2018—2021年泉河水體變化原因分析

王晶晶

(安徽省阜陽水文水資源局,安徽 阜陽 236000)

1 泉河概況

泉河位于淮北平原，為潁河支流，發源于河南省郾城縣召陵崗高地，流經商水縣、項城市、沈丘縣、臨泉縣、潁州區、潁泉區等豫皖縣市區，匯入潁河[1]。上游為泥河和汾河，至沈丘匯合后下游即為泉河，全長243km[2- 3]，其中安徽境內98km，流域面積為4726km2，安徽境內1990km2，河源地高程54m，安徽境內入泉河的主要支流有涎河、流鞍河、界臨河、九龍溝4條。泉河于豫皖交界處的武溝口進入安徽省臨泉縣境，至阜陽市城北注入潁河。本次評價范圍為安徽省境內泉河主干河流，不包括上游河南段，評估長度為98km。

隨著經濟社會的發展，阜陽市有些河流存在不同程度的污染，水質狀況的改變直接影響周邊居民生活。隨著我國全面實施依法治水，河流水質研究和保護管理工作需要進一步加強。河流是影響生態環境的重要因素，尤其是受到人類生活環境影響的內河。為了解河流污染源，有效消減污染物，開展河流水質監測和水質評價及污染源分析有著十分重要的意義。

自2017年以來，阜陽市加強入河排污口整治工作，河流的水質狀況逐漸好轉。為了解自2017年以來泉河水質的變化情況，文中以2018—2021年的監測數據為依據，對泉河水質狀況、降雨量進行分析，得到泉河近4年來的水質變化趨勢、達標率與降雨量的關系，為科學制定泉河保護措施提供參考。

2 分析方法

文中采用2018—2021年泉河兩個斷面(楊橋閘、泉河105國道橋)監測的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量四個監測項目和降雨量為依據，以Ⅲ類水作為泉河水質目標，根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》規定的項目標準限值[4]，其中總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量Ⅲ類水的濃度限值分別為：0.2mg/L、1.0mg/L、6mg/L、20mg/L，對泉河2018—2021年的4個監測項目進行評價，得出近4年來泉河水質變化趨勢及水質類別，并通過綜合污染指數評價法[5- 7]分析泉河全年、汛期與非汛期的水質污染狀況，結合降雨量，分析達標率與降雨量的關系。

3 分析結果

3.1 斷面水質分析

3.1.1楊橋閘

2018—2021年對楊橋閘斷面進行監測，監測的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量的數據變化如圖1所示，水質評價結果見表1。

結合圖1(a)—1(d)、表1分析，2018年總磷達標率58.3%，2019—2021年達標率均為100%。至2019年，總磷濃度趨于穩定，均滿足Ⅲ類水要求；氨氮達標率呈逐年上升趨勢，由2018年的達標率83.3%上升到2021年的100%，氨氮濃度趨于降低，到2021年氨氮濃度各月均滿足Ⅲ類水要求；2018—2021年，高錳酸鹽指數達標率均為100%，濃度均滿足Ⅲ類水要求；化學需氧量在2020年達標率最低為41.7%，其余年份達標率基本保持在66.7%，濃度有輕微上下浮動趨勢。

圖1 楊橋閘2018—2021年監測數據變化

表1 2018—2021年楊橋閘四個監測項目水質類別表

3.1.2泉河105國道橋

2018—2021年對泉河105國道橋斷面進行監測，監測的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量的數據變化如圖2所示，水質評價結果見表2。

結合圖2(a)—2(d)、表2分析，2018—2021年泉河105國道橋斷面總磷在2018年達標率為75.0%，2019—2021年濃度趨于穩定，達標率均為100%，濃度均滿足Ⅲ類水要求；氨氮和高錳酸鹽指數在2018—2021年達標率均為100%，濃度均滿足Ⅲ類水要求；化學需氧量在2020年達標率最低為50.0%，濃度有輕微上下浮動趨勢。

圖2 泉河105國道橋2018—2021年監測數據變化

表2 2018—2021年泉河105國道橋四個監測項目水質類別表

通過對泉河2018—2021年2個監測斷面楊橋閘、泉河105國道橋的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量的分析，得到近年來泉河水體有逐漸變好趨勢，到2021年水體中的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數均100%達到Ⅲ類水的要求，水體受化學需氧量的影響。

泉河水體中總磷、氨氮、高錳酸鹽指數均達到Ⅲ類水的主要原因有3點：一是政府加強對入河排污口的整治工作。自2017年以來，阜陽市全面開展入河排污口整治，并繼續加強對入河排污口整治“回頭看”工作，確保了整治工作不反彈，泉河水質呈逐漸好轉趨勢。二是積極推行河長制。阜陽市建立健全了河長制工作體系，開展了各項專項行動，加大資金投入，強化“四亂”問題排查整改。針對化肥企業(磷肥)、化工廠、農業化肥使用，加強源頭控制，鼓勵公眾使用不含磷洗滌洗衣粉等，使河流總磷的濃度逐漸降低。三是建立國家濕地公園。在泉河河道上，現有兩個國家濕地公園，分別是潁泉泉水灣國家濕地公園、界首兩灣國家濕地公園[8- 9]。濕地公園對水環境質量有較好的調節作用[10]。當地致力于保障泉河生態環境和水質質量。

3.2 不同水期污染物狀況分析

結合楊橋閘和泉河105國道橋監測的數據，根據算術平均數，求得泉河不同水期的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量的濃度，結果如圖3所示。其中汛期為5—9月，非汛期為1—4月和10—12月。從結果可以看出，總磷、高錳酸鹽指數、化學需氧量汛期濃度均大于非汛期濃度；氨氮汛期濃度小于非汛期濃度。一般認為，點源污染是造成河流水質非汛期超標的重要因素，面源污染是河流水質汛期超標的主要原因[11]。

為綜合評價泉河汛期與非汛期的污染狀況，根據綜合污染指數評價法計算出泉河汛期綜合污染指數大于非汛期，結果如圖4所示。說明泉河汛期水質要差于非汛期，水體主要受面源污染，比如農村和城鎮生活、農業種植、家禽養殖等帶來的水體污染。

圖3 泉河不同水期監測數據變化

圖4 泉河不同水期綜合污染指數P值變化

3.3 降雨量分析

為進一步探討泉河汛期水質差于非汛期的影響因素，對2018—2021年泉河2個監測點的降雨量，利用算術平均數進行分析，得到泉河2018—2021年的降雨量變化，結果如圖5—6所示。從結果可知，2020年汛期降雨量最大，且每年汛期降雨量均大于非汛期降雨量。結合總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量的數據，計算泉河2018—2021年的水質達標率，得到泉河水質達標率與降雨量呈負相關性，結果如圖7所示。

泉河水質達標率與降雨量呈負相關性，由于受人類活動的影響，降雨量的增加使得農村或城鎮地表徑流量也隨著增加，地表徑流攜帶的農村及城鎮入河污染物也增加，經降雨的沖刷作用，通過徑流過程匯入河流，導致水體污染物濃度增加，引起水體污染，水質達標率下降。例如2020年汛期泉河發生強降雨，汛期降雨量最大，一些農村或城市生活垃圾、人畜糞便等生活污染物隨降雨流入河流，導致化學需氧量在2020年達標率最低。

圖5

圖6 不同水期泉河降雨量變化

圖7 降雨量與達標系關系

4 結論

通過對2018—2021年泉河兩個監測斷面楊橋閘、泉河105國道橋的總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量、降雨量的分析，得到泉河近年來水質有變好的趨勢，水質達標率與降雨量呈負相關性。由于文中并未對GB 3838—2002《地表水環境質量標準》規定的24個項目進行全部評價，因此泉河水體除受化學需氧量的污染外，可能還存在其他污染物。建議在泉河的后續治理中，加大對化學需氧量等一些重點污染物的治理，進一步加強對農村、城鎮生活垃圾和農業種植等帶來的面源污染的管理力度。