降水對河流水質的影響及汛期污染強度分析
——以遼河沈陽巨流河大橋斷面為例

賈文娟 曲健 竇志強 高志新

（遼寧省沈陽生態環境監測中心，遼寧沈陽 110169）

1 引言

降水沖刷河流底泥、岸邊垃圾、畜禽糞污，地表徑流入河，致使河水溶解氧降低，濁度、高錳酸鹽指數、總磷增幅較大，汛期面源污染導致的水質惡化越來越引起各方的關注。遼河沈陽段水質逐年改善，但城鄉面源污染越來越凸顯，成為制約水環境質量改善的主要矛盾。本文以2022 年6 月遼河沈陽段巨流河大橋斷面主要監測指標的變化情況為例，計算汛期污染強度，分析降水導致面源污染狀況，對地表水水質帶來的影響，旨在引起管理部門對面源污染整治的重視，推動水環境質量的持續改善。

2 數據來源與方法

2.1 監測概況

遼河在沈陽市境內河長約270 km，在康平縣入境，在法庫縣出境入鐵嶺市，之后在沈北新區魯家窩堡重新入境，流經新民市，最終在遼中區出境，汛期流量大、水位高、夾砂量大，枯水期流量小。遼河包含八家子河、秀水河、拉馬河、長河、養息牧河、柳河、繞陽河等支流河，支流河多為季節性河流，水量受大氣降水影響較大。

遼河沈陽段干流設置2 個地表水自動監測站，分別為遼河沈陽段上游馬虎山自動監測站及其下游20 km 左右的巨流河大橋自動監測站。在2 個站點之間，秀水河和養息牧河先后匯入遼河干流；馬虎山為遼河沈陽段的入境斷面，距離上游最近的是離馬虎山斷面約50 km 的鐵嶺珠爾山水質自動監測站。數據均采用2022 年6 月水質自動站監測數據，每日分別在00：00，04：00，08：00，12：00，16：00，20：00 監測，監測指標主要包括水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷、總氮。本次研究以位于新民市的遼河干流巨流河大橋自動站為研究對象，上游馬虎山和珠爾山斷面主要用于污染來源分析。巨流河大橋斷面為國家地表水考核斷面，考核目標值為地表水Ⅲ類水質標準。

2.2 評價方法

水質評價方法為《地表水環境質量評價辦法（試行）》［1］，汛期污染強度統計方法為《國家地表水汛期污染強度統計技術規定（試行）》［2］。自然月內，斷面汛期污染強度計算公式為：

汛期污染強度＝斷面首要污染物濃度/該斷面該項指標考核目標對應濃度限值

3 結果與分析

3.1 降水情況與水質自動站監測結果

2022 年6 月，沈陽市平均降水量為205.0 mm，比歷年同期（85.9 mm）多119.1 mm，是歷年同期的2.4 倍，達到1980 年以來歷史同期極值，是近10 年平均降水量（99.0 mm）的2.1 倍［3］。

監測結果顯示，2022 年6 月巨流河斷面濁度月均值為543 NTU，峰值達到2 515 NTU，月均值較2022 年5 月上升7.9 倍，較上年同期上升1.2 倍；主要監測指標高錳酸鹽指數、總磷和氨氮也有相同的變化趨勢，較上月和上年同期都有明顯上升，詳見表1。

表1 遼河巨流河大橋斷面主要指標監測結果

2022 年6 月，沈陽市有6 次明顯連續降水過程，同時上游水庫超警戒線開閘放水，導致遼河水位暴漲，河水流量激增，遼河巨流河大橋斷面上游的馬虎山水文站流量范圍為59.5～1 110.0 m3/s，支流河秀水河公主屯水文站流量范圍為0.6～120.0 m3/s，支流河養息牧河小荒地水文站流量范圍為7.5～307.0 m3/s。受降水影響，當月濁度、高錳酸鹽指數和總磷的瞬時峰值分別達到2 515 NTU，17.4 mg/L，0.598 mg/L，高錳酸鹽指數和總磷超過地表水Ⅴ類水質標準。

3.2 斷面水質超標情況統計結果

2022 年6 月，遼河巨流河大橋斷面有28 d 日均值超過地表水Ⅲ類水質標準，小時超標次數達262次，超標指標為高錳酸鹽指數和總磷，最大超標倍數為1.9 倍和2.0 倍；6 次（共計18 d）降水期間水質監測小時值和日均值均出現不同程度超標情況，統計的18 d 降水期間有17 d 水質監測日均值超標，小時值超標次數達到111 次，超標指標為高錳酸鹽指數和總磷，最大超標倍數均為1.6 倍。

3.3 降水前后主要監測指標變化情況

2022 年6 月巨流河大橋斷面高錳酸鹽指數和總磷變化趨勢如圖1 所示。

圖1 2022 年6 月遼河巨流河大橋斷面高錳酸鹽指數和總磷變化趨勢

濁度與高錳酸鹽指數和總磷變化趨勢完全一致。2022 年6 月遼河巨流河大橋斷面6 次降水過程，水體高錳酸鹽指數、總磷變化正相關，降水后水體高錳酸鹽指數、總磷均有不同程度增幅，濁度增幅為49%～1 303%，高錳酸鹽指數增幅為5%～95%，總磷增幅為12%～181%，結果見表2。

表2 2022 年6 月遼河巨流河大橋斷面降水過程水質監測結果

3.4 汛期污染強度分析

根據《關于印發〈國家地表水汛期污染強度統計技術規定（試行）〉的通知》的規定，對沈陽市6 次明顯連續降水過程的汛期污染強度進行分析。2022 年6 月，巨流河大橋斷面高錳酸鹽指數和總磷在降水過程及降水后24 h 均有超過考核標準的情況。2022年6 月降水期間巨流河大橋斷面汛期污染強度統計見表3。

表3 2022 年6 月降水期間遼河巨流河大橋斷面汛期污染強度統計 mg/L

2022 年6 月降水期間遼河巨流河大橋斷面首要污染物為總磷，累計污染強度為2.63。由表3 可知，3 次降水過程首要污染物為高錳酸鹽指數，污染強度最大值依次為2.61，1.62，1.15；3 次降水過程首要污染物為總磷，污染強度最大值依次為2.57，2.63，2.58，可見總磷污染強度大于高錳酸鹽指數污染強度，表明巨流河大橋斷面汛期受到總磷污染程度大。

3.5 水質污染來源分析

（1）遼河流經鐵嶺珠爾山，入沈陽后，先后流經馬虎山和巨流河大橋斷面。2022 年6 月18 日前，巨流河大橋、馬虎山和珠爾山巨流河大橋斷面的濁度變化趨勢顯示（見圖2），巨流河大橋的濁度異常高值與馬虎山、珠爾山斷面變化不一致，且巨流河大橋斷面的高錳酸鹽指數和總磷較馬虎山斷面高18.2%和5.6%，推測異常高值污染并非來源于上游鐵嶺市。遼河流經馬虎山后，支流河秀水河、養息牧河先后匯入，養息牧河入河口距離巨流河大橋斷面僅10 km左右，推測巨流河大橋斷面水質污染受秀水河、養息牧河支流河影響很大。2022 年6 月18 日以后，遼寧省連續降雨，致使馬虎山斷面水質自動站損壞而中斷監測，監測數據顯示，遼河流經珠爾山斷面，濁度、高錳酸鹽指數和總磷達到峰值，24～28 h 后巨流河大橋斷面3 項指標達到峰值，這段時間巨流河斷面的水質主要受到遼河上游鐵嶺段的影響。

圖2 巨流河大橋、馬虎山和珠爾山水質自動監測站濁度變化趨勢

（2）根據監測結果，氨氮在降水前后均處于較低水平，但水體濁度、總磷和高錳酸鹽指數增幅較大，可見巨流河大橋斷面污染來源為面源污染。斷面上游的支流河養息牧河與秀水河流經區域大部分為村鎮且土壤質地為沙壤土，保水能力差，由于6 月多為陣性強降水，雨水快速沖刷大量泥沙和岸邊畜禽糞便入河，連續降水將支流河的污染物匯入干流，面源污染入河，污染團順流而下，存在旱季“藏污納垢”、雨季“零存整取”情況。

（3）水體濁度的影響。丁文靖等［4-6］的研究表明，水體濁度對總磷在線自動監測數據具有顯著的正相關性。統計了2022 年6 月1 日0 時—2022 年6 月30 日7 時巨流河大橋水站濁度自動監測數據，結果顯示，濁度大于200 NTU 監測值為538 個，占比75%，濁度最大值為2 588 NTU，總磷濃度大于0.4 mg/L，超過考核標準1 倍。沈陽市屬于北方缺水城市，降雨集中在6—9 月，以陣性降水為主，特別是暴雨后泥沙等污染物入河，使水體濁度激增，影響總磷監測結果。

4 結論與建議

（1）降水導致巨流河大橋斷面濁度、高錳酸鹽指數、總磷顯著上升，降水期間較降水前分別提高49%～1 303%，5%～95%，12%～181%。

（2）巨流河大橋斷面汛期首要污染物為總磷，累計污染強度為2.63。降水過程中首要污染物有高錳酸鹽指數和總磷，總磷污染強度大于高錳酸鹽指數污染強度，巨流河大橋斷面汛期受到總磷污染程度大。

（3）巨流河大橋斷面前期污染來源為本地支流河養息牧河與秀水河面源污染，全省連續降水后，水質主要受到上游來水影響。

（4）降水導致河水污染加重，應有效控制面源污染入河問題，建議關注農村種植業、養殖業的面源污染，加大科技投入，科學種植、養殖，避免化肥過度施用，建設畜禽糞便集中收集處置設施，加強管控；同時，在河流沿岸設置物理隔離，形成生態屏障，減少泥沙和污染物進入水體。