汾河下游運城段污染狀況及防治對策

楊波龍，閆子煜，史華鋒

（運城市環境保護監測站，山西 運城 044000）

汾河是黃河第二大支流，流經忻州、太原、晉中、呂梁、臨汾、運城6個地市、34個縣區，干流全長694 km。汾河運城段自新絳縣站里村流入運城市，經新絳縣、稷山縣、河津市、萬榮縣，在萬榮縣廟前村匯入黃河，全長145.2 km，是運城市最大河流。汾河流域一直以來是運城市經濟產業的密集區，近年來隨著汾河下游運城段沿線工業化的快速發展，此段污染治理面臨相當大的壓力。汾河新絳站里斷面（入運城市口）和汾河河津大橋斷面（出運城市口）是汾河在運城市的兩個國控斷面。下面根據運城市近年來開展的常規地表水監測數據，對該段河流的水質現狀及近5年來的變化趨勢進行研究并提出改善水質對策。

1 水質現狀分析

1.1 評價方法

采用《地表水環境質量評價方法》中河流水質評價法和綜合污染指數評價法對2010年汾河在運城市的兩個國控斷面數據進行評價。

河流斷面水質類別評價采用單因子評價法，即根據評價時段內該斷面參評指標中類別最高的一項確定。水質類別與水質定性評價分級對應關系見表1。

表1 斷面水質定性評價

河流、流域（水系）水質評價：當河流、流域（水系）斷面總數小于5個時，計算河流、流域（水系）所有斷面各評價指數濃度算數平均值，然后按照表1確定斷面的水質類別和水質狀況。

主要污染因子按以下方法確定：

第一，斷面主要污染指標的確定方法。評價時段內，斷面水質為“優”或“良好”時，不評價主要污染指標；斷面水質超過Ⅲ類水質標準時，先按照不同指標對應水質類別的優劣，選擇水質類別最差的前三項指標作為主要污染指標。當不同指標對應的水質類別相同時計算超標倍數，將超標指標按其超標倍數大小排列，取超標倍數最大的前三項為主要污染指標。當氰化物或鉛、鉻等重金屬超標時，優先作為主要污染指標。確定主要污染指標的同時，應在指標后標注該指標濃度超過Ⅲ類水質標準的倍數，即超標倍數。對于水溫、pH值和溶解氧等項目不計算超標倍數。

第二，河流、流域（水系）主要污染指標的確定方法。將水質超過Ⅲ類水質標準的指標按其斷面超標率大小排列，一般取斷面超標率最大的前三項為主要污染指標。對于斷面數小于5個的河流、流域（水系），按照“斷面主要污染指標的確定方法”確定斷面的主要污染指標。

根據《山西省水環境功能的劃分》，汾河在運城境內執行Ⅴ類標準。以《地表水環境質量標準》中Ⅴ類水質標準作為評價標準，計算各斷面和汾河下游運城段各個評價因子的污染指數和污染分擔率。根據污染分擔率得出該段河流主要污染物分布情況。

1.2 評價結果

通過對2010年河流水質進行監測可知：汾河河津大橋斷面、汾河新絳站里斷面氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數、LAS年均濃度均大于Ⅴ類水標準。根據斷面水質評價可知：汾河下游運城段屬劣Ⅴ類水質，為重度污染。根據主要污染物指標的確定原則，汾河下游運城段主要污染物為氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數。

汾河下游運城段各主要污染物污染分擔率分布圖見圖1。

根據監測結果及圖1可以看出，影響河流水質的污染物主要是氨氮、BOD5、陰離子表面活性劑、化學需氧量、高錳酸鹽指數，其污染分擔率為：50.0%，9.70%，7.97%，6.88%，5.77%，其他污染物分擔率占19.6%。

2 水質變化趨勢

2.1 評價方法

衡量環境污染變化趨勢在統計上有無顯著性，通常采用Daniel趨勢檢驗，以spearman秩相關系數來衡量監測周期的年均濃度值的污染變化趨勢，為秩相關系數法。因此本文采用秩相關系數法對水質在時間上的變化趨勢進行定量分析。其秩相關系數按下式計算：

式中：rs——秩相關系數；

di——變量Xi和變量Yi之間的差值；

Xi——周期i到周期N按濃度值從小到大排列的序號；

Yi——按時間排列的序號。

將秩相關系數rs的絕對值同秩相關系數統計表中的臨界值Wp進行比較，如果|rs|≥Wp（95%的可信度），則表明變化趨勢有顯著意義，如果rs是負值，則表明為下降趨勢，反之則為上升趨勢。當N=5時，Wp=0.900。

2.2 評價結果

根據已確定的汾河下游運城段的主要污染因子，采用秩相關系數法對2006—2010年主要污染因子年均濃度值的變化趨勢進行分析。分析結果表明，汾河河津大橋斷面和汾河新絳站里斷面氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數的秩相關系數均為-1。當N=5時，顯著性水平0.05對應臨界值Wp=0.900，|rs|>Wp表明變化趨勢在0.05的可信度水平上有顯著意義。又因為rs<0，因此得出汾河河津大橋斷面和汾河新絳站里斷面氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數指數含量都呈下降趨勢。汾河自新絳站里斷面進入運城市，經過4個縣市后水質有所惡化。

通過上述分析可以看出：近年來，汾河下游運城段周邊地區經濟總量不斷增長，主要污染物（氨氮、BOD5、高錳酸鹽指數）濃度有一定幅度的下降，水質得到了一定改善，但汾河下游運城段屬重度污染，其水體功能除調節局部氣候外，使用功能較差。隨著經濟高速發展，人口持續增長，城市化進程不斷加快，已取得的治污成果還需進一步鞏固，環保形勢依然嚴峻。

3 水質污染分析

3.1 上游污染嚴重，河水自凈能力差

根據近年來新絳站里斷面監測數據可以看出，汾河流入運城市的水質已為劣Ⅴ類，污染嚴重；加之近年來汾河源頭水量減少，同時汾河沿岸農灌和地下水開采導致汾河徑流減少，此外部分河段在枯水期斷流，成為沿線的排污河道。

3.2 區域環境容量不相適應，結構性污染突出

地表水污染的地域性和當地的產業結構有著密切關系，運城市經濟發展極不平衡，主要企業大都圍繞當地資源進行生產，特別是煤焦領域及其深加工，各地在確定發展方向和布局時只注重資源的利用和開發，忽視了區域環境容量，使得各縣市區的污染源和污染物各有特點，造成污染物的地域性特征明顯。

3.3 城市污水污染嚴重

通過對流經城市的河流進行主要污染源的沿程變化分析，發現河流在流經城區或市區后，由于城市生活污水大量排入河流，水質有惡化表現，流經區域的河流實際上已成為城市的主要排污通道。汾河下游運城段周邊各縣市區城鎮污水處理廠建設和運行相對滯后，導致河流污染嚴重。

3.4 農村非點源總氮污染嚴重

汾河流域運城段非點源總氮約127.4萬t/a，其中農業化肥污染、農業人口生活污染及牲畜養殖污染非點源總氮的貢獻率較大，農業人口生活污染為最大來源。非點源污染是影響汾河下游運城段水環境質量的一個重要方面，因此，對該流域非點源污染的控制已刻不容緩。

圖1 汾河下游運城段各主要污染物污染分擔率分布圖

4 防治對策

4.1 調整產業結構，加快轉型跨越發展

加快產業結構調整，大力發展新型工業。順應國家產業政策趨勢，加快采用高新技術、先進適用技術和現代信息技術，改造提升傳統產業，加大對共性關鍵技術和重大裝備技術的引進和研發，解決結構性污染問題；合理布局，協調區域經濟發展和區域環境容量的關系；大力推行清潔生產，逐步建立資源節約型、環境友好型生態工業體系，從源頭上控制工業污染源，用循環經濟模式改造延伸傳統產業，改變由粗放、高耗、低效、單一線性發展向集約、低碳、高效、多元循環發展，最終實現綠色發展、清潔發展、安全發展，降低資源能源消耗，減少污染排放，逐步減少工業生產對環境的壓力，改善汾河下游運城段環境質量。

4.2 加強監督管理和監測力度

嚴格建設項目的環境準入，嚴把環境影響評價審批關，堅決制止部分行業盲目投資建設，有效控制工藝落后、浪費資源、嚴重污染環境的企業上馬；進一步落實環境質量目標責任制和責任追究制，將環境質量與各地政府的政績掛鉤，構筑環境綜合整治體系，推行總量控制。

對汾河沿線工礦企業廢水排放的主要污染物進行遙感監測，確保各工礦企業廢水達標排放，及時發現和處理事故排水，避免超標廢水和事故廢水對汾河水質造成影響。同時對汾河的主要污染因子加大自動在線監測力度，及時掌握河流的水質狀況，為水質改善提供技術依據。

4.3 建立市場化的城市污水處理廠運行機制，加強污水回用

城市污水處理廠的建設和運行已成為汾河下游運城段治污工作的重點。近年來，河流水質改善得益于沿線城市污水處理廠的建設，但全市的城市污水處理剛剛起步，管網配套不完善、技術管理力量不足、運行成本過高等因素導致污水處理站處理及運行效率較低。為此應盡快實行市場化運作，從根本上解決資金技術及管理問題，采用適宜的技術和工藝，推廣使用符合標準的再生水。實施污水資源化，經過妥善處理的城市污水，用于農灌、養殖、工業用水、消防用水、綠化用水等，最大限度地循環利用水資源，減少污水排放。

4.4 加強農業非點源污染治理

目前，沿岸農村經濟發展以及畜禽業的集約化程度提高所帶來的農藥、化肥的過量使用和畜禽養殖業的發展導致農村非點源污染量大面廣，過量使用的農藥、化肥經雨水沖刷進入河流，未經處理的畜禽糞便直接排入水體，使氨氮成為影響河流水質的主要污染物。因而解決好城市生活污水和農村非點源污染問題已成為水污染防治工作的當務之急。但在對汾河下游運城段污染治理過程中，對農業面源污染考慮較少，因此應開展農業非點源污染的研究和調查，因地制宜對重點區域開展畜禽養殖污染、非點源污染的綜合治理，減少農業非點源污染物排入河流，減輕水質污染。

4.5 加強區域生態建設和水體自凈能力建設

將生態環境需水引入生態環境建設規劃中，使得建設工作在滿足農業需水、工業需水和生活需水的同時，滿足自然生態系統自身的需水要求，并采取有力措施加強生態建設，建立流域管理與行政區域管理相結合的水資源保護管理模式，實行水量水質統一管理，健全流域水環境監測網絡，實行動態監測、區域聯防，以水資源優化配置為目標，加強流域和區域水資源統一管理，提高流域水環境容量和自凈能力。