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辽西大、小凌河流域水功能区达标评价和水质变化趋势分析

2018-03-29

水利技术监督 2018年1期
关键词:高锰酸盐源区区划

张 悦

(辽宁省水文局,辽宁 沈阳 110003)

水功能区划是实现水资源保护、水资源优化配置和可持续发展的重要基础性工作。修订公布的《中华人民共和国水法》将水功能区划制度确立为一项水资源管理制度,使水资源管理体系的内涵更加丰富,更具科学性和正对性[1]。2012年1月,《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》出台,水功能区水质达标率作为重要考核依据受到广泛关注[2]。对水功能区开展水质监测工作,并开展水功能区水质达标年际变化评价及重要水质监测指标变化趋势分析研究,对及时掌握水资源质量变化情况、提升水功能区监督管理水平、促进水资源的合理开发和可持续利用、落实最严格水资源管理制度具有重要的现实意义。

1 流域概况

大、小凌河是辽宁省西部流域面积最大的两条河流。其中,大凌河总流域面积23263km2,辽宁省境内流域面积19998km2,河长408km,其中山地面积占73%,丘陵面积占22%,平原面积占5%[3]。流经葫芦岛市、朝阳市、锦州市和盘锦市,于盘锦市盘山县汇入渤海,主要支流包括大凌河西支、第二牤牛河、老虎山河、牤牛河、细河等。小凌河流域面积5475km2,河长206.2km,其中山地面积占60%,丘陵面积占23.7%,平原面积占16%[4],流经葫芦岛市、朝阳市和锦州市,于锦州市凌海市汇入渤海,主要支流包括北小河、女儿河、百股河等。

大、小凌河流域水土流失严重,河流含沙量大。大凌河多年平均气温7~9.5℃,多年平均水面蒸发量1000~1200mm,1956~2000年多年平均降水量498.2mm,降水量地区分布趋势北部少南部多,降水时空分布不均,年内分配极不均匀[3]。小凌河多年平均气温8~9℃,多年平均水面蒸发量1720~1810mm,多年平均降水量500~600mm,降水量从东南向西北递减,年际降水变化大[5]。流域夏季炎热多雨,冬春少雨干燥,属干旱地区,有“十年九旱”之称[6]。流域面临着水资源短缺、水污染严重、治理与保护工作基础薄弱等问题[6- 7]。

2 流域水功能区划分情况

辽宁省人民政府于2005年以辽政[2005]198号文批复《辽宁省水功能区划》,大、小凌河流域区划水功能区102个,区划河长合计2049.6km,区划范围包括大、小凌河及其主要支流。其中,大凌河流域区划水功能区78个,区划河长1642.6km,大凌河干流区划水功能区21个,区划河长398km;小凌河流域区划水功能区24个,区划河长407km,小凌河干流区划水功能区12个,区划河长206km。

从功能类型角度分析,大、小凌河流域保护区、缓冲区、饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区类型的水功能区数量占区域区划水功能区数量的比例分别为7.8%、2.9%、31.4%、7.8%、23.5%、5.9%、2.0%、9.8%和8.8%,代表河长所占比例分别为6.4%、2.3%、43.0%、4.1%、25.2%、4.6%、1.9%、8.0%和4.4%。其中大凌河流域区划饮用水源区和农业用水区较多,小凌河流域饮用水源区、农业用水区和保护区较多。区划饮用水源区较多与区域分布较多具备城乡供水功能的大型水库和傍河地下水源有关,农业用水区较多主要考虑了区域内的灌区和具备农业用水功能的水库的取用水需要,保护区较多主要考虑了源头水保护的需要。

从水质目标角度分析,大、小凌河流域水质目标在Ⅱ~Ⅲ类之间的水功能区占区划水功能区数量和河长的比例分别为84.3%和88.5%。由于区划类型为保护区和饮用水源区的水功能区较多,而上述水功能区对水质目标要求较为严格,因此水质目标在Ⅱ~Ⅲ类之间的水功能区所占比例较大。

3 水功能区水质达标率年际变化情况

为保持水功能区年际评价成果的一致性,水功能区水质达标率年际变化和水质指标变化趋势分析选取2006~2014年间大、小凌河流域均开展水质监测的16个水功能区作为评价对象,代表河长合计373km,参评水功能区基础信息详见表1。共包括饮用水源区9个,代表河长241km;农业用水区5个,代表河长81km;过渡区2个,代表河长51km。评价依据GB 3838- 2002《地表水环境质量标准》和SL 395- 2007《地表水资源质量评价技术规程》,采用多因子评价法[8- 9],评价项目为高锰酸盐指数(或COD)和氨氮。

表1 大、小凌河流域参评水功能区基础信息表

表2 大、小凌河流域参评水功能区2006~2014年达标率统计表 单位:%

表3 大、小凌河流域参评水功能区2006~2014年水质指标浓度变化趋势表

评价结果详见表2,2006~2014年大、小凌河流域的16个水功能区的达标率按数量统计分别为25.0%、50.0%、50.0%、56.3%、62.5%、68.8%、56.3%、93.8%、75.0%。达标率介于25.0%~93.8%之间,水功能区达标率总体呈上升趋势,2006年达标率最低,之后逐年提高,至2013年达标率达到最高,2014年有所回落。就功能区类型而言,饮用水源区水质达标率高于农业用水区和过渡区。

4 水质变化趋势分析

水功能区水质指标变化趋势分析采用季节性Kendall检验方法,评价项目为高锰酸盐指数、氨氮、五日生化需氧量和溶解氧。季节性Kendall检验是一种仅考虑数据相对排列的非参数检验方法,通过对过去某一时间内水质资料进行量化研究,判断从过去某一时刻到现在水质趋势变化的升降[10],其主要优点是不受水质资料的非正态性、季节性变化、流量相关、出现漏测值或小于检测限值等的影响[11]。

2006~2014年,参加评价的16个水功能区高锰酸盐指数、氨氮、五日生化需氧量和溶解氧4项指标变化趋势详见表3。高锰酸盐指数无明显升降趋势的水功能区所占比例为37.5%,呈显著下降趋势的占12.5%,呈高度显著下降的占50.0%;氨氮呈高度显著上升的所占比例为18.8%,呈显著上升的占6.3%,无明显升降趋势的占18.8%,呈高度显著下降的占56.3%;五日生化需氧量无明显升降趋势的所占比例为43.8%,呈显著下降趋势的占18.8%,呈高度显著下降的占37.5%;溶解氧呈高度显著上升趋势的所占比例为12.5%,呈显著上升的占25.0%,无明显升降趋势的占31.3%,呈显著下降的占6.3%,呈高度显著下降的占25.0%。

由趋势分析结果可知,2006~2014年,在参评的16个水功能区中,高锰酸盐指数和五日生化需氧量均呈现好转或无明显变化趋势,氨氮和溶解氧虽然多数水功能区呈现好转或无明显变化趋势,但仍有4个水功能区氨氮指标呈恶化趋势,有5个水功能区溶解氧指标呈恶化趋势。高锰酸盐指数、氨氮、五日生化需氧量和溶解氧4项水质指标监测结果均未呈现恶化趋势的水功能区共有9个。

5 结语

大、小凌河流域共区划水功能区102个,区划河长2049.6km,水功能区类型以饮用水源区和农业用水区居多,水质目标在Ⅱ~Ⅲ类的水功能区所占比例在80%以上;在评价的16个水功能区中,2006~2014年间达标率总体呈上升趋势,2013年达标率最高;主要监测指标趋势分析结果表明,高锰酸盐指数、五日生化需氧量总体呈好转趋势。部分水功能区溶解氧和氨氮呈恶化甚至高度恶化趋势,水质仍存在潜在危险,需加强对河流水体的污染防治和治理,并加强水功能区水质监测工作,完善水质断面的布设,及时、全面反映流域水质状况。

[1] 刘晨. 关于水功能区管理的若干思考[J]. 中国水利, 2004(04): 19- 20.

[2] 宋盼盼, 伊郎, 郑文. 府河流域孝感段高锰酸盐指数与氨氮含量季节性变化分析[J]. 水利技术监督, 2016(05): 77- 80.

[3] 周永德, 吴喜军, 李洪利. 大凌河流域的水文特性及其对生态环境的影响与对策[J]. 东北水利水电, 2009(03): 35- 36.

[4] 熊金锋, 杨光. 锦州市小凌河泥沙分析[J]. 吉林水利, 2011(04): 38- 40.

[5] 张锦玉, 李志新, 田雨. 小凌河流域水文特性分析[J]. 东北水利水电, 1995(03).

[6] 才厚. 凌海市凌河流域生态带建设[J]. 水利技术监督, 2015(03): 44- 46.

[7] 李学森. 凌河流域治理保护理念及模式探讨[J]. 水利规划与设计, 2015(06): 30- 33.

[8] GB 3838- 2002. 地表水环境质量标准[S].

[9] SL 395- 2007. 地表水资源质量评价技术规程[S].

[10] 米武娟, 吕平毓. 三峡水库重庆段整体水质变化趋势分析[J]. 人民长江, 2011(11): 74- 76.

[11] 孙松. 季节性Kendall检验法在黄坛水库水质趋势分析中的应用[J]. 广州环境科学, 2011(02): 31- 33.

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