營(yíng)口地區(qū)河流有機(jī)物污染綜合指標(biāo)相關(guān)性研究

祁曉紅

(遼寧省營(yíng)口水文局，遼寧 營(yíng)口 844000)

1 有機(jī)物采樣及監(jiān)測(cè)方法

采用《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法》(HJ 828—2017)對(duì)河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面中化學(xué)需氧量CODcr進(jìn)行測(cè)定。采用《水質(zhì) 五日生化需氧量(BOD5)的測(cè)定 稀釋與接種法》(HJ 505—2009)對(duì)河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面中的五日生化需氧量BOD5進(jìn)行測(cè)定。采用《水質(zhì) 高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》(GB/T 11892—1989)對(duì)河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的高錳酸鉀指數(shù)CODMn進(jìn)行測(cè)定。對(duì)各監(jiān)測(cè)斷面水樣進(jìn)行采集后，在水樣中加入硫酸使得其pH值<2.0，從而對(duì)水樣中的微生物活動(dòng)進(jìn)行有效抑制。在密封瓶中進(jìn)行水樣采集時(shí)需要進(jìn)行充滿，采樣瓶在0～4 ℃ 進(jìn)行保存，并應(yīng)在樣品采集當(dāng)天進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定[1-4]。

2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面概況

營(yíng)口地區(qū)按照水功能區(qū)劃分共有一級(jí)保護(hù)區(qū)和二級(jí)飲用水分別為5個(gè)和12個(gè)，工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水區(qū)分別為1個(gè)和7個(gè)，過(guò)渡區(qū)和污染控制區(qū)分別為2個(gè)和3個(gè)，河流水功能和水庫(kù)水功能區(qū)分別為22個(gè)和10個(gè)。5個(gè)一級(jí)保護(hù)區(qū)分別為碧流河玉石水庫(kù)出口及飲用水源區(qū)、大清河北支周家水庫(kù)、石柱河三道嶺水庫(kù)、大清河石門水庫(kù)，其主要水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)均為Ⅱ類[5]。2個(gè)緩沖區(qū)分別為大遼河營(yíng)口和大清河蓋州緩沖區(qū)，各緩沖區(qū)主要水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)年尺度為Ⅳ類。大遼河上口子、勝天河蓋州、海龍河大石橋區(qū)為3個(gè)農(nóng)業(yè)用水區(qū)，其主要水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)為Ⅳ類。熊岳河、碧流河蓋州源頭、大清河北支、大清河大石橋源頭、石柱河海城源頭等保護(hù)區(qū)的水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)也為Ⅳ類。本文選取各不同類型的水功能區(qū)8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，各監(jiān)測(cè)斷面信息如表1所示，結(jié)合各監(jiān)測(cè)斷面1990—2020年 氨氮和總磷濃度對(duì)其水質(zhì)變化特征進(jìn)行分析[6-8]。

表1 營(yíng)口地區(qū)主要河流水質(zhì)斷面信息

3 有機(jī)污染綜合指標(biāo)相關(guān)性分析

3.1 年尺度相關(guān)性分析

對(duì)各斷面年尺度均值的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr進(jìn)行相關(guān)性分析，并建立兩兩之間的相關(guān)方程，結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，CODcr與BOD5之間具有較好的相關(guān)性，各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面年尺度相關(guān)系數(shù)均高于0.7，其中玉石水庫(kù)監(jiān)測(cè)斷面相關(guān)系數(shù)最高，達(dá)到0.9253，具有強(qiáng)相關(guān)性；遼河董家監(jiān)測(cè)斷面相關(guān)系數(shù)最低，為0.7259。營(yíng)口地區(qū)各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面CODMn～CODcr之間的相關(guān)系數(shù)也均高于0.7，也同樣具有較好的相關(guān)性，各水質(zhì)斷面CODMn～CODcr之間的相關(guān)系數(shù)總體低于CODcr～BOD5之間的相關(guān)系數(shù)，CODcr與CODMn要好于CODcr與BOD5之間的相關(guān)性。從各有機(jī)物污染綜合指標(biāo)的相關(guān)方程可看出，各指標(biāo)之間總體呈現(xiàn)線性回歸相關(guān)[9]。

表2 營(yíng)口地區(qū)各河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr年尺度相關(guān)系數(shù)、回歸方程

3.2 月尺度相關(guān)性分析

對(duì)各斷面月尺度均值的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr進(jìn)行相關(guān)性分析，并建立兩兩之間的相關(guān)方程，結(jié)果如表3所示。

表3 營(yíng)口地區(qū)各河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr月尺度相關(guān)系數(shù)、回歸方程

由表3可以看出，各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面有機(jī)物綜合污染指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)總體要低于年尺度相關(guān)系數(shù)，這主要是因?yàn)樵鲁叨葪l件下，CODcr、BOD5、CODMn之間影響因素較多，但總體月尺度相關(guān)系數(shù)均高于0.5[10]。

3.3 年尺度回歸方程檢驗(yàn)

在年尺度CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程建立的基礎(chǔ)上，結(jié)合F檢驗(yàn)和T檢驗(yàn)，分別對(duì)營(yíng)口地區(qū)各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面有機(jī)物污染綜合指標(biāo)的回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)，F(xiàn)檢驗(yàn)P值<0.0005，T檢驗(yàn)P值<0.0001,其他檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 營(yíng)口地區(qū)各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面CODcr～BOD5、CODMn～CODcr年尺度回歸方程檢驗(yàn)結(jié)果

由表4可看出，通過(guò)F檢驗(yàn)和T檢驗(yàn)顯著性水平，建立的各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的年尺度CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程可結(jié)合測(cè)定的BOD5值來(lái)動(dòng)態(tài)推求CODcr和CODMn值[11]。

3.4 月尺度回歸方程檢驗(yàn)

在年尺度CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合F檢驗(yàn)和T檢驗(yàn)方法分別對(duì)月尺度的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)，F(xiàn)檢驗(yàn)P值<0.0005，T檢驗(yàn)P值<0.0001,檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 營(yíng)口地區(qū)各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面CODcr～BOD5、CODMn～CODcr月尺度回歸方程檢驗(yàn)結(jié)果

由表5可看出，其F檢驗(yàn)和T檢驗(yàn)顯著性水平分別低于0.0005和0.0001，通過(guò)F檢驗(yàn)和T檢驗(yàn)顯著性水平，也可滿足營(yíng)口地區(qū)各河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面測(cè)定的BOD5月均值值來(lái)動(dòng)態(tài)推求CODcr和CODMn值。

4 結(jié) 論

(1)營(yíng)口地區(qū)河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr年尺度相關(guān)系數(shù)要高于月尺度相關(guān)系數(shù)，月尺度下各有機(jī)污染綜合指標(biāo)影響因素較多，降低了其相關(guān)性，但總體相關(guān)系數(shù)均高于0.5。

(2)在各水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面中，碧流河玉石水庫(kù)年、月尺度下的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr相關(guān)性均最高。營(yíng)口地區(qū)各河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr年尺度、月尺度回歸方程均可通過(guò)F和T顯著性檢驗(yàn)，可結(jié)合BOD5動(dòng)態(tài)推求CODcr和CODMn值。