李耀偉,王 林
(1.遼寧省水文水資源勘測局營口分局,遼寧營口115003;2.遼寧省水文水資源勘測局遼陽分局,遼寧遼陽111000)
營口市是遼寧省管轄的地級市,是全國重點沿海開放城市,位于遼東半島西北部,東經(jīng)122°12',北緯40°41'。營口市距離遼寧省省會城市沈陽市179km;南同“北方明珠”大連市接壤,距離220km;東北與中國“鋼都”鞍山市相依;東與中國最大的邊境城市丹東市毗鄰;北與遼河油田屬地盤錦市隔河相望,區(qū)域位置十分優(yōu)越。營口市地勢自東南向西北傾斜,自然形成低山、丘陵、平原三種地貌類型。東西寬50.7km,南北長111.8km,總面積5401.8km2,海岸線長 96km,近海灘涂1.07萬hm2。中國八大水系之一的大遼河從這里注入渤海。
營口市年平均降水量704mm,徑流深241mm,地下水資源主要分布在蓋州大清河、熊岳河流域和大石橋周圍的下遼河沖積扇,八里河、海城河沖積扇。地下水資源5.16億m3。營口人均占有水資源量僅為463m3,是嚴重缺水的城市。
營口境內(nèi)有大型河流1條 (大遼河),中型河流5條 (大清河、碧流河、熊岳河、復渡河、沙河)。營口市水資源分布特點是:東南山丘地區(qū)多,西北平原少。大遼河水有污染,市內(nèi)地下大部分是咸水。全市可開發(fā)利用的水資源主要依靠現(xiàn)有的水利工程,其中大型水庫2座 (石門水庫、玉石水庫),中型水庫2座 (三道嶺水庫、周家水庫)及數(shù)十座小型水庫。營口城市供水主要依靠上述大中型水利工程及提取大清河流域的地下水。
營口水環(huán)境監(jiān)測分中心是國家計量認證合格單位,負責對營口11個國家重點水功能區(qū)進行監(jiān)測,一年監(jiān)測12次,在每月月初進行。11個監(jiān)測斷面的分布情況見表1。
1965年,Jacobs提出水體質(zhì)量評價的水質(zhì)指數(shù) (WQI)概念和公式,標志著水質(zhì)現(xiàn)狀評價工作的開始[1]。隨著對水質(zhì)評價的重視,國內(nèi)外不斷有文獻討論水質(zhì)評價的方法。但至今仍缺乏統(tǒng)一的、公認的評價模式。
水質(zhì)標識指數(shù)法是一種全新的水質(zhì)評價方法,包括單因子水質(zhì)標識指數(shù)法[2]和綜合水質(zhì)標識指數(shù)法[3]。評價結(jié)果可以說明水質(zhì)的達標情況,還可以反映水環(huán)境整治取得的成效;水質(zhì)標識指數(shù)法克服了目前常用的一些評價方法的不足,是一種較好的河流水質(zhì)評價方法。計算方法簡單,分析結(jié)果直觀,評價結(jié)論合理。因此,在我國河流水質(zhì)評價中推廣應(yīng)用,以提高水環(huán)境管理水平,進一步推進水污染治理工作。
2.2.1 單因子水質(zhì)標識指數(shù)法
單因子水質(zhì)標識指數(shù)法既能直觀表達水質(zhì)類別,又能直接反映達標情況;既能做定性評價,又能進行定量評估;既可以比較水質(zhì)類別,也可以在同一類別中比較水質(zhì)好壞;既可以在國家標準規(guī)定的五類水中進行比較,也可以在水質(zhì)劣V類的情況下比較污染的嚴重程度。
單因子水質(zhì)標識指數(shù)法Pi由一位整數(shù),一個小數(shù)點,小數(shù)點后兩位或三位有效數(shù)字組成。其行式為:
表1 重點水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測斷面分布
式中:X1代表第 i項水質(zhì)指標的水質(zhì)類別;X2代表監(jiān)測數(shù)據(jù)在X1類水質(zhì)標準下限值與X1類水標準上限值變化區(qū)間中所處的位置,按照四舍五入的原則計算確定;X3代表水質(zhì)類別與功能區(qū)劃設(shè)定類別比的比較結(jié)果,視評價指標的污染程度,為一位或兩位有效數(shù)字。具體計算方法可參考文獻[2]。
2.2.2 綜合水質(zhì)標識指數(shù)法
綜合水質(zhì)標識指數(shù)法是在單因子水質(zhì)標識指數(shù)法的基礎(chǔ)上,在全面分析各類型水質(zhì)指標污染狀況的基礎(chǔ)上,選取有代表性的重點污染因子,結(jié)合各水體的功能區(qū)標準,通過計算,用一個綜合系數(shù)即水質(zhì)標識指數(shù)來反映河流水質(zhì)狀況。綜合水質(zhì)標識指數(shù)的特點是以一組有機污染指標和富營養(yǎng)化指標綜合評價河流水質(zhì)。既結(jié)合了國家標準規(guī)定的水質(zhì)類別比較,又考慮了水質(zhì)污染程度的比較,可以對河道綜合水質(zhì)進行定性評價和定量評價,還可以對劣V類的河流進行水質(zhì)評價,并判別河流水體是否黑臭。
綜合水質(zhì)標識指數(shù)是由單因子水質(zhì)標識指數(shù)總和的平均值 (Palm)、代表水質(zhì)類別與功能區(qū)劃設(shè)定類別比較結(jié)果 (X3)、參加整體水質(zhì)評價的指標中劣于功能區(qū)標準的水質(zhì)指標個數(shù) (X4)組成,其公式為:
式中:(∑Pi/n)—單因子水質(zhì)標識指數(shù)法總和的平均值;
n—參加水質(zhì)評價因子個數(shù);
X3—水質(zhì)類別與水功能區(qū)劃設(shè)定類別比較結(jié)果;
X4—參加整體評價的水質(zhì)指標,劣于功能區(qū)標準的水質(zhì)指標個數(shù),通過參評的單因子標識指數(shù)Pi中的X3不為0的個數(shù)來確定。具體計算方法及意義可參考文獻 [3]。
影響我國城市河流水質(zhì)主要污染指標有兩類:一是有機污染指標,包括溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量;二是富營養(yǎng)指標 (總磷和總氮)基本超標。因此,本文主要選取以上指標進行評價。
通過對各站各月的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行計算,得到每個月的水質(zhì)綜合標識指數(shù)見表2。
從評價結(jié)果中不難看出,污染較輕或不受污染的河流、水庫綜合水質(zhì)標識指數(shù)變化不大,水質(zhì)級別比較穩(wěn)定。對于污染較重的河流斷面變化比較明顯,豐水期水質(zhì)一般好于枯水期,且在豐水期到來之前水質(zhì)會有所變差,主要是雨水的沖刷帶來的面源污染造成的;之后水質(zhì)會逐漸好轉(zhuǎn),到豐水期結(jié)束,由于河流水量減少,水質(zhì)又會變差,主要是流經(jīng)城市的河段接受了未被處理的廢污水造成的。
營口市地表水水資源質(zhì)量尤其是流經(jīng)城市的河段污染依然較重,且年內(nèi)變化明顯,不僅受到點源污染,面源污染也不可輕視。
在治理水污染問題的同時,要加快城市污水處理廠建設(shè)與運行,不斷提高廢污水的處理能力;積極推行面源污染治理,提高農(nóng)業(yè)科學水平,處理河道兩岸的固體垃圾,恢復、重建濱岸帶生態(tài)系統(tǒng),使濱岸具有很強的“滲透性”,讓水體、岸邊土壤連成一體,以保證生態(tài)流、物流、能流的順利進行,恢復河岸的生態(tài)系統(tǒng)。
表2 各站各月綜合水質(zhì)標識指數(shù)
表3 各站各月綜合水質(zhì)級別
[1]Jacobs.H.L et al.Water quality criteria [J].Journal of water Pollution ControlFederation,1965.
[2]徐祖信.我國河流單因子水質(zhì)標識指數(shù)法評價方法研究[J].同濟大學學報 (自然科學版),2005,33(3):321-325.
[3]徐祖信.我國河流綜合水質(zhì)標識指數(shù)法評價方法研究 [J].同濟大學學報 (自然科學版),2005,33(4):382-388.