(jié)合降水強(qiáng)度、水力停留時(shí)間、水樣采集時(shí)間等多方面因素，進(jìn)一步分析該降水時(shí)間段所影響的流域范圍。在分析結(jié)果中選取河流流域作為研究對(duì)象，對(duì)水體污染物因子進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)，通過比對(duì)分析汛期暴雨時(shí)段同汛期其他時(shí)間的污染物數(shù)值，討論汛期強(qiáng)降水對(duì)河流水質(zhì)的影響。

5 結(jié)果與分析

5.1 汛期強(qiáng)降水對(duì)渾河水質(zhì)的影響

渾河是遼寧省水資源最豐富的內(nèi)河，流域范圍在遼寧省中東部，流經(jīng)撫順、沈陽、鞍山等市。通過分析遼寧省氣象大數(shù)據(jù)，2019 年7 月29 日至30 日全省大部分地區(qū)出現(xiàn)大雨到暴雨，局部大暴雨天氣。此次強(qiáng)降水覆蓋渾河流域，并且同2019 年8 月渾河水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣時(shí)間相符。同比2018—2020 年遼寧省汛期歷次暴雨時(shí)間段，參考水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣時(shí)間，2019年8 月渾河水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)是2018—2020 年期間渾河水質(zhì)受暴雨直接影響最大的一次。選取渾河北口前、大伙房水庫、渾河橡膠壩、高坎村、五里臺(tái)、金沙、七臺(tái)子等12 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為分析研究對(duì)象，對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表1。

表1 2018—2020 年汛期各月渾河全河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)均值mg/L

同比2018—2020 年汛期各月渾河全河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2019 年8 月高錳酸鹽指數(shù)和COD 均為3年峰值，其中，高錳酸鹽指數(shù)高出均值23.5%，COD高出23.6%，氨氮?jiǎng)t并非最高，僅比均值略高3.2%。通過數(shù)據(jù)分析可以得出，受暴雨影響渾河水體高錳酸鹽指數(shù)和COD 含量明顯升高，氨氮?jiǎng)t略有升高。

5.2 汛期強(qiáng)降水對(duì)大凌河水質(zhì)的影響

大凌河發(fā)源于遼寧省與河北省接壤地區(qū)，全長(zhǎng)447 km，大小支系縱橫交錯(cuò)，主脈橫貫遼西，東南匯入渤海，是遼寧省西部最大的河流。通過分析遼寧省氣象大數(shù)據(jù)，2018 年7 月24 日至26 日，受臺(tái)風(fēng)“安比”和冷空氣共同影響，大連、錦州、營(yíng)口、朝陽、盤錦、葫蘆島地區(qū)出現(xiàn)大暴雨，此次強(qiáng)降水覆蓋大凌河流域，并且同2018 年8 月大凌河水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣時(shí)間相符。同比2018—2020 年遼寧省汛期歷次暴雨時(shí)間段，選取2018 年8 月大凌河水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果作為主要研究對(duì)象，選取大凌河宮山嘴水庫、梨樹溝、上窩鋪、顧洞河口、白石水庫等10 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（不含大凌河錦州段）作為分析研究對(duì)象，對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表2。

表2 2018—2020 年汛期各月大凌河全河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)均值mg/L

同比2018—2020 年汛期各月大凌河全河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2018 年8 月高錳酸鹽指數(shù)和COD 均為3 年峰值，其中，高錳酸鹽指數(shù)高出均值33.0%，COD 高出32.2%，氨氮?jiǎng)t并非最高，僅比均值略高1.1%。通過數(shù)據(jù)分析可以得出，受暴雨影響大凌河水體高錳酸鹽指數(shù)和COD 含量明顯升高，氨氮?jiǎng)t略有升高。

5.3 汛期強(qiáng)降水對(duì)渾江水質(zhì)的影響

渾江位于吉林省東南部和遼寧省東北部，黃海入海河流鴨綠江支流。渾江水流多曲折，水量充沛，比降大，流域內(nèi)降水及水力資源豐富。通過分析遼寧省氣象大數(shù)據(jù)，2018 年8 月6 日至8 日，受副高外圍冷暖空氣共同影響，沈陽、大連、鞍山、撫順、本溪、丹東、遼陽地區(qū)出現(xiàn)大暴雨；2019 年7 月29 日至30日遼寧全省大部分地區(qū)出現(xiàn)大雨到暴雨，局部大暴雨天氣。這兩次強(qiáng)降水都覆蓋渾江流域，并且同水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣時(shí)間相符。同比2018—2020 年遼寧省汛期歷次暴雨時(shí)間段，選取2018 年8 月、2019 年8 月渾江水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果作為主要研究對(duì)象，選取渾江遼吉緩沖區(qū)、桓仁水庫、鳳鳴電站、回龍山、太平哨等7 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)作為分析研究對(duì)象，對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表3。

表3 2018—2020 年汛期各月渾江全河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)均值mg/L

同比2018—2020 年汛期各月渾江全河段水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2018 年8 月和2019 年8 月高錳酸鹽指數(shù)與COD 均為3 年中較高，但與其他月差距不大。其中，高錳酸鹽指數(shù)分別高出均值5.0%，9.4%，COD分別高出21.6%，3.1%，氨氮基本與各月均值持平。通過數(shù)據(jù)分析可以得出，受暴雨影響渾江水體高錳酸鹽指數(shù)和COD 含量略有升高，氨氮?jiǎng)t基本不受影響。

6 結(jié)論

依據(jù)對(duì)遼寧省部分河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，汛期暴雨對(duì)河流水質(zhì)普遍會(huì)有不利影響，而具體影響程度的大小又受到河流的水文情況、地理?xiàng)l件以及河水的污染因子本底值等條件綜合制約。

總的來說，汛期暴雨對(duì)河流水質(zhì)的影響同河流的水量大小、流域的植被覆蓋率成反比。對(duì)位于遼寧中部、西部地區(qū)的渾河、大凌河水質(zhì)影響較大，而對(duì)位于遼寧東部水量較大、水土保持較好的渾江影響較小。從河流的功能區(qū)域來看，汛期暴雨對(duì)水庫、湖泊的水質(zhì)基本沒有影響，對(duì)河道內(nèi)水體水質(zhì)影響顯著。從污染因子來看，高錳酸鹽指數(shù)和COD 濃度受暴雨影響明顯，暴雨后河水中高錳酸鹽指數(shù)和COD濃度會(huì)有顯著的升高，且一定程度上呈線性關(guān)系；而氨氮受影響不明顯，只是濃度略微升高，甚至在氨氮本底值較低的地區(qū)，氨氮濃度基本無顯著變化。