達(dá)渝跨界河流水質(zhì)現(xiàn)狀及污染特征分析

杜紫誠，潘遠(yuǎn)梅，張 余,廖 琪

(1.四川省達(dá)州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 達(dá)州 635000；2.達(dá)州市環(huán)境科學(xué)研究院，四川 達(dá)州 635000)

1 引言

四川、重慶(簡稱川渝)地區(qū)共處長江上游，是長江上游生態(tài)屏障的最后一道關(guān)隘，發(fā)揮著保障長江中下游地區(qū)水生態(tài)安全的重要作用。川渝跨界流域面積50 km2及以上，有河流關(guān)系的共有81條，其中干流流經(jīng)川、渝兩地的有52條河流。因跨界河流流經(jīng)區(qū)域變化，流徑一般較復(fù)雜，涉及多地監(jiān)管，易形成監(jiān)管和監(jiān)測盲區(qū)和漏洞，加之上下游、左右岸監(jiān)管政策銜接不暢、協(xié)同聯(lián)動機(jī)制不健全，跨界河流污染問題日益突出，而有效的跨界河流合作機(jī)制對全流域社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，都將產(chǎn)生積極作用[1～5]。四川省達(dá)州市轄區(qū)內(nèi)分布有中河、任河、前河、新街河、任市河、南河、平灘河、石橋河、袁驛河、銅缽河、施家河等11條跨川渝省界河流，其中多條河流污染問題嚴(yán)重，是川渝跨界河流污染的重災(zāi)區(qū)。近年來川渝兩地政府簽署了一系列重要合作協(xié)議，川渝兩地政府先后就瀨溪河、銅缽河和瓊江開展川渝跨界河流聯(lián)防聯(lián)治試點合作[6,7]。

監(jiān)測數(shù)據(jù)是了解掌握跨界河流水質(zhì)現(xiàn)狀以及為水質(zhì)提供預(yù)警重要支撐[8,9]，上下游、左右岸測站統(tǒng)一監(jiān)測分析方法，以保證數(shù)據(jù)的可比性，此外開展聯(lián)合監(jiān)測是確保采樣環(huán)節(jié)水樣一致性的重要措施，目前國內(nèi)在跨界河流監(jiān)測方法統(tǒng)一、采樣及分析流程的控制上已有成熟的要求。跨界河流治理需要調(diào)查掌握水質(zhì)狀況，采取科學(xué)的評價手段[10，11]，找出重污染河段，分析河流污染時空特征，以此為基礎(chǔ)，精準(zhǔn)施策才能保障防治成效[12,13]。國內(nèi)對跨國界河流水質(zhì)調(diào)查及治理研究較多，而對跨地方行政區(qū)域河流的調(diào)查研究較少，國內(nèi)已有個別地市通過的水污染調(diào)查，探究跨界河流污染形成機(jī)理及特征，并極大推動了跨界河流的治理[14～17]。目前達(dá)州和重慶(簡稱達(dá)渝)兩地尚未開展跨界河流水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查評估和污染特征分析，本文采用科學(xué)評價方式對達(dá)渝跨界河流水質(zhì)狀況進(jìn)行評估，選用單因子評價法分析污染突出河流化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷等指標(biāo)的污染特征，為達(dá)渝兩地跨界河流污染治理提供監(jiān)測數(shù)據(jù)分析研判支撐。

2 達(dá)渝跨界河流水質(zhì)現(xiàn)狀

2.1 各年度總體水質(zhì)狀況

達(dá)州與重慶跨界河流有中河、任河、前河、新街河、任市河、南河、平灘河、石橋河、袁驛河、銅缽河、施家河共計11條河流，統(tǒng)計2018～2021年，各河流手工監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)，按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)單因子評價方式進(jìn)行評價[18，19]，其中中河、任河、前河、新街河、任市河、南河、銅缽河、施家河等8條河流年均水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類及以上；袁驛河和石橋河2018、2019年均水質(zhì)為Ⅳ類，2020、2021年年均水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類；平灘河下游碧山中學(xué)監(jiān)測斷面2018年均水質(zhì)為Ⅳ類，2019～2021年年均水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類，平灘河上游牛角灘斷面2018、2019年年均水質(zhì)為劣Ⅴ類，2020年均水質(zhì)為Ⅳ類，2021年均水質(zhì)能達(dá)到Ⅲ類。

2.2 主要污染指標(biāo)

以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值為標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計分析2018～2021年共48個月間，各跨界河流月超標(biāo)污染物及超標(biāo)頻率，以超標(biāo)頻率達(dá)到20%以上的指標(biāo)作為主要污染指標(biāo)。任市河、銅缽河和袁驛河主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量(CODcr)，石橋河主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量和氨氮(NH3-N)，平灘河上下游2個斷面的主要污染指標(biāo)有所差別，共同的主要污染指標(biāo)為總磷(TP)(表1)。

表1 2018～2021年達(dá)渝跨界河流主要超標(biāo)污染物及超標(biāo)頻率統(tǒng)計 %

3 達(dá)渝水污染特征分析

3.1 污染突出河流

結(jié)合達(dá)渝跨界河流水質(zhì)總體狀況分析，污染較突出的為平灘河、銅缽河、袁驛河及石橋河，其中平灘河牛角灘斷面2018～2021年間化學(xué)需氧量(CODcr)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、五日生化需氧量(BOD5)超標(biāo)頻率均超過50%，高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)超標(biāo)頻率近40%，污染尤其突出。

3.2 主要污染指標(biāo)關(guān)聯(lián)特征

平灘河、銅缽河、袁驛河及石橋河4條重點河流2018～2021年間共實施手工監(jiān)測48次，統(tǒng)計化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、五日生化需氧量數(shù)據(jù)同時超標(biāo)次數(shù)，結(jié)果見表2。石橋河和袁驛河化學(xué)需氧量與氨氮同時超標(biāo)次數(shù)相對較高，平灘河牛角灘斷面化學(xué)需氧量與氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量出現(xiàn)同時超標(biāo)次數(shù)基本一致，表現(xiàn)出極高的關(guān)聯(lián)性，復(fù)合性污染特征明顯。同時氨氮與總磷、五日生化需氧量同時超標(biāo)次數(shù)高度一致，表明該斷面無機(jī)及生物可降解污染物濃度均較高。

表2 2018～2021年4條重點河流主要污染指標(biāo)同時超標(biāo)次數(shù) 次

3.3 河流污染關(guān)聯(lián)特征

平灘河為銅缽河上游干流，河流流量相對較小，平灘河污染直接影響下游銅缽河斷面水質(zhì)。銅缽河流域場鎮(zhèn)人口沿河聚集特征突出，受季風(fēng)氣候影響，流域徑流年均分配不均，部分水量主要集中在豐水期，枯水期生態(tài)流量不足，水資源供需矛盾大。

分析平灘河、銅缽河2018～2021年總磷月均數(shù)據(jù)變化情況，平灘河總磷大部分時間高于銅缽河，銅缽河總磷與平灘河總磷數(shù)據(jù)表現(xiàn)出較明顯的同升同降現(xiàn)象，這表明上游平灘河總磷污染負(fù)荷較高，對下游銅缽河的關(guān)聯(lián)影響十分明顯[20](圖1)。

圖1 2018～2021年銅缽河平灘河總磷月均變化

3.4 河流污染時空特征

分析平灘河牛角灘斷面2018～2021年高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、氨氮(NH3-N)、化學(xué)需氧量(CODcr)、總磷(TP)月均濃度變化發(fā)現(xiàn)，高錳酸鹽指數(shù)和總磷在每年2、3月份和9、10月份分別出現(xiàn)一次高位峰值，氨氮在每年2、3月份出現(xiàn)一次高位峰值，河流污染表現(xiàn)出一定的季節(jié)性污染特征；化學(xué)需氧量月均濃度變化不大，無明顯時間變化規(guī)律。從各年度整體來看，氨氮和總磷的月均濃度值呈現(xiàn)出上半年明顯高于下半年的特征(圖2)。

4 結(jié)論與討論

(1)達(dá)渝交界11條跨界河流中銅缽河、袁驛河、石橋河及平灘河水質(zhì)類別波動較大，特別是平灘河牛角灘斷面化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷及五日生化需氧量等指標(biāo)時常超標(biāo)，該斷面表現(xiàn)出明顯的復(fù)合性污染特征，是污染防治的一大難點。

(2)達(dá)渝跨界河流中不同河流主要污染指標(biāo)有所差異，但存在共同的主要污染指標(biāo)總磷，含磷污染為達(dá)渝跨界河流污染的共性污染源，應(yīng)加強(qiáng)河流沿岸含磷污水的管控及治理。

(3)平灘河上游牛角灘斷面水質(zhì)最差，污染最為突出，下游碧山中學(xué)斷面污染有所減小，從上游到下游受流量自然增大和水體自凈等因素影響，水質(zhì)污染呈現(xiàn)逐漸削弱趨勢。平灘河和銅缽河總磷表現(xiàn)出極高的污染關(guān)聯(lián)性，平灘河是銅缽河的重要污染匯入段，應(yīng)重點加大平灘河污染治理。

(4)平灘河高錳酸鹽指數(shù)、總磷表現(xiàn)出明顯的時節(jié)性污染特征，在上半年枯水期出現(xiàn)一次峰值污染，下半年9、10月份出現(xiàn)一次峰值污染。氨氮和總磷濃度總體呈現(xiàn)出上半年明顯高于下半年特征。對平灘河的治理應(yīng)關(guān)注以上重點時段，加大枯水期生態(tài)流量調(diào)控。