永安市地表水环境质量现状和趋势分析

永安市地表水环境质量现状和趋势分析

福建省永安市环境监测站

[摘要]

宋阳明

通过对2001年～2008年永安市辖区内地表水环境质量例行监测数据的分析，评价区域的地表水水质现状和污染结

构，预测水质的发展趋势。结果表明，2008年永安市地表水整体水质状况良好，主流沙溪整体水质状况优。2001年～2008年期间，永安市地表水整体水质呈不显著下降趋势。主流沙溪以及主要支流文川溪、巴溪的整体水质也呈不显著下降趋势。永安市地表水主要污染因子为溶解氧、石油类、生化需氧量。[关键词]

地表水环境

水质现状

污染变化趋势

永安市

cicoi

永安市溪流密布，源远流长，集水面积在10km2以上的河流有72条，主要分属沙溪和尤溪水系，均归入闽江水系（南端少数河流分属于九龙江流域）。全市河流总长386.4km,流域面积2500km2，具有坡度陡、落差大、水量多、含沙量少等特点。境内的主要河流有沙溪，永安市城市规划区内的文川溪、巴溪、后溪及其支流，在永安境内汇入沙溪。及时分析评价并掌握地表水水质现状和污染结构，预测水质的发展趋势，能为当地水资源管理、水环境保护提供技术支撑。

pi=

式中：Pi─某评价指标评价指数；Ci─某评价指标（i）的年平均浓度值；Coi─某评价指标（i）的评价标准值。

（2）污染程度及主要污染因子1）综合污染指数pij=

CijCoi

pj=∑pij

i=1n

1地表水环境质量评价

1.1评价内容

永安市地表水2008年水质现状及2001年～2008年水质变化趋势。1.2主要评价断面

选取主流沙溪的安出（安砂水库湖中）、沙4（安砂水库坝后）、燕饮沙（饮用水）、沙5(桃源洞渡口)、沙6（贡川大桥），支流文川溪的沙3（山峰电站）、文1（洪田贵湖吊桥）、文2（霞岭桥，燕饮文点位），支流巴溪的巴1（永安市电厂坝上）、巴2（西门桥）和支流后溪的后1（铁路水厂上游100米，燕饮后点位）、后2（北门桥）共计12个省控和市控断面（点位）。1.3评价因子

根据当地水污染物排放特征及水环境管理要求，确定pH值、DO、CODMn、BOD5、NH3－N、石油类、挥发酚、汞、总铅等9项为水质评价因子。1.4评价标准

《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅲ类。1.5评价指标及方法

（1）水质类别及达（超）标率：单因子评价法

式中：Pj─j断面综合污染指数；Pij─j断面i项污染物的污染指数；Cij─j断面i项污染物的年平均浓度值；Coi─i项污染物的评价标准值；n─参与评价污染物项数。i=1，2，…，n。

2）污染分担率Ki=

pij

n

×100%

ij

∑p

i=1

式中：Ki—j污染物在某断面诸污染物中的污染分担率。（3）水质变化趋势：秩相关系数rj=1[6∑di]/[N3

2

i=1N

N]

di=Xi－Yi

式中：di为变量Xi和Yi的差值；Xi为周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号；Yi为按时间排列的序号；

将秩相关系数rs的绝对值同spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较。如果rs＞Wp，则变化趋势有显著意义，如果rs是负值，则表明为下降趋势。1.6评价结果分析1.6.1水质现状

2008年永安市地表水各断面（点位）水质监测结果如表1，综合评价结果如表2。

（1）水质现状

2008年永安市地表水整体水质状况良好。12个监测断面

102010年第3期（总第39期）

海峡科学

研究论文

（点位）中，Ⅱ类水质断面（点位）占25％，Ⅲ类占58.3％，Ⅴ类占16.7%，无Ⅳ类和劣Ⅴ类断面（点位）。主流沙溪整体水质状况优，安出（安砂水库湖中）、沙4（安砂水库坝

表1

断面名称pH溶解氧（mg/l）

HAIXIAKEXUE

后）、燕饮沙（饮用水）、沙5(桃源洞渡口)、沙6（贡川大桥）等5个监测断面（点位）中，Ⅱ、Ⅲ类水质断面（点位）占100％。

2008年永安市地表水各断面（点位）水质监测结果

生化需氧量（mg/l）氨氮（mg/l）石油类（mg/l）

挥发酚（mg/l）汞（mg/l）

铅（mg/l）水质类别

高锰酸盐指数（mg/l）

沙36.636.96沙46.897.02沙56.897.08沙66.805.99文1

6.91

6.53文2（燕饮文）6.977后1(燕饮后）

6.916.2后27.074.85巴17.016.35巴26.897.7燕饮沙6.967.26安出

6.86

7.57

溶解氧

断面名称

P

K沙30.7219.33%沙40.7126.23%沙50.7121.03%沙60.8323.16%文10.7719.20%文2（燕饮文）0.7117.77%后1(燕饮后）

0.8120.13%后21.0316.20%巴10.7915.95%巴20.6510.74%燕饮沙0.6926.78%安出

0.66

21.40%

4.172.240.3640.040.0010.0000360.0012.721.400.0600.030.0010.0000320.0013.431.300.3350.040.0010.000040.0013.611.370.3350.040.0010.0000470.0013.792.320.590.040.0010.000040.0014.11.180.7060.040.0010.000060.0013.053.120.3920.040.0010.000050.0013.45.121.9150.040.0010.0000550.0014.32.780.9680.040.0010.0000750.0014.37.491.2380.040.0010.0000550.0013.580.860.0810.030.0010.0000170.0012.87

1.84

0.057

0.03

0.001

0.000061

0.001

表2

2008年永安市地表水各断面（点位）水质综合评价结果

高锰酸盐指数

生化需氧量氨氮

石油类

挥发酚

汞

铅

PK

PKPKPKPKPKPK0.7018.70%0.5615.06%0.369.79%0.8021.52%0.205.38%0.369.68%0.020.54%0.4516.69%0.3512.89%0.062.21%0.6022.09%0.207.36%0.3211.78%0.020.74%0.5717.02%0.339.68%0.349.98%0.8023.82%0.205.96%0.4011.91%0.020.60%0.6016.69%0.349.50%0.349.30%0.8022.20%0.205.55%0.4713.04%0.020.55%0.6315.84%0.5814.55%0.5914.80%0.8020.06%0.205.02%0.4010.03%0.020.50%0.6817.00%0.307.34%0.7117.57%0.8019.91%0.204.98%0.6014.93%0.020.50%0.5112.69%0.7819.47%0.399.78%0.8019.97%0.204.99%0.5012.48%0.020.50%0.578.91%1.2820.12%1.9230.10%0.8012.57%0.203.14%0.558.64%0.020.31%0.7214.52%0.7014.08%0.9719.61%0.8016.20%0.204.05%0.7515.19%0.020.41%0.7211.85%1.8730.97%1.2420.47%0.8013.23%0.203.31%0.559.10%0.020.33%0.6023.20%0.228.36%0.083.15%0.6023.33%0.207.78%0.176.61%0.020.78%0.48

15.50%

0.46

14.91%

0.06

1.85%

0.60

19.44%

0.206.48%

0.61

19.77%

0.02

0.65%

2010年第3期（总第39期）ⅢⅡⅡⅢⅢⅢⅢⅤⅢⅤⅡⅢ

综合

PK

3.722.723.363.603.994.024.016.364.946.052.573.0911

永安市地表水环境质量现状和趋势分析

（2）主要污染因子及污染区域

2008年永安市地表水主要污染因子为溶解氧、石油类、生化需氧量。各类污染因子污染分担率如图1，各断面水质污染程度排序见图2。

20181614121086420

%

需氧量，其中氨氮污染最重，年均值超标0.92倍。其次是巴溪的巴2断面，该断面的主要污染物也是氨氮和生化需氧量，其中生化需氧量污染最重，年均值超标0.87倍。主流沙溪水质较好，优于文川溪、巴溪和后溪三条支流，各断面综合污染指数均较低，最低的是燕饮沙（饮用水）断面，水质最好。各条河流整体水质从好到差依次为沙溪、文川溪、后溪、巴溪。

1.6.2水质变化趋势

利用2001年～2008年期间水质监测数据，采用秩相关系数法等对永安市地表水整体和沙溪、文川溪、巴溪、后溪的水质、主要污染因子变化趋势进行分析。

（1）水质变化趋势分析

采用秩相关系数法对2001年～2008年期间永安市地表水所有监测断面的平均综合污染指数进行判断，得出永安市地表水整体水质呈不显著下降趋势。主流沙溪以及主要支流文川溪、巴溪的整体水质也呈不显著下降趋势。计算表明，虽然永安市地表水环境整体相对较好，但随社会经济的快速发展，工业排污和生活面源污染的逐年累积，水环境质量呈现逐渐下降的态势。

（2）主要污染因子变化趋势分析

永安市地表水整体和主流沙溪的各水质因子平均综合污染指数依次列于表4、表5。同样采用秩相关系数法对河流水体中各水质因子在2001年～2008年期间的污染变化趋势进行分析。由计算结果看出，永安市地表水主要水质因子中，氨氮的污染负荷呈不显著上升趋势，石油类污染负荷呈显著上升趋势，而挥发酚的污染负荷呈显著下降趋势，其他如高锰酸盐指数、生化需氧量等在水体中的污染负荷均无明显变化。主流沙溪主要水质因子中，氨氮的污染负荷呈不显著上升趋势，石油类污染负荷呈显著上升趋势，其他如高锰酸盐指数、生化需氧量、铅等在水体中的污染负荷均无明显变化。

溶

解

氧

石

油

类日生化需

氧

量高锰酸

盐

指

数

氨

氮

汞

挥

发

酚

铅

五

图1

数

7.0指染6.0污合5.0综4.03.02.01.00.0

后2

巴2

巴1

地表水评价因子污染分担率

文

2（

燕

饮

文后

）1(燕饮

后

）

文

1

沙

3

沙

6

沙

5安

出

沙

4燕饮

沙

图2地表水各断面水质污染程度排序

2008年永安市地表水各断面中，后溪的后2断面综合污染指数最高，污染最重，该断面的主要污染物是氨氮和生化

表3

名称

2001年

地表水整体

沙溪文川溪巴溪后溪

2.552.152.472.593.63

2002年3.232.342.303.736.36

2003年3.152.292.953.735.02

2001年～2008年地表水水质变化趋势

综合污染指数P2004年3.012.242.683.934.54

2005年2.892.322.833.124.16

2006年3.472.443.123.776.29

2007年3.572.762.834.635.64

2008年7.453.073.915.495.18

0.80.80.70.80.4

不显著下降不显著下降不显著下降不显著下降

秩相关系数rs

水质变化趋势

122010年第3期（总第39期）

海峡科学

研究论文

表4

评价因子

2001年

CODmnBOD5NH3-N石油类挥发酚汞铅

0.540.450.330.160.220.200.02

2002年0.470.580.640.410.270.200.02

2003年0.460.790.480.330.250.200.03

HAIXIAKEXUE

2001年～2008年永安市地表水各污染因子综合污染程度变化趋势

平均综合污染指数P2004年0.540.610.620.260.200.080.02

2005年0.450.540.400.480.200.170.02

2006年0.480.610.860.530.200.130.02

2007年0.500.510.710.650.200.220.02

2008年0.600.650.590.750.200.470.02

0.30.30.60.9-0.90.5-0.1

不显著上升显著上升显著下降

秩相关系数rs

污染程度变化趋势

表5

评价因子

2001年

CODmnBOD5NH3-N石油类挥发酚汞铅

0.510.350.120.080.200.200.02

2002年0.370.320.120.420.280.200.02

2001年～2008年永安市主流沙溪各污染因子综合污染程度变化趋势

平均综合污染指数P

2003年0.360.490.170.200.200.200.02

2004年0.390.400.180.280.200.110.02

2005年0.360.270.190.480.200.200.02

2006年0.410.370.180.520.200.090.02

2007年0.400.350.170.680.200.190.02

2008年0.540.340.170.680.200.390.02

0.30.20.60.9-0.50.3-0.1

不显著上升显著上升

秩相关系数rs

污染程度变化趋势

2结论与建议

2.1结论

2008年永安市地表水整体水质状况良好。12个监测断面（点位）中，水质达到Ⅲ类的占83.3％。主流沙溪整体水质状况优，Ⅱ、Ⅲ类水质断面（点位）占100％。2008年永安市地表水主要污染区域是后溪的后2河段和巴溪的巴2河段。各条河流整体水质从好到差，依次为沙溪、文川溪、后溪、巴溪。永安市地表水主要污染因子为溶解氧、石油类、生化需氧量。

2001年～2008年期间，永安市地表水整体水质呈不显著下降趋势。主流沙溪以及主要支流文川溪、巴溪的整体水质也呈不显著下降趋势。地表水主要水质因子中，氨氮、石油类的污染负荷分别呈不显著和显著上升趋势，挥发酚污染负荷呈显著下降趋势，其他因子在水体中的污染负荷均无明显变化。主流沙溪的氨氮、石油类污染负荷分别呈不显著和显著上升趋势，其他如高锰酸盐指数、生化需氧量、铅等在水体中的污染负荷均无明显变化。2.2建议

从近8年来的水质发展趋势看，虽然永安市地表水环境整体相对较好，但随社会经济的快速发展，工业排污和生活面源污染的逐年累积，水环境质量呈现逐渐下降的态势。尤

其是氨氮因子的污染呈现显著的加重趋势。生态环境的污染源除了工矿企业的点源污染以外，还有一个很重要的污染源——农业面源污染。农业面源污染是指在农业生产过程中农药、化肥、地膜等农用物资的不合理和过量使用，以及畜禽粪便等农业废弃物的任意排放而造成的水体、土壤、生物和大气的污染。对于工矿企业的点源污染，环保部门通过加强监管，便可以有效控制住其污染物的排放，减少对环境的破坏。但是，农业的面源污染范围广，污染物构成复杂，污染环境的途径和方式多种多样，所以要控制农业面源污染的难度很大。尤其是化肥、农药施用量不断增加，其中约70%的用量流失或残存在土壤和农产品中，并最终进入水体。畜禽养殖规模和布局没有得到合理有效的控制，畜禽粪便还田以及综合利用的比例很低。因此，当地环保部门要注意控制非工业污染，加强环境综合整治。参考文献：

[1]GB3838-2002，地表水环境质量标准[S].

[2]中国环境监测总站.关于印发《地表水环境质量评价有关问题的技术规定

(暂行)》的通知．2004-07-05.

[3]国家环境保护总局，水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方

法[M]．北京：中国环境科学出版社，2002.

[4]中国水利规划设计院.水资源综合规划实施细则[R],2002:37．

2010年第3期（总第39期）13