河南省轄淮河流域2009～2013年間COD和氨氮變化分析

吳澤鑫

水文水資源

河南省轄淮河流域2009～2013年間COD和氨氮變化分析

吳澤鑫

20世紀80年代以來，我國政府高度重視淮河流域水質治理問題，“九五”期間列為重點治理的“三河三湖”之首，掀起治淮的高潮。近些年淮河流域排污總量得到很大削減，根據環境保護部《2013年中國環境狀況公報》數據顯示，淮河流域總體為輕度污染，86個國控斷面中，Ⅰ～Ⅲ類、Ⅳ～Ⅴ類水質斷面分別占59.6％、28.7％，其中主要的污染指標為化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）以及高錳酸鹽指數，與往年相比，水質有所好轉。本文根據河南省境內淮河水系布設的省控斷面監測數據，選擇總量控制因子COD和氨氮兩個指標，分析了二者在2009～2013年間的變化，并采用單因子指數進行了水質評價，為該流域水污染防治提供基礎研究。

一、數據來源與方法

依據《河南省地表水環境質量報告》（河南省環境保護廳），2009年、2010年省控斷面布設35個，2011～2013年增加至46個，主要分布于淮河干流、潁河、雙洎河、惠濟河、小蔣河、鐵底河、小溫河、沙河、賈魯河等25條干支流。水質評價采用單因子指數法，是一種操作簡便、評價結果偏于安全而被廣泛采用的評價方法，是將各指標實測濃度值與評價標準逐項對比，選取水質最差的類別即為評價結果，因此該法又稱“一票否決法”。

二、水質評價

基于單因子污染指數法，根據《河南省地表水責任目標斷面水質周報》數據，依據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），評價各個監測斷面水質是否達到地表水環境質量標準。限于篇幅，本文僅選擇河南省轄淮河流域15個監測斷面，分析了近5年各個斷面水質達標情況（見表1）。

從表中可看到，大部分監測斷面水質符合地表水環境質量標準要求，淮河干流近5年水質監測數據顯示全部達標，符合Ⅲ類水質標準，說明水污染治理工作取得較大進展；洪河支流新蔡班臺、渦河支流通許邸閣監測斷面水質達標率均較高，說明區域地表水環境質量較好；睢縣板橋、太康軒莊橋、臨潁高村橋等監測斷面水質達標率較低，說明這幾個區域水體污染問題仍比較突出；新鄭黃莆寨、舞陽馬灣、舞鋼石莊橋、西華大王莊等監測斷面的水質達標率近幾年呈現比較明顯的提高，說明雙洎河、八里河、賈魯河等河流的水質有所改善。

三、水質變化分析

1.COD變化分析

（1）年際變化

近5年COD平均濃度總體上表現為下降趨勢，各年的超標倍數也呈現減少狀態。根據《河南省環境狀況公報》，2009年淮河流域河南段Ⅰ～Ⅲ類水質河段長2185.0km，占監控河段長度的48.4％，Ⅳ類水質河段長809.8km，占17.9％，Ⅴ類水質河段長299.9km，占6.7％；2010年Ⅰ～Ⅲ類水質河段占監控河段長度的57.7％，比上年增加420.8km，Ⅴ類水質河段占5.0％，比上年減少73.0km。但是2011年劣Ⅴ類的監測斷面有所增加，占省控斷面30.4％，2012年、2013年水質符合Ⅰ～Ⅲ類標準的斷面占42％左右，COD略有下降，見圖1。

表1 井田地表塌陷深度影響面積統計表

（2）年內變化

COD在各年內總體變化趨勢比較一致（見圖2），即每年的1～4月份、11月份和12月份COD含量明顯較高，而6～9月份含量較低，這與水文現象的循環變化有關，在冬春季節枯水期河川流量較小而造成各類污染物濃度偏高，5～10月份的汛期雨水豐富，河水流量激增，水體自凈能力增加，對污染物的稀釋、沉淀及遷移作用較大。值得注意的是，2011年7月份整個河段的COD含量偏高，經分析由于太康軒莊橋監測斷面出現斷流，上游無清潔水源補給進行稀釋，且監測斷面附近有高COD污水注入，導致鐵底河支流上出現峰值。

2.氨氮指數變化分析

（1）年際變化

水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物、焦化合成氨等工業廢水以及農田排水等，是水體中的營養素。近5年淮河流域河南段的氨氮指數呈現出明顯的下降趨勢（見圖3），以2009年為基準，2010～2013年氨氮下降幅度分別為19.9％、35.7％、50.9％和60.1％，說明該區域水污染防治工作取得一定成效。但是作為淮河流域主要的污染物因子之一，氨氮含量仍偏高，需進一步加強排放源的控制與治理。

（2）年內變化

與COD的變化類似，氨氮在每年冬春季節含量明顯較高，而夏秋季節里含量較低，與時間呈現淺“U”形關系（圖4）。具體而言，1～4月份、11月份和12月份含量高，而6月份～10月份含量較低，尤其6、7、8這三個月份的含量最低，原因與上述COD是一致的。此外，從圖中可見2009年2月份和3月份含量偏高，經分析由于中牟陳橋、睢縣板橋、太康軒莊橋監測斷面出現峰值，意味著生活和工業廢水排放較多；2010年氨氮含量略有下降，8～10月份符合Ⅴ類水質標準，1月份含量5.31mg/L，超標最嚴重；2011年比上年有所好轉，有6個月份的氨氮達到Ⅴ類水質，最高值仍出現在1月份為3.52 mg/L；2012年和2013年發生很明顯的變化，氨氮含量下降顯著，2013年4～11月份均符合Ⅳ類水質要求（≤1.5mg/L），其中6～10月份達到Ⅲ類標準（≤1.0mg/L）。

四、結論

經分析，得出主要結論如下：（1）COD和氨氮在近5年均表現出下降趨勢，并且氨氮減少更為顯著；（2）二者在年內變化具有類似規律，冬春季節含量高而夏秋季節含量明顯低，具體而言，11、12月份，翌年1～3月份含量偏高，6～9月份含量最低；（3）淮河干流水質達標率較高，但部分支流仍存在超標現象，尤其對于惠濟河和清潩河需要增強治理

圖1 2009～2013年COD年際值及超標倍數變化

圖3 2009～2013年氨氮指數變化

圖4 2009～2013年氨氮指數的年內變化

（作者單位：河南省化工研究所有限責任公司 450052）