中圖分類號:X824 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9655(2025)04-0093-04
0 引言
河流水質系統是自然與社會系統綜合作用的復合系統,水質變化是流域生態環境及社會經濟活動的綜合反應,既反映了各種自然因素如氣象水文特征、流域特征、地質狀況等在河流中形態表征的變化,又體現了流域范圍內社會經濟、人類活動對河流水系作用的響應[,2]。河流水質變化研究的關鍵問題是要判別水質在某一時段內是否存在著顯著變化趨勢,水質污染趨勢研究是水質評價的重要組成部分,也是政府部門和學術界普遍關心的環境問題之一[2.3]
大汶河是黃河下游最大的支流,全長 231km 總流域面積 8944km2 ;貫穿泰安市境內 139km 。大汶河流域水系復雜,支流眾多,流域面積 gt;50km2 以上的支流有43條,上游分為南北兩支,是大汶河的主要集水區。北支稱牟汶河,支流主要有瀛汶河、石汶河和泮汶河;南支為柴汶河,流域沿途有平陽河、光明河、羊流河、禹村河等。北支主要接納了萊蕪和泰安市區來水,南支主要接納了新泰市來水,南北兩支在大汶河口匯合后依次接納了寧陽縣部分鄉鎮、肥城市和東平縣來水,而后匯入東平湖[4]。近年來,泰安市水環境質量有了大幅改善,但隨著經濟的迅速發展,工礦企業廢水、農業污水和生活污水排放量日益增加,大汶河流域水環境壓力增大,污染治理問題日趨嚴峻。因此摸清大汶河流域水質變化趨勢,查明流域沿線企業污染排放情況,制定科學合理的區域水污染治理策略、提出有針對性的意見建議是治理好該流域水環境的基礎和前提,對改善流域水環境質量有極其重要的意義。
1材料與方法
1.1樣品采集
研究從上游到下游依次選取漸汶河村橋、南徐村等10個大汶河干支流流經點作為監測點位,覆蓋泰安市6個縣市區,具體點位名稱見表1。選取2019一2023年,各點位的 CODMn 、COD、氨氮、總磷4個主要指標作為數據分析依據。
表1研究選取的監測點位
1.2樣品分析
水質樣品的具體分析項目及分析方法見表2。
表2水質樣品監測項目及分析方法[5-8]
2流域水質變化趨勢分析
2.1水質總體評價
按照水環境功能區劃,除戴村壩斷面,其余斷面水質管理目標類別為V類。根據高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷4項評價指標的2019一2023年多年平均統計分析,見表3。黃河流域(泰安段)主要干、支流斷面中,匯河入大清河口及戴村壩斷面水質,穩定達Ⅲ類,基本滿足水質管理目標類別N類水質標準,海子河入大汶河口斷面總體為V類,超標因子為化學需氧量。
表32019一2023年黃河流域(泰安段)干支流水質情況
2.2 時間變化趨勢分析
選擇漸汶河村橋(瀛汶河支流)、大汶口(大汶河干流)、戴村壩(大汶河干流)、北石固(柴汶河支流)4個斷面作為典型斷面進行時間變化趨勢分析。
圖1和圖2分別為2019—2023年4個典型斷面高錳酸鹽指數、化學需氧量的年度均值濃度。由圖1和圖2可以看出,2019一2023年,漸汶河村橋斷面高錳酸鹽指數濃度 4.91~7.35mg/L ,大汶口斷面高錳酸鹽指數濃度 4.83~7.51mg/L ,戴村壩斷面高錳酸鹽指數濃度 3.42~5.94mg/L ,北石斷面高錳酸鹽指數濃度 6.58~8.91mg/L 。2019—2023年,漸汶河村橋斷面化學需氧量濃度 17.0~29.5mg/L ;大汶口斷面化學需氧量濃度 17.1~25.0mg/L ;戴村壩斷面化學需氧量濃度 14.5~21.1mg/L ;北石斷面化學需氧量濃度 22.8~31.5mg/L 。自2019年以來,4個典型斷面高錳酸鹽指數和化學需氧量兩個指標整體呈現先升后降的趨勢,除北石崗斷面以外,到2022年以后,其余斷面均達到地表水Ⅲ類標準限值。
圖22019—2023年流域典型斷面化學需氧量濃度
圖3為2019一2023年4個典型斷面氨氮的年度均值濃度。由圖可以看出,2019—2023年,漸汶河村橋斷面氨氮濃度 0.33~0.74mg/L ;大汶口斷面氨氮濃度 0.13~0.72mg/L ;戴村壩斷面氨氮濃度 0.05~ 0.42mg/L ;北石斷面氨氮濃度 0.27~2.09mg/L, 4個典型斷面氨氮指標整體呈現先升后降的趨勢,除北石崮斷面外,其余斷面均 lt;1.0mg/L ,達到地表水Ⅲ類標準。2020年北石崗斷面氨氮達到 2.09mg/L ,超過V類標準限值 2.0mg/L 但是到2022年以后達到地表水Ⅲ類標準。
圖4為2019—2023年4個典型斷面總磷的年度均值濃度。2019一2023年,漸汶河村橋斷面總磷濃度 0.03~0.06mg/L ;大汶口斷面總磷濃度 0.06~0.18mg/L ;戴村壩斷面總磷濃度 0.03~ 0.10mg/L ;北石斷面總磷濃度 0.16~0.28mg/L 。4個典型斷面中除北石固斷面外,其余3個斷面總磷指標整體呈現先升后降的趨勢,并且均 lt;0.2mg/L 達到地表水Ⅲ類標準,水質逐漸變好。北石固斷面總磷先升后降,但在2023年又有一定的升高,均超過Ⅲ類標準 0.20mg/L 的限值。
2.3 空間變化趨勢分析
圖5為流域干、支流典型斷面高錳酸鹽指數和化學需氧量2019一2023年多年平均濃度。由圖5可知,2019—2023年,漸汶河村橋至戴村壩斷面高錳酸鹽指數多年平均濃度 4.12~8.67mg/L ,戴村壩斷面濃度最低為 4.12mg/L ;匯河支流的海子河入汶河口斷面濃度最高為 8.67mg/L ,其次是柴汶河支流的北石崗橋 7.83mg/L 。化學需氧量的多年平均濃度 16.1~31.9mg/L ,戴村壩斷面濃度最低為16.1mg/L ,匯河支流的海子河入汶河口斷面濃度最高為 31.9mg/L ,其次是柴汶河支流的北石崗橋為 25.5mg/L 。
圖6為流域干支流典型斷面氨氮和總磷的2019-2023年平均濃度。由圖6可知,2019一2023年,漸汶河村橋至戴村壩斷面氨氮多年平均濃度為0.20~1.19mg/L ,戴村壩斷面濃度最低,柴汶河支流的北石固橋最高,其次是匯河支流的海子河入汶河口斷面??偭椎亩嗄昶骄鶟舛?0.05~0.22mg/L ,戴村壩斷面濃度最低,其次是匯河支流的海子河入汶河口斷面和柴汶河支流的北石橋。
總體而言,流域干流北望以上斷面濃度相對較低,中游大汶口斷面附近濃度相對較高,下游入東平湖附近斷面水質又有較大提升。大汶口斷面多年平均濃度與北望斷面相比,高錳酸鹽指數由 4.71mg/L 升高到 5.93mg/L ,增加 25.9% ,化學需氧量由17.8mg/L 升高到 21.6mg/L ,增加 21.0% ,氨氮由0.32mg/L 升高到 0.43mg/L ,增加 34.4% ,總磷由0.06mg/L 升高到 0.10mg/L ,增加 66.7% ,這可能與大汶口附近的匯河支流和柴汶河支流的匯入有關。
3污染來源分析
3.1 面源污染
大汶河沿岸土壤利用類型為耕地型,河流中氮與耕地成正相關,這是由于耕地氮肥施加過多加重了水體中總氮污染的程度,從而對流域水體形成面源性污染。
3.2工業廢水污染
沿線企業還存在偷排偷放行為,通過查閱收集分析近3年69個人河排污口監督監測數據,常年有水的合法排污口約為53個,其中常出現超標的有13個,主要超標因子為總磷和總氮。從入河排污口的排污情況來看,工業污染仍然占有較大排放量,部分企業存在一定程度上的超標排污情況
3.3生活污水排放污染
隨著人民生活水平的提高以及社會主義新農村建設,人民生活污水、生活垃圾產生量急劇上升,現有鄉鎮自建污水處理廠存在實際處理水量小于或遠小于設計規模的情況,大部分污水處理廠存在雨季溢流現象,影響污水處理設施的穩定運行;部分生活污水處理廠污水處理能力不足的情況,且存在淤堵、破損、跑冒滴漏等現象,隨著水量增加,污水溢流情況嚴重。
4結論
(1)泰安大汶河流域干流各監測斷面高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷等4項水質指標總體狀況較好,基本滿足水質管理目標類別IV類水標準,整體干流水質要優于支流水質,水質較差的支流為匯河支流以及柴汶河支流,其中海子河入大汶河口斷面,水質總體為V類,超標因子為化學需氧量。
(2)從時間分布上看,2019—2023年,漸汶河村橋、大汶口、戴村壩、北石崗斷面的高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮和總磷等4項水質指標逐年變好,整體呈現先升后降的趨勢,2020年水質最差,但2022年以后,水體環境質量趨于平穩,除個別支流斷面如北石、西高村、海子河入汶河口等斷面,其余斷面能均可達地表水環境質量Ⅲ類標準。
(3)從空間分布上看,大汶河干流北望以上游斷面濃度相對較低,中游大汶口斷面附近濃度相對較高,下游入東平湖附近斷面水質又有較大提升??傮w而言,大汶河干流水質優于支流水質。
(4)經調研,發現該流域主要的污染來源主要包括面源污染、工業廢水污染以及生活污水排放污染等方面。
5污染治理對策
(1)對于農業面源污染的治理,可參考《“十四五”重點流域農業面源污染綜合治理建設規劃》,根據大汶河流域農業面源污染組成的特征,因地制宜地建設農田面源污染綜合防控工程,加強農藥化肥的減量增效、農業廢棄物的循環利用以及畜禽、水產養殖的污染治理。同時,要堅持綠色生態為導向,生產生態協調發展,開展生態循環農業工作,大力推進化肥減量提效、農藥減量控害,努力實現農資投入減量化、廢物利用資源化。
(2)完善基礎設施建設。合理規劃建設鄉鎮污水處理廠,完善基礎設施建設,相關技術部門能在資金、技術上給予支持,建設過程中在選址、工藝、規模等的選擇上嚴格把關,避免出現處理能力不符的情況,謀劃長遠,解決預期問題。
(3)加大對沿線水質較差斷面的周邊污染企業的監管力度。針對不同流域監測斷面的污染指標,明確需要重點關注的監督檢查的企業類型;重點加強對柴汶河、明堂河等支流斷面的監控監測,及時掌握水質變化情況;加大對沿線企業、污水處理廠的監控監管力度,同時建議相關部門進行管網的維修和改造,提高污水處理能力,有效解決污水溢流問題。
(4)開展流域環境綜合整治。大汶河流域的治理是一個長期性、復雜性的過程,由于水污染具有“動態性”,局部污染向整個區域蔓延,各參與方利益并存,難以幸免。要想有效地控制大汶河跨域水污染,不僅要依靠地方政府、部門,還必須加強與地方政府的協作,健全水污染防治的法治環境,建立地方政府合作治理大汶河跨域水污染的體制機制。建議組織相關區縣對大汶河流域開展全面排查整治,查找轄區水污染防治工作短板弱項,解決存在的突出水環境問題,完善各類水污染防治設施,切實解決大汶河流域水環境問題。
參考文獻:
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[4]楊豐云,尚艷麗,張春玲,等.2020年度泰安市境內大汶河流域水文水資源分析[J].水文,2021(10):58-63.
[5]中華人民共和國生態環境部.水質高錳酸鹽指數的測定:GB/T11892—1989[S].
[6]中華人民共和國生態環境部.水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法:HJ 828—2017[S].
[7]中華人民共和國生態環境部.水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法:HJ535—2009[S].
[8]中華人民共和國生態環境部.水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法:GB/T11893—1989[S]..
Study on the Trend of Water Quality Change and Pollution Control Strategies in the Yellow River Basin(Tai’an Section) from 2019 to 2023
SUIBen-hui,CUIRan,ZHANGFeng-yuan,LIUShu-fen (Shandong Tai'an Ecological Environment Monitoring Center,Tai'an Shandong 271ooo,China)
Abstract:Basedonthe2O19—2O23 waterqualitymonitoringdataofthemainstreamandtributariesofHuangheRiverinTaian City thewaterqualitystatusandtemporal-spatialtrendofDawenRiverwereanalyzedandevaluated.Theresearchresultsshowedthat theoverallateralityindicatorsofthemainstreammonitoringsctionsinteiverweregood,withostsectionsbeingClassIV orClassII.IngeneraltewateralityofthemainstreamoftherasetertanthatoftheributariesTeconcentratioofthe upstreammonitoringsectionaboveBeiwangwasrelativelylow,while theconcentrationofthemonitoringsectionnearDawenkouin themidlereacheswasrelativelyhigh.ThewaterqualityofthedownstreammonitoringsectionneartheentrancetoDongpingLake hasbeengreatlyimproved.Basedontheresultsofresearchandanalysis,ombinedwiththefeldinvestigation,thepaperpuforward thecountermeasuresofpolutionpreventionandcontrol,whichprovidedascientifcbasisforstrengtheningthemanagementand protection of water resources in the Yellow River Basin (Tai'an Section).
Key words:the YellowRiverbasin;variation trendofwater quality;pollutioncontrol strategies;Tan'ansection