张海柱 蔡斌琴 张 悦 冯 琳

（四川省遂宁生态环境监测中心站 四川遂宁 629000）

引言

遂宁市城区五河即联盟河、明月河、开善河、米家河和渠河，均为涪江一级支流，受到地表径流携带污染物进入河道和沿岸生产、生活废水、固体废物进入河道的影响，部分河流水质不能达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅲ类标准要求[1]。五条河流最终汇入了观音湖，污染了涪江尤其是观音湖水质，造成了观音湖早春富营养化[2]。摸清城区五河水质现状、水质变化趋势、主要污染因子和提出针对性的措施具有重要意义。对水质进行评价常用的方法有单因子评价法[3]、灰色系统评价法[4]、人工神经网络法[5][6]和模糊数学评价法[7]等。现采用单因子污染指数对主要污染因子氨氮和总磷的达标情况进行评价，Spearman 相关系数ρs对近几年的变化趋势进行了分析。“十三五” 期间，米家河、联盟河和明月河水环境呈现向好趋势，米家河和联盟河均由劣Ⅴ类水质改善为Ⅲ类水质，近几年城区五河水质虽然有很大改善，但整体状况仍然不容乐观，故在探讨了存在问题和成因的基础上提出了相应的治理措施。

1 城区五河概况

遂宁市城区五河均为涪江支流，联盟河发源于秀水乡段家湾，流经遂宁市船山区和河东新区，于遂宁市仁里镇仁里场外汇入涪江，全长37.9km，流域面积118.0km2。明月河发源于四川省遂宁市经济技术开发区西宁乡柴家沟，流经遂宁市船山区和经济技术开发区，于吴家洲汇入涪江，河道长度8.4km，流域面积22.9 km2[1]。开善河流经遂宁市船山区和经济技术开发区，河道长度24.0km，流域面积62.0 km2。龙凤古镇金龟峡村的米家河流经遂宁市船山区和经济技术开发区，河道长度9.9km，流域面积23.0 km2。渠河起于桂花镇的黄连沱，流经遂宁市主城区后，于龙凤镇龙凤电站汇入涪江，联盟河在涪江左岸，明月河、开善河、米家河和渠河均位于涪江右岸。渠河曾经是遂宁市饮用水水源，后来实施饮用水水源地取水口北移工程，渠河现成为集发电、城市用水和农田灌溉为一体的综合性河流。渠河由于设置了饮用水源保护区，水质常年稳定在《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准，其余流经城区的四河不同程度的受到人为活动的干扰，水质不能稳定达标，部分河流水质为劣Ⅴ类，个别河流成为黑臭水体[8]。

2 调查内容和方法

2.1 调查点位

选取联盟河仁里场桥、明月河映河桥、开善河银河路桥、米家河米家桥和渠河，均为入涪江前500 米，共布设了5 个断面。

2.2 监测指标

现场监测指标pH 和溶解氧（Do），实验室分析项目高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）和总磷（TP）。高锰酸盐指数采用氧化还原滴定法，氨氮和总氮分别采用过硫酸钾消解紫外分光光度法和纳氏试剂分光光度法，总磷采用钼酸铵分光光度法。

2.3 现场监测和采样

每个监测断面每月初在河道中央处采集水样1个，水样采集时，加硫酸，使pH≤2，采样结束后，立即对样品进行分析处理，分析时均采取空白样，平行双样和加标样的质控措施，分析结果为扣除空白后平行样的均值。pH 和溶解氧（DO）采用现场仪器进行测定。

2.4 调查方法

2.4.1 单因子污染指数

对高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮采用单因子污染指数Di对水质进行分析和评价。

式中：Ci—水质实际监测值；

Si—地表水环境质量标准（GB 3838-2002）Ⅲ类标准限值。

2.4.2 Spearman 相关系数

采用Spearman 相关系数ρs分析水质年度变化趋势。

式中：n—数据点的个数；

di—数据点（xi,yi）的秩次（rxi,ryi）之差。

相关系数的绝对值越大，相关性越强，相关系数越接近于1 或-1，相关度越强，相关系数越接近于0，相关度越弱。采用n＝5 的临界值，将相关系数的绝对值和统计表的临界值进行比较，当相关系数绝对值大于临界值，表明变化趋势有显著意义，当相关系数绝对值小于临界值，表明没有显著意义，如果相关系数ρs是负值，则表明在评价时段内有关统计量指标变化呈下降趋势或好转趋势，如果相关系数ρs为正值，则表明在评价时段内有关统计量指标变化呈上升趋势或加重趋势。

3 水质现状评价

3.1 水质现状

对城区五河联盟河、明月河、开善河、米家河和渠河的2020 年水质情况进行了分析，结果见表1。2020年度年平均米家河、联盟河和渠河水质类别达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅲ类标准要求，明月河和开善河水质类别为《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅳ类，主要超标因子为氨氮。其中，水质最好的为渠河，超标最为严重的为开善河，氨氮超标0.21倍。城区五河监测因子pH 和溶解氧平均在8 左右，基本维持稳定，高锰酸盐指数渠河最低，联盟河最高。除渠河外，其余四河总磷均在0.15 以上，联盟河和明月河年均在0.18，达标形势非常严峻，总氮不参与《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）标准评价，数据仅供参考。2020 年度，城区五河水质最好的为渠河，水质最差的为开善河。

表1 城区五河水环境质量

近几年，遂宁市对城区五河进行了沿岸河道治理和景观改造，对联盟河通过的最大场镇永兴镇加强管网建设，沿河乡镇进行雨污分流，所产生的废水通过场镇污水处理设施处理后达标排放，禁止污水直排入联盟河。对明月河进行清淤工程，同时，兴建引水设施，保证足够的流速和流量。开善河和米家河流经经开区，沿岸工业企业众多，个别企业偷排漏排，通过整治沿岸周边企业，加强对入河排污口管理，企业产生的废水集中收集后通过管网进入城南第二城镇污水处理厂处理。渠河周边加强水源地管理，建设防护网和隔离窗，禁止河边游泳垂钓。城区五河水质已经明显好转，基本能够满足景观水质要求。

3.2 水质指标变化规律

利用单因子污染指数对出现超标的联盟河、明月河、开善河和米家河进行综合评价，对超标因子高锰酸盐指数、氨氮和总磷的2020 年度全年月度变化情况进行分析，结果见图1。联盟河和米家河全年平均达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准要求，联盟河高锰酸盐指数、氨氮和总磷在个别月份出现超标，高锰酸盐指数只是在11 月出现一次超标，氨氮有五个月出现超标，最为严重在4 月，总磷有三个月出现超标，最为严重在2 月，单因子污染指数达到了1.80，超标率为41.7%。米家河氨氮和总磷在个别月份出现超标，氨氮有三个月出现超标，最为严重在2 月，单因子污染指数达到了1.89，总磷有四个月出现超标，超标率为33.3%。明月河和开善河氨氮超标现象严重，单因子污染指数最高均出现在2 月，明月河为4.87，开善河为5.04，当月两条河流均成为了劣Ⅴ类水体，明月河超标率为41.7%，开善河超标率为58.3%。四条河流出现超标集中在平水期和枯水期。近年来，遂宁市降雨集中于夏、秋两季，占全年总降水量的88.0%左右[9]，进入丰水期，大量雨水和地表径流进入河道，增加了城区五河的水体自净能力，而且对进入河道的污染物进行了稀释，水体水质从而有所改善。

图1 单因子污染指数月度变化趋势

利用单因子污染指数对城区五河2016 年以来的年度变化情况进行了分析，主要污染指标氨氮的单因子污染指数年度变化情况见图2。米家河、联盟河和明月河呈现变好趋势，其中米家河和联盟河均由劣Ⅴ类水质改善为Ⅲ类水质。开善河呈现出先好后差“峰型”变化趋势。米家河在2016～2019 年平均浓度中氨氮均超标，单因子污染指数最大值为7.40。联盟河在2016～2019 年平均浓度中氨氮均超标，单因子污染指数最大值为4.38。明月河在2016～2020 年平均浓度中氨氮均超标，单因子污染指数最大值为8.75。开善河在2016～2020 年平均浓度中氨氮均超标，单因子污染指数最大值为2.45，城区四河单因子污染指数最大值均出现在2016 年。

图2 氨氮单因子污染指数年度变化趋势

采用Spearman 相关系数（n=5，0.9）对水质年度变化趋势进行了研究，2016～2020 这五年来，联盟河、明月河和米家河的相关系数分别为-0.9、-1 和-1，水质呈现明显变好趋势。开善河相关系数为-0.6，水质呈现变好趋势，但是变化并不显著。

4 成因及治理措施

4.1 水质现状成因分析

城区五河流经遂宁市城区，水流量小，流速缓慢，河流沿岸污水管网覆盖率底，排放的工业废水和生活污水进入河道，导致污染因子氨氮和总磷大量进入河道，水体不能完成自我净化。同时，沿岸水源涵养和生态建设不足造成水土流失严重，进入河道导致部分河道淤积不畅，大量的污染物沉积到河道底部淤泥中，形成河流和底泥污染共生共存，相互转化。

城区五河流域除了渠河，其余河流未进行水功能区划分，水源地未规范化建设也未明确水质管理目标，岸线的开发利用缺乏统筹协调，岸线的各种使用功能之间、岸线的开发利用与保护之间的矛盾突出。由于未列入国、省、市控水质监测断面，水质监测工作没有系统开展，流域水质监测系统建设有待加强。

流域入河排污口众多，未开展入河排污口规范化建设、污染物入河总量限排和加强对排污口的监督管理，未完全进行雨污分流建设，污水管网配套不到位，污水直排现象严重。对群众的宣传教育不到位，存在向河道沟渠乱扔、乱倒、乱排的行为。

4.2 对策和建议

对于城区五河存在的问题，建议采取水环境治理和水生态修复相结合的方式进行，在水环境治理方面，加快对污水处理厂升级改造。流域城镇污水处理设施要因地制宜加快除磷脱氮等改造和升级，全面加强配套管网建设。加强统筹规划，重点对现有合流制排水系统实施污水截流收集、雨污分流、初期雨水收集强化改造。加强流域内入河排污口规范化管理，依法开展入河排污口设置论证工作，切实切断工业废水和生活污水直排入河现象，建立流域应急监测预案和环境风险防控措施。对河底污泥进行清理，加强流域水质预警预报体系建设，完善流域水质监测系统能力，系统化建立水质监测体系并常态化进行水质监测。

在水生态修复方面，全面进行水功能区划分，对水质管理目标进行全方位明确。完善水土保持体系建设，严格执行水土保持方案，有针对性地实施水土保持措施。规范化进行流域堤防护岸建设，增加流域内湿地面积和恢复流域内湿地功能，实施引水调水工程，保证水生态充足的流量，全面保护湿地、扩大湿地面积、增强湿地功能。通过工程和非工程措施，加强湿地管护，强化湿地保护基础设施建设和退化湿地生态修复，提升湿地保护管理能力，增加湿地生态产品供给能力，增强湿地生态服务功能。围绕涪江水土保持核心区建设，营造和保护基干防护林带，构建结构合理、功能稳定的沿江森林生态系统，构建涪江支流的生态屏障。

建设水环境监测信息系统，建立大数据分析模型，开展大数据关联分析，实现水环境监测数据集成，统一发布水环境监测信息。加强水环境质量通报，定期开展城区五河水环境质量监测、评价和预报预警，建立测管协同机制。

结语

利用单因子污染指数对遂宁市城区五河水质现状进行了分析，米家河、联盟河和渠河2020 年能够达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准要求，明月河和开善河水质类别为Ⅳ类，主要超标因子为氨氮，采用Spearman 相关系数对近几年水质变化趋势进行了研究，联盟河、明月河和米家河水质呈现明显变好趋势。开善河水质呈现变好趋势，但是变化并不显著。同时，在深入研究了水质现状成因的基础上，有针对性的提出了对策和措施。