江苏省苏州环境监测中心 邹士倩，苏明玉

一、前言

作为长江三角洲核心区域之一，太湖流域经济发达、人口密度大，水环境承载能力面临较大挑战，水环境污染、水资源短缺、水生态受损等问题日益凸显。承担着“纳污”和“供水”双重压力，太湖水质形势严峻。近年来，通过“引江济太”等手段将长江水引入太湖，直接补充水资源的不足，激发自净能力，达到改善水质的目的[1]。在长江流域的众多口门中，望虞河工程引水能力较强，直接与太湖联通，从而成了“引江济太”的重要通道。望虞河全长62.3km，其中河道段60.3km、入湖段0.9km、入江段1.1km[2]。截至2020年9月累计引排水615亿立方米，为保障太湖“防洪、供水”双安全发挥了重要作用。因此，望虞河的水质情况对长江和太湖都有影响。本文通过2020年1月至10月水质监测数据，结合综合指数评价法、内梅罗法以及变异系数对水质的变化特征进行分析。根据江苏省水利厅等官方公开信息，2019年10月至2020年1月，常熟水利枢纽实行跨年度引水，2020年5月21日开始第二轮引水，日引水量达1200万立方米。

二、监测要求

按照《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91-2002），《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）等相关要求进行水质监测。根据望虞河的基本情况，兼顾代表性和经济性原则，均匀选取了望虞河上五个水质断面，从西向东依次是D1、D2、D3、D4、D5，其中，D1靠近太湖，D5靠近长江。在监测期间，每月进行一次水质采样，通过实验室分析获得结果，监测指标为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷。

三、水质数据分析

（一）综合指数评价法

综合指数评价法是通过对选定的各个污染指标的相对污染系数进行统计，得出水体的平均污染程度。其计算公式[3]为：

其中，Ci为第i项污染物的浓度值，CS为断面水质标准，参照GB3838-2002表1中Ⅲ类标准，P为Pi的算术平均值。当P≤0.40时，水质类别为好；P在0.41与0.70之间时，水质类别为轻度污染；P在0.71-1.00时，水质类别为中度污染；P在1.01-2.00时，水质类别为重污染；当P≥2.00时，提示水质受到了严重污染。

以综合污染指数法P值分析望虞河各断面的水质变化情况。从图1可知，7月份在D4点位监测到最大P值为0.82，3月份在D5点位监测到最小值0.27，其中有36%的P值≤0.40，水质类别为好，62%的P值介于0.41和0.70之间，为轻度污染，只有7月份在D4点位的P值大于0.70，为中度污染。总体而言，2020年望虞河的水质绝大多数都处于“好”和“轻度污染”等级。在所有点位中，D4点位1-10月P值的均值最高，为0.51，其他四个点位P值在0.41-0.45之间，说明D4点位水质污染程度略高于其他四个点位。依据张又等人[4]的研究，这可能与望虞河西岸支流，特别是锡北运河的污染情况相关，具体有待进一步研究。

图1 望虞河水质变化情况

（二）内梅罗指数法

在综合指数评价法的基础上，内梅罗指数法赋予污染最严重的指标更大的权重，其公式如下：

其中，Ci是第i个指标的浓度，Ci,s是第i个指标的标准值，n是参与评价的因子数。当P内≤1时，水体清洁，当1＜P内≤2时，水体轻度污染，当2＜P内≤3时，水体中度污染，当P内＞3时，水体重度污染[5]。

以内梅罗指数法分析各点位的水质情况，在所有监测断面中，P内均小于1，提示水体清洁，且P内的最大值与综合指数法的P的最大值都出现在7月份的D4点位。以P内/P来分析，D1点在1.3-1.5之间，D2点在1.2-1.7之间，D3点在1.1-1.7之间，D4点在1.1-1.5之间，D5点在1.1-1.5之间，由此可知，P内的变化趋势与综合指数评价法的P值变化趋势基本一致，各断面中不存在特别突出的污染指标。

（三）水质时空变化特征

1.不同时间水质变化规律

变异系数（CV）是一个反应数据相对离散程度的指标，其公式是：CV=标准偏差/平均值，CV≤0.1为弱变异性，离散程度小，0.1＜CV＜1为中等变异性，CV≥1为强变异性，离散程度较高。

如图2所示，按照综合指数法和内梅罗法所得的P值进行变异系数的计算，其结果与变化趋势基本相同。其中，8月份、10月份CV小于0.1，说明断面间水质变化较小，均质程度较高，而其他月份的值均介于0.1与1之间，呈中等变异性，其中2月与7月各断面间变异程度最大，值在0.30附近。不同月份各断面水质变异系数呈现不同规律，主要与季节因素、引水因素等有关。一般而言，春夏季节随着气温升高、生物氧化能力增强，丰水期的水流较大，水质均匀程度较好，所以2月至8月间各断面间的CV值逐渐变小，但是在5月底，常熟水利枢纽开始引水，大量汇入的长江水使得6月、7月的CV值有了显著提升，水质均质程度突然变差。

图2 不同月份时，各断面间CV值的变异情况

2.不同断面水质变化规律

以综合指数法的P值计算得到各点的CV值分别是：D1为0.13、D2为0.18、D3为0.10、D4为0.29、D5为0.30。五个点位的CV值均低于0.30，说明望虞河各点位在不同季节的水质情况相对比较稳定，其中，靠近长江的D4、D5水质变化程度大于另外三个点位，这可能与长江水质随季节变化较大，且靠近长江的点位受引水的冲击较大有关，同时也可能受到其他支流汇入的影响。

四、结论

根据综合系数法分析，2020年望虞河的水质总体处于“好”和“轻度污染”等级，其中，D4点位水质略差于其他点位。综合系数法与内梅罗法的分析评价结果和变化趋势基本一致，说明望虞河不存在特别突出的首要污染因素。

不同断面间和不同月份的水质均质性较好，其均质性波动主要与气温变化、引水冲击、支流汇入等因素有关。