張承德等

摘要利用2013年10月泗河流域21個(gè)斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用平均綜合污染指數(shù)法，進(jìn)行河流水質(zhì)評(píng)價(jià)、重污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)的篩選和污染源的分析。結(jié)果表明，泗河所有監(jiān)測(cè)斷面平均綜合污染指數(shù)Pj的平均值為2.9（>2），其中Pj>2的重污染監(jiān)測(cè)斷面占76.2%，這些斷面TN和TP的單項(xiàng)污染貢獻(xiàn)率分別為97.4%和65.8%，說(shuō)明泗河總體上污染嚴(yán)重，TN和TP主要來(lái)自重污染斷面；CODMn、TP、TN的單項(xiàng)污染分擔(dān)率依次為13.1%、18.8%、68.1%，說(shuō)明泗河首要污染物是TN，其次為TP和CODMn。綜合分析表明，流域附近城鎮(zhèn)未經(jīng)處理的生活污水以及工業(yè)廢水的排放等點(diǎn)源污染是造成流域水質(zhì)污染的主要原因，農(nóng)業(yè)面源污染應(yīng)引起重視。

關(guān)鍵詞泗河；河流污染；重污染篩選；水質(zhì)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)S181.3；X522文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2015）29-255-03

泗河發(fā)源于魯中山地新泰市南部太平頂西麓，西南流入泗水縣境后改向西行，至曲阜和兗州市邊境復(fù)折西南，于濟(jì)寧東南魯橋鎮(zhèn)入南四湖之南陽(yáng)湖。泗河為山洪性河流，干流長(zhǎng)159 km，流域面積2 361 km2。泗河位于南水北調(diào)東線工程山東段匯水區(qū)內(nèi)，是南水北調(diào)東線工程最大調(diào)蓄湖南四湖的重要入湖河流，其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。但研究表明，泗河的水質(zhì)污染污染嚴(yán)重，成為南四湖10條主要排污河流之一[2]83-84。但以往對(duì)于泗河水質(zhì)的研究主要基于入湖河口的一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面（尹莊斷面）進(jìn)行[3-6]141，241，迄今未對(duì)泗河流域水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。研究河流水質(zhì)污染特征對(duì)于河流的水質(zhì)管理具有重要的參考意義。筆者利用2013年10月泗河流域21個(gè)斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用平均綜合污染指數(shù)法，進(jìn)行河流水質(zhì)評(píng)價(jià)、重污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)的篩選和污染源的分析，以期為泗河流域水環(huán)境的治理提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1斷面設(shè)置根據(jù)泗河的長(zhǎng)度、流域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)布局以及流經(jīng)的主要城鎮(zhèn)，共設(shè)置了21個(gè)監(jiān)測(cè)斷面（圖1）。

1.2樣品采集與測(cè)定

2013年10月利用2.5 L采水器，在水下面0.5 m處采集水樣，于低溫下避光保存，采樣結(jié)束后立即對(duì)樣品進(jìn)行處理?？偟═N）測(cè)定采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法；總磷（TP）測(cè)定采用過(guò)硫酸鉀消解鉬酸銨分光光度法；氨氮（NH3N）測(cè)定采用納氏試劑比色法；CODMn即高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定，采用高錳酸鹽指數(shù)法。

1.3平均綜合污染指數(shù)法

平均綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)是以單項(xiàng)污染指數(shù)為基礎(chǔ)，采用主要水質(zhì)指標(biāo)單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)公式計(jì)算泗河各監(jiān)測(cè)斷面的綜合污染指數(shù)，按其數(shù)值的大小判斷各監(jiān)測(cè)斷面的污染程度，篩選出重污染監(jiān)測(cè)斷面，計(jì)算單項(xiàng)污染的分擔(dān)率和單項(xiàng)污染貢獻(xiàn)率。具體計(jì)算如下：

單項(xiàng)污染指數(shù)：Pij=Cij/Csj

平均綜合污染指數(shù)：Pj=1niPij

所有監(jiān)測(cè)斷面的單項(xiàng)污染分擔(dān)率，即單項(xiàng)污染物占參與評(píng)價(jià)的所有污染物的比率：

Ki=1njPij/jPij×100%

重污染監(jiān)測(cè)斷面的單項(xiàng)污染貢獻(xiàn)率，即重污染監(jiān)測(cè)斷面占所有監(jiān)測(cè)斷面相應(yīng)污染物的比率：

Pi=嚴(yán)重污染jPij/jPij×100%

式中，i=1，2，3，依次表示主要水質(zhì)指標(biāo)CODMn、TP、TN；j為泗河監(jiān)測(cè)斷面編號(hào)（j=1，2，…，m）；Cij為水質(zhì)指標(biāo)i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值（3種水質(zhì)指標(biāo)的III類標(biāo)準(zhǔn)依次為6、0.2、1 mg/L）；n為參與評(píng)價(jià)的水質(zhì)指標(biāo)數(shù)量。根據(jù)污染指數(shù)P，將污染程度分為3級(jí)，即符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)（P≤1）、Ⅳ類、Ⅴ類重污染（12）。

2結(jié)果與分析

2.1監(jiān)測(cè)斷面污染程度分析

由平均綜合污染指數(shù)分析可知，所有監(jiān)測(cè)斷面中，平均綜合污染指數(shù)為1.0～8.3，總體平均值P為2.9；只有1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面Pj≤1，達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；12的有16個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，處于超Ⅴ類水質(zhì)的重污染狀態(tài)，分別占監(jiān)測(cè)斷面總數(shù)的4.8%、19.0%、76.2%。由圖2可知，在篩選的16個(gè)處于重污染的監(jiān)測(cè)斷面中，平均綜合污染指數(shù)的平均值為3.4，重污染監(jiān)測(cè)斷面的綜合污染貢獻(xiàn)率為88.2%，其中曲阜泗河橋南監(jiān)測(cè)斷面（17#）的平均綜合污染指數(shù)最大達(dá)8.3，說(shuō)明泗河總體污染比較嚴(yán)重，重污染斷面多，并且重污染監(jiān)測(cè)斷面的污染貢獻(xiàn)率較高。

2.2污染物分析

重污染監(jiān)測(cè)斷面CODMn、TP、TN的單項(xiàng)污染貢獻(xiàn)率分別為0%、65.8%、97.4%?？梢?jiàn)，泗河TN、TP主要來(lái)自于重污染監(jiān)測(cè)斷面，其中CODMn 沒(méi)有重污染監(jiān)測(cè)斷面，所以其污染貢獻(xiàn)率為0%。所有監(jiān)測(cè)斷面的CODMn、TP、TN的單項(xiàng)污染分擔(dān)率依次為13.1%、18.8%、68.1%。由此可見(jiàn)，泗河首要污染物是TN，TN在重污染測(cè)斷面的篩選中起到主導(dǎo)作用，其次是TP，整個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中CODMn的污染較輕。

2.3水質(zhì)評(píng)價(jià)

參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)中各水質(zhì)指標(biāo)的限值（NH3N的限值為1 mg/L）對(duì)泗河水質(zhì)CODMn、TN、TP、NH3N進(jìn)行總體評(píng)價(jià)。

由表2可知，泗河秋季監(jiān)測(cè)的CODMn超標(biāo)率為47.6%，超標(biāo)倍數(shù)平均值為0.5；TN超標(biāo)率為100.0%，超標(biāo)倍數(shù)平均值為5.0；TP超標(biāo)率為28.6%，倍數(shù)平均值為3.6；NH3N超標(biāo)率為9.5%，超標(biāo)倍數(shù)平均值為1.5。在水質(zhì)超標(biāo)的監(jiān)測(cè)斷面中，CODMn、NH3N、TP、TN的超標(biāo)倍數(shù)平均值依次增高。由此可見(jiàn)，泗河流域TN的污染具有普遍性，且大多數(shù)監(jiān)測(cè)斷面的TN污染最嚴(yán)重，CODMn的污染也較為普遍，但其污染程度并不高，TP和NH3N的污染主要集中在少數(shù)監(jiān)測(cè)斷面。

3討論與結(jié)論

研究表明，泗河所有監(jiān)測(cè)斷面平均綜合污染指數(shù)的總體平均值P=2.9（>2），處于嚴(yán)重污染狀態(tài)，且重污染斷面多，其所占比例達(dá)76.2%。泗河流域超標(biāo)污染物主要是TN，其次為CODMn和TP，這與以往研究的結(jié)果一致，TN的濃度一直處于超Ⅴ類水的嚴(yán)重超標(biāo)狀態(tài)，近年來(lái)也呈上升趨勢(shì)；TP在2006～2008年符合Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[4]144-145，但近幾年污染程度漲幅非常大，現(xiàn)在為Ⅳ類水質(zhì)，說(shuō)明泗河富營(yíng)養(yǎng)化程度有逐年上升的趨勢(shì)。這主要是由于泗河流經(jīng)泗水縣、曲阜市以及兗州、鄒城和濟(jì)寧市的部分區(qū)域，該區(qū)域工業(yè)門類較全，大量工業(yè)廢水排入河道；另一方面，泗河流域城鎮(zhèn)較多，導(dǎo)致大量生活污水排入泗河[2]84。此外，泗河流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染也是一個(gè)主要因素[6]241-242。

按水質(zhì)單項(xiàng)污染指數(shù)Pij>2，篩選出CODMn、TN、TP污染最重的監(jiān)測(cè)斷面，CODMn和TP污染最嚴(yán)重的是曲阜泗河橋南監(jiān)測(cè)斷面（17#），超標(biāo)倍數(shù)分別為0.9和15.6倍，TN污染最嚴(yán)重的是泗河街辦監(jiān)測(cè)斷面（11#），超標(biāo)倍數(shù)為11.3倍。污染程度最輕的監(jiān)測(cè)斷面為陶洛，綜合污染指數(shù)為0.95（<1），符合Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。曲阜泗河橋南斷面（17#）位于臨近古城煤礦，可能與煤礦開(kāi)采導(dǎo)致的污染有關(guān)。泗河街辦（11#）監(jiān)測(cè)點(diǎn)在泗水縣內(nèi)，距離縣中心區(qū)較近，該河段接納了縣城大量的工業(yè)廢水和生活污水。陶洛斷面（13#）附近工廠企業(yè)分布少，人口分布松散，相應(yīng)排入該河段的生活污水和工業(yè)廢水相對(duì)較少，且陶洛河段的上游河道明顯變寬，水生植物豐富，使污染物質(zhì)由于水流變緩而沉積于河底或被吸收，所以該河段水體污染物濃度相對(duì)于泗河流域最低。

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