孫玉娟 田建立 韓麗君 王麗偉 郝廣民 高鵬 李瑞平

摘 要：為探究河北省主要入海河流的歷年水質(zhì)及近年來污染變化狀況，以及對近岸海域可能造成的影響，利用2011—2016年的監(jiān)測結(jié)果，計算了入海河流主要污染物的入海通量，并采用單因子評價法、秩相關(guān)系數(shù)法等對水質(zhì)和歷年變化趨勢進行了分析。結(jié)果表明：河北省主要入海河流都出現(xiàn)不同程度的污染，2011—2016年河北省入海河流以劣Ⅴ類水質(zhì)為主，水質(zhì)較差。主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量年均入海量在2012年有所上升，2013—2016年呈下降趨勢；氨氮和化學需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年雖有波動，但變化趨勢不明顯；總磷入海量整體呈現(xiàn)輕微上升趨勢。高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、化學需氧量、總磷入海量年均分別為868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。因此，加強入海河流污染的綜合治理對于完成地表水及近岸海域水質(zhì)目標考核乃至近岸海域污染防控意義重大。

關(guān)鍵詞：水污染防治工程；入海河流；水質(zhì)；污染狀況；主要污染物；入海量

中圖分類號：X84 文獻標志碼：A

文章編號：1008-1534（2018）05-0348-06

河口-近海系統(tǒng)位于沿海經(jīng)濟帶，是海陸相互作用最為活躍、對流域自然變化和人類活動響應(yīng)最為敏感、與近岸環(huán)境變化關(guān)系最為密切的區(qū)域。雖然近岸海域水體中污染物濃度的分布狀況是海水污染物本底值、海域污染以及陸源污染綜合作用的結(jié)果，但隨著沿海人類社會經(jīng)濟活動的加劇，陸源污染也成為近岸海域水體污染的主要影響因素，其中又以入海河流輸送污染物最為突出[1-3]。有研究表明，海洋中溶解氮、磷、硅的75%～94%來自于河流輸送[4-5]，在密集農(nóng)業(yè)和工業(yè)活動的流域所占比例更高。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人類活動對河流中污染物的構(gòu)成影響愈加顯著[6]。而陸源物質(zhì)通過河流輸送至海，并對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的重要影響，成為環(huán)保部門及科學研究的重點課題。

河北省共有入海河流國控監(jiān)測斷面12個，占整個渤海入海河流監(jiān)測斷面的26%。據(jù)了解，渤海近岸海域污染的75%是由陸源污染物引起的，而入海河流則是陸源污染的主要來源[7]，因此，研究河北省主要入海河流的污染狀況對于了解河北省近岸海域乃至渤海水質(zhì)變化成因以及污染防治均有重要意義。本文利用2011—2016年河北省主要入海河流的監(jiān)測結(jié)果，對河北省入海河流的歷年水質(zhì)及污染變化狀況進行探討分析，并討論對近岸海域水質(zhì)的影響，以期對河北省近岸海域管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測點位及測定方法

河北省共有入海河流國控監(jiān)測點位12個，其中位于滄州市轄區(qū)4個，唐山市轄區(qū)2個，秦皇島市轄區(qū)6個，監(jiān)測點位如圖1所示。在每條河流的入海處設(shè)置采樣斷面，監(jiān)測時間為2011—2016年，監(jiān)測頻次為每月1次，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）水質(zhì)評價涉及項目開展全項監(jiān)測，按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）中的相關(guān)內(nèi)容進行采樣和分析[8-9]。

1.2 數(shù)據(jù)處理及研究方法

入海河流污染物通量按照式（1）計算：

按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）對水質(zhì)狀況、主要污染物以及污染物變化趨勢進行評價[8]。評價因子選擇《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）表1中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的21項指標。采用單因子評價法、水質(zhì)類別比例法等方法來判定入海河流水質(zhì)類別及主要污染物，采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法對水質(zhì)變化趨勢進行評價。Spearman秩相關(guān)系數(shù)法計算公式：

2 結(jié)果與討論

2.1 入海河流斷面水質(zhì)評價及變化趨勢

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838—2002）評價，2011—2016年河北省入海河流斷面中出現(xiàn)Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ類水質(zhì)的比例分別為8.5%，28.2%，14.1%，7.0%，42.3%，以劣Ⅴ類水質(zhì)為主，水質(zhì)較差，詳見表1。其中自2013年起Ⅱ—Ⅲ類水質(zhì)比例下降，Ⅳ—劣Ⅴ類水質(zhì)比例上升，河北省入海河流整體水質(zhì)有所下降（詳見表2）。按轄區(qū)劃分，2011—2016年滄州市4條河流均保持劣Ⅴ類水質(zhì)；唐山市陡河由原來的Ⅴ類水質(zhì)上升至Ⅳ類水質(zhì)，灤河由Ⅱ，Ⅲ類水質(zhì)上升至Ⅱ類水質(zhì)，2條河流水質(zhì)均有所好轉(zhuǎn)。秦皇島市石河、湯河、戴河、洋河近2年來水質(zhì)類別下降，飲馬河和新開河保持劣Ⅴ類和Ⅲ類水質(zhì)不變。

2.2 入海河流斷面主要污染物濃度變化趨勢

2011—2016年河北省入海河流斷面超Ⅲ類水質(zhì)的主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、總磷。整體來看，滄州市轄區(qū)的各項污染物濃度最高，河北省總體的污染物濃度次之，其次為秦皇島和唐山轄區(qū)。滄州市轄區(qū)污染物濃度是河北省入海河流污染物年均濃度的主要貢獻者。由圖2可知，河北省入海河流污染物平均濃度與滄州市的變化趨勢相似，高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，化學需氧量年均濃度2011—2013年下降明顯，2014—2016年趨勢平穩(wěn)，氨氮和總磷濃度上下浮動，整體無明顯變化趨勢。

根據(jù)秩相關(guān)系數(shù)的定義，從各種污染因子的秩相關(guān)系數(shù)rs可知，在2011—2016年間滄州市轄區(qū)和河北省轄區(qū)入海河流高錳酸鹽指數(shù)年均濃度呈現(xiàn)顯著下降趨勢（rs=-0.829，N=6），唐山市和秦皇島市轄區(qū)入海河流年均濃度變化趨勢不顯著；滄州市轄區(qū)、河北省唐山市和秦皇島市轄區(qū)入海河流生化需氧量、化學需氧量、總磷年均濃度變化趨勢不顯著（|rs|<0.829，N=6）；秦皇島市轄區(qū)入海河流氨氮年均濃度呈顯著下降趨勢（rs=-1.00，N=6），滄州市、唐山市和河北省轄區(qū)入海河流氨氮年均濃度變化趨勢不顯著（|rs|<0.829，N=6）。

2.3 主要污染物入海量變化趨勢

滄州市南排河、宣惠河流量采用滄州市水文局2008年提供的數(shù)據(jù)，廖家洼河和石碑河采用2002年滄州市地表水容量核定時的流量。秦皇島市入海河流量采用秦皇島市水文局2008年提供的數(shù)據(jù)，因此采用的流量數(shù)據(jù)可能與實際流量大小有出入。經(jīng)唐山市的入海的河流為灤河和陡河，這兩條河流由于降水補給較少，河水被用作農(nóng)業(yè)用水或干涸，均無水入海，故污染物入?？偭繛榱恪：颖笔?nèi)入海河流主要屬海河流域，海河是中國華北地區(qū)的主要河流之一，流域面積約2 066 km2，流域內(nèi)大中型城市多，工業(yè)相對集中，污染源較多且復雜，有城鎮(zhèn)污水也有農(nóng)業(yè)污染，因經(jīng)濟發(fā)展程度不同，污染治理能力也不一樣，流域內(nèi)各河流的污染程度也明顯不同[10-14]。

在河北省內(nèi)，滄州市各主要污染物的入海量最大，均占50%以上，故河北省入海污染物入海量與滄州市主要污染物入海量的變化趨勢相同。2011—2012年滄州市和河北省內(nèi)高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量入海量有上升趨勢，2013—2016年呈下降趨勢；氨氮和化學需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年雖有波動，但變化趨勢不明顯；總磷在2011—2012年有所上升，2013年有所下降后近幾年又有上升趨勢。2011—2016年秦皇島市高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、化學需氧量入海量無明顯變化，氨氮入海量有下降趨勢，總磷入海量有輕微上升趨勢。2011—2016年河北省入海河流高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、化學需氧量、總磷入海量年均分別為868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。

2.4 入海河流對近岸海域水質(zhì)的影響

秦皇島近岸海域的水質(zhì)受入海河流的影響因素較大，其中CODMn，DIN，PO3-4-P在河、海間存在強相關(guān)性[15]?！笆濉逼陂g河北省近岸海域影響水質(zhì)的主要因子為無機氮、化學需氧量和活性磷酸鹽，由入海河流攜帶污染物對近岸海域水質(zhì)的影響明顯。2006年至今河北省近岸海域共發(fā)生赤潮20多次，海水富營養(yǎng)化是其爆發(fā)的重要原因之一[16-17]。亦有研究表明，由入海河流攜帶近岸大量氮、磷和有機物等污染物排入河流，造成環(huán)渤海河口區(qū)域部分水質(zhì)和底泥的環(huán)境污染程度處于中度或嚴重污染狀態(tài)，進而給渤海帶來富營養(yǎng)化、赤潮等問題[18-20]。河北省近岸海域作為渤海的重要組成部分，其水質(zhì)安全與整個渤海生態(tài)系統(tǒng)息息相關(guān)。由河北省政府于2016-02-20正式印發(fā)實施的《河北省水污染防治工作方案》中明確指出河北省入海河流斷面在2020年底前消滅劣Ⅴ類，近岸海域水質(zhì)優(yōu)良（Ⅰ，Ⅱ類）比例保持穩(wěn)定不降。因此，加強入海河流污染的綜合治理對于完成地表水及近岸海域水質(zhì)目標考核乃至近岸海域污染防控意義重大。

3 結(jié) 論

1） 河北省主要入海河流都出現(xiàn)了不同程度的污染，2011—2016年河北省入海河流以劣Ⅴ類水質(zhì)為主，水質(zhì)較差。自2013年起Ⅳ—劣Ⅴ水質(zhì)比例上升，河北省入海河流整體水質(zhì)有所下降。按轄區(qū)劃分，滄州市入海河流水質(zhì)類別保持穩(wěn)定不變，唐山市入海河流水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，秦皇島市部分河流水質(zhì)類別下降。

2） 河北省入海河流斷面超Ⅲ類水質(zhì)的主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、總磷。整體來看，滄州市的各項污染物濃度最高，河北省整體的污染物濃度次之，其次為秦皇島市和唐山市。近6年來，河北省入海河流高錳酸鹽指數(shù)年均濃度呈現(xiàn)顯著下降趨勢，其他污染物年均濃度變化趨勢不顯著。

3） 河北省內(nèi)，滄州市各主要污染物的入海量最大，均占50%以上。河北省高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量平均入海量呈現(xiàn)先上升后下降趨勢；氨氮和化學需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年變化趨勢不明顯；總磷入海量呈現(xiàn)輕微上升趨勢。2011—2016年河北省入海河流高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、化學需氧量、總磷入海量年均分別為868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。

4） 入海河流對近岸海域水質(zhì)乃至生態(tài)系統(tǒng)影響明顯。

鑒于入海河流對近岸海域的影響，加強入海河流污染的綜合治理迫在眉睫。目前河北省全面推進河長制，以期從源頭治理，落實責任，嚴肅考核問責，改善水質(zhì)。此項舉措只有切實落實才能使水環(huán)境治理取得明顯成效，從而切實保障環(huán)境安全。

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