關鍵詞:汾河運城段;水環境;污染現狀;防治措施
中圖分類號:X522 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2025)07-0186-04
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.055
Research on the Prevention and Control of Water Environment Pollution in the Yuncheng Section of Fenhe River
GE Honglin (Shanxi Yuncheng Vocational and Technical College of Agriculture,YunchengO44ooo, China)
Abstract:Inresponse totheserious waterpolution intheYuncheng sectionofFenhe River,the Water Polution Index (WPI),clusteranalysis,andBayesiandiscriminantanalysismethodswereusedtocomprehensivelyevaluateandanalyze the waterqualitydataofthreemonitoringsectionsinWanrongcountyHejincity,and Xinjiang county.Theintegrated polution indices of each section werecalculated to identify majorpolutantsand their spatial distributioncharacteristics, while cluster analysis wasused toclassifyregions basedonpolution severity.Theresearch results indicate thatthere aresignificantspatialdifferences inthe waterqualityoftheYuncheng sectionofFenheRiver.Section2is mostseverely afectedbyindustrialwastewater,ectionisctedbygriculturalo-pointsourcepolution,ndSctio3iseed bydomesticsewage.Basedontheresearchresults,preventionandcontrolmeasures suchasacceleratingindustrialpollution rectification,stablishingsewagetreatmentfacilities,andcarryingoutgrenconstructionhavebeenproposed,providinga scientific basis forthe treatment of water environmental pollution in the Yuncheng section of Fenhe River.
Keywords:Yuncheng sectionofFenhe River; waterenvironment; pollutionstatus;preventionand control measures
隨著經濟的快速發展,汾河運城段的水污染問題日益嚴重,對流域周邊的生態環境安全和工農業生產產生了一定的影響。近年來,運城市將水污染治理作為全市經濟社會發展的重點任務,投入了大量人力、物力,在流域水環境防治方面取得了顯著成效。但受產業結構、人口規模、環保意識等因素影響,汾河運城段的水環境形勢依然嚴峻,工業廢水、生活廢水、農業面源污染等多源污染疊加,導致其存在水質超標、生態功能退化等現象。本研究深人分析汾河運城段水環境污染現狀,并針對性地提出防治對策。
1數據來源和研究方法
1.1數據來源
采用萬榮縣夏村、河津市西梁橋、新絳縣西曲村斷面附近的監測數據,計算各斷面平均水質數據,各斷面每月監測1次,保證數據的連續性和代表性。選取了16個水質指標,這些指標涵蓋了水體中的有機污染物、重金屬、營養鹽及其他有毒有害物質等,能夠全面反映汾河運城段的水質狀況。
1.2研究方法
1.2.1 WPI法
水污染指數(WaterPollutionIndex,WPI)主要用于比較不同時間和地點的水污染情況,也可作為水污染分類和定級的依據。在使用該方法的過程中,要嚴格遵循《生活飲用水衛生標準》(GB5749—2022),可將水質類別分為5個級別,即I類、Ⅱ類、Ⅲ類、V類、V類,不同等級水質所對應的水質標準存在差異。利用內插方法計算WPI值,水質類別對應的WPI值如表1所示。
當水質低于V類時,WPI的計算方法為
式中: WPIi? WPIhi 、 WPIli 分別表示各濃度值對應的WPI值; Ci 表示第 i 個水質項目的監測濃度值;
Chi 表示水質項目所在類別標準的上限濃度值; Cli 表示水質項目所在類別標準的下限濃度值。
當溶解氧(DissolvedOxygen,DO)大于 2mg/L 小于 7.5mg/L 時,WPI的計算方法為
當水質超過V類水限值,WPI的計算方法為
式中: C5i 表示第 i 個水質項目在《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)中V類標準的濃度限值。當《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)中兩個水質等級標準值相同時,按低分數值區間插值計算。
1.2.2 聚類分析
聚類分析是以對象之間的距離為基礎,實現分類的多元統計方法,在水環境污染研究中能夠有效識別不同區域的污染現狀。為保證聚類分析工作順利進行,采用離差平方和、Ward法進行聚類分析。聚類
分析流程如圖1所示。
1.2.3 判別分析
貝葉斯判別分析法具有較強的分類能力和較高的準確性,能夠有效處理多變量數據,適用于研究復雜的水環境污染問題。為了驗證貝葉斯判別分析法的判別能力,根據實際應用將數據分為訓練集和測試集,利用交叉驗證法開展對應的模型驗證,從而評估模型的穩定性和預測精度。
2 結果與討論
2.1地表水水質評價
采用WPI法對汾河運城段的萬榮縣、河津市、新絳縣3個監測斷面的水質狀況進行評價。根據監測數據,各斷面的水質狀況如表2所示。通過對比分析,發現汾河運城段的水質狀況存在明顯空間差異。斷面2靠近工業區,受工業廢水排放影響較大,水質污染最為嚴重;斷面1和斷面3則分別受到農業面源污染和生活污水的影響,水質相對較好,但仍存在一定的污染問題。
2.2地表水水質年際變化特征
從表3可以看出,2020一2024年汾河運城段水質狀況呈現出明顯的惡化趨勢。其中,劣V類水的平均占比為 62.8% ,而V類和劣V類水的平均占比達到 81% ,說明汾河運城段的水質已經嚴重超標,不僅影響當地的生態環境,還會威脅居民的飲用水安全。劣V類水的主要特征是水質極差,無法滿足任何水體功能需求,V類水雖然略好于劣V類,但仍然無法滿足大部分水體功能需求。汾河運城段水質長期處于V類和劣V類狀態,反映出該區域的水環境污染比較嚴重[。
針對汾河運城段水質惡化問題,山西省印發《汾河流域生態修復規劃綱要(2015—2030年)》,該規劃旨在通過綜合治理、生態修復和污染控制等措施,逐步改善汾河運城段的水質狀況。規劃實施對于改善V類和劣V類水質狀況具有積極作用,尤其是在污染源控制、河道整治和生態恢復等方面取得初步成效。當地政府通過全面實施生態修復規劃,緩解了水質惡化現象,但想要徹底改善汾河運城段的水質狀況,仍需要多方面持續努力[2]。
3 防治措施
3.1加快工業污染整頓,全面發展循環經濟
長期以來,運城市的化工、造紙、印染等高污染行業占比較大,這些企業排放的廢水中含有大量有毒有害物質,對汾河水體造成嚴重污染。因此,當地政府要加快淘汰落后產能,關停高污染企業,對現有企業進行技術改造,推廣清潔生產工藝,從源頭上減少污染物的排放[3]。
3.2建立污水處理設施,加快城市污染處理廠建設
針對污水處理能力不足的現狀,運城市政府應注重建設污水處理設施,改造既有污水處理廠。同時,進一步優化處理標準,積極引進先進技術,擴大污水處理規模,從而滿足日益增長的污水處理需求[4。為了有效控制工業污染,必須加強對工業企業的監管,同時加快建設與污水處理設施相配套的城市污染處理廠。針對工業企業集中的區域,應加快建設專門的工業廢水處理廠,集中處理工業廢水,確保達標排放[5]。
3.3開展綠色建設,實現汾河水系整治
為有效防治汾河運城段的水污染,運城市政府應積極推進綠色建設,充分考慮生態保護與經濟發展,開展水環境整治工程。例如,政府應嚴格控制工業廢水排放,推動企業實施清潔生產,減少污染物排放;加大農業面源污染治理力度,將生態農業技術應用于農業建設,減少化肥、農藥的使用量,防止農業污染物進入水體。同時,政府要投入大量資金,對汾河河道進行清淤疏浚,恢復河道的自然形態,增強水體的自凈能力;在河道兩岸建設生態護岸,種植水生植物,構建生態緩沖帶,有效攔截和吸收污染物[。
4結論
本研究通過系統分析汾河運城段水環境污染現狀,揭示了該區域水質惡化的主要原因及空間分布特征。針對這些問題,提出加快工業污染整頓、建立污水處理設施及開展綠色建設等防治措施,為汾河運城段水環境治理提供了科學依據。然而,水環境治理是一個長期且復雜的過程,未來仍需進一步加強污染源監管、提升水環境管理水平,并結合生態修復與公眾參與,逐步改善汾河運城段的水質狀況,確保區域水資源的可持續利用。
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