佳木斯市2011年-2020年地表水生態環境質量變化研究

董愛榮　李永亮

摘要：采用Spearman秩相關系數法，對松花江佳木斯市2011年-2020年期間主要污染指標變化趨勢進行了分析。計算結果表明，2011年-2020年佳木斯上斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷，佳木斯下斷面的化學需氧量和總磷，江南屯斷面的化學需氧量，同江斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量和總磷，湯旺河口內斷面的化學需氧量、氨氮和總磷，梧桐河口內斷面的化學需氧量和總磷呈顯著下降趨勢；其余監測斷面的這幾項監測指標無顯著變化。對污染物的年際變化進行了分析，并探討了地表水環境質量變化原因。

關鍵詞：地表水；變化趨勢；Spearman趨勢檢驗；原因分析

中圖分類號：X171.1 文獻標志碼：B

前言

佳木斯市地處是_三江平原腹地，是松花江出境前流經的最后一個地級市。佳木斯市設有8個地表水監測斷面，均為國控斷面，共監測5條河流。隨著水污染治理的深入開展，境內河流水環境質量逐年改善。“十三五”期間，佳木斯市地表水環境質量除2019年為輕度污染外，其它幾年均為良好，無劣Ⅴ類水質。佳木斯市地表水水質功能區達標率75.0%-87.5%，達標率呈現波動變化。主要污染指標為高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷。

“十三五”期間，松花江佳木斯江段干流水質最好，良好水質比例最高，其次是松花江支流的湯旺河、梧桐河，撫遠和烏蘇鎮斷面水質較差。與“十二五”末相比，湯旺河口內斷面主要污染指標氨氮有所上升，撫遠斷面主要污染指標高錳酸鹽指數有所上升。2020年，佳木斯市地表水存在的污染問題是撫遠斷面超功能區水質標準，主要污染指標為高錳酸鹽指數；梧桐河口內斷面V類水質比例36.4%，主要污染指標為氨氮。

為了掌握松花江佳木斯江段2011年-2020年期間，佳木斯市地表水各斷面的主要污染指標變化趨勢，對地表水環境質量狀況有全面深入的了解，采用Spearman趨勢檢驗法，將秩相關系數rs的絕對值與秩相關臨界值wp進行比較，進行定量的趨勢分析，了解主要污染物的變化情況，有助于佳木斯市打好污染防治攻堅戰。

1 Spearman趨勢檢驗介紹

依據中國環境保護部辦公廳《地表水環境質量評價方法（試行）》（環辦[2011122號），對各污染物年際變化進行趨勢分析時，采用Spearman秩相關系數法。該方法規定，五年變化的秩相關系數-絕對值>0.900，則表明在0.05可信度水平上變化顯著。

式（1）-式（2）中：

di-變量Xi與Yi的差值；

Xi-周期1到周期Ⅳ按濃度值從小到大排列的序號；

Y--按時間（年份）排列的序號，由先到后；

N-周期數，且Ⅳ≥5時有意義；

rs-正值時表示上升，負值時表示下降。

將秩相關系數rs的絕對值與秩相關臨界值Wp進行比較，若|rs|>Wp則表明變化趨勢顯著，如果rs是負值，則表明為下降趨勢。

2 計算結果

根據Spearman的趨勢檢驗結果：2011年-2020年，佳木斯上斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷，佳木斯下斷面的化學需氧量和總磷，江南屯斷面的化學需氧量，同江斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量和總磷，湯旺河口內斷面的化學需氧量、氨氮和總磷，梧桐河口內斷面的化學需氧量和總磷呈顯著下降趨勢；其余監測斷面的這幾項監測指標無顯著變化。2011年-2020年佳木斯市地表水各斷面主要污染指標Spearman的趨勢檢驗結果見表1。

3 “十三五”末與“十二五”末地表水水質比較

選擇“十三五”末佳木斯市地表水各監測斷面4項主要污染指標的濃度均值與“十二五”末相比。不同斷面高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮、總磷對比情況見圖1-圖4，變化情況見表2。

佳木斯上、佳木斯下、同江、烏蘇鎮斷面的此4項指標均有所下降；江南屯斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮有所下降，總磷有所上升；湯旺河口內斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量、總磷有所下降，氨氮有所上升；梧桐河口內、撫遠斷面的化學需氧量、氨氮、總磷有所下降，高錳酸鹽指數分別為無變化和有所上升。

4 地表水環境質量變化原因分析

佳木斯市地表水水質狀況有所變好，Ⅱ類水質從無到有，消除劣Ⅴ類水質，功能區水質達標率升高12.5個百分點。

地表水環境質量變好原因有以下幾點：一是“十三五”期間，佳木斯市政府加大了水污染防治項目建設和資金投入，主要污染物減排超額完成，化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物四項污染物排放量分別較2015年削減7.57%、14.38%、27.35%和22.95%；畜禽糞污無害化處理設施配套率100%，糞污資源化利用率達85.1%；危險廢物規范化達標率90.6%，生活垃圾、醫療垃圾無害化處理100%-以上措施，控制了地表水的污染源頭，使佳木斯市地表水環境質量得到改善。二是佳木斯市政府大力推進工程治污，新建園區工業廢水處理廠2個，建成城鎮生活污水處理廠18個，提標改造3個。縣級以上污水日處理能力達到34萬噸，較“十二五”提升70%。佳木斯市十大重點行業涉水企業清潔化改造全部完成，工業涉水企業全部達標排放，以上措施，使地表水污染指標的含量降低。三是推進支流治理，實施音達木河段整治工程，消除了“黑臭”水體。加強監測監管，八虎力河、倭肯河水質保持穩定。

雖然經過一系列污染防治工程的實施，地表水環境質量得到一定改善，但非人為因素也帶來一些負面影響。一是近年來降水量不足，松花江支流偶有斷流現象發生，河流徑流量變小，導致水體自凈能力下降。二是受地理位置及季節因素影響，河流各水期徑流量差距顯著，枯水期徑流量明顯小于其它兩個水期，且冬季江水被冰面覆蓋，水溫低，復氧條件差，水體的自凈能力弱，污染物不易被降解，使得水體的污染加重。三是佳木斯市農業用地占比較大，土壤斗化肥、農藥等化學物質伴隨地表徑流匯入江中，造成水質污染，例如施入土壤的農藥、化肥是總磷的主要來源。

5 結束語

結合歷年監測數據，采用Spearman秩相關系數法進行的計算結果表明：2011年-2020年佳木斯上斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷，佳木斯下斷面的化學需氧量和總磷，江南屯斷面的化學需氧量，同江斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量和總磷，湯旺河口內斷面的化學需氧量、氨氮和總磷，梧桐河口內斷面的化學需氧量和總磷呈顯著下降趨勢；其余監測斷面的這幾項監測指標無顯著變化。佳木斯市水環境質量變化影響因素較多，人為因素和非人為因素均對其造成了一定的影響，需要多方面考慮，從源頭降低污染物的入江量，進一步改善區域水環境質量。