張 悅
(遼寧省水文局,遼寧 沈陽 110003)
水功能區劃是實現水資源保護、水資源優化配置和可持續發展的重要基礎性工作。修訂公布的《中華人民共和國水法》將水功能區劃制度確立為一項水資源管理制度,使水資源管理體系的內涵更加豐富,更具科學性和正對性[1]。2012年1月,《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》出臺,水功能區水質達標率作為重要考核依據受到廣泛關注[2]。對水功能區開展水質監測工作,并開展水功能區水質達標年際變化評價及重要水質監測指標變化趨勢分析研究,對及時掌握水資源質量變化情況、提升水功能區監督管理水平、促進水資源的合理開發和可持續利用、落實最嚴格水資源管理制度具有重要的現實意義。
大、小凌河是遼寧省西部流域面積最大的兩條河流。其中,大凌河總流域面積23263km2,遼寧省境內流域面積19998km2,河長408km,其中山地面積占73%,丘陵面積占22%,平原面積占5%[3]。流經葫蘆島市、朝陽市、錦州市和盤錦市,于盤錦市盤山縣匯入渤海,主要支流包括大凌河西支、第二牤牛河、老虎山河、牤牛河、細河等。小凌河流域面積5475km2,河長206.2km,其中山地面積占60%,丘陵面積占23.7%,平原面積占16%[4],流經葫蘆島市、朝陽市和錦州市,于錦州市凌海市匯入渤海,主要支流包括北小河、女兒河、百股河等。
大、小凌河流域水土流失嚴重,河流含沙量大。大凌河多年平均氣溫7~9.5℃,多年平均水面蒸發量1000~1200mm,1956~2000年多年平均降水量498.2mm,降水量地區分布趨勢北部少南部多,降水時空分布不均,年內分配極不均勻[3]。小凌河多年平均氣溫8~9℃,多年平均水面蒸發量1720~1810mm,多年平均降水量500~600mm,降水量從東南向西北遞減,年際降水變化大[5]。流域夏季炎熱多雨,冬春少雨干燥,屬干旱地區,有“十年九旱”之稱[6]。流域面臨著水資源短缺、水污染嚴重、治理與保護工作基礎薄弱等問題[6- 7]。
遼寧省人民政府于2005年以遼政[2005]198號文批復《遼寧省水功能區劃》,大、小凌河流域區劃水功能區102個,區劃河長合計2049.6km,區劃范圍包括大、小凌河及其主要支流。其中,大凌河流域區劃水功能區78個,區劃河長1642.6km,大凌河干流區劃水功能區21個,區劃河長398km;小凌河流域區劃水功能區24個,區劃河長407km,小凌河干流區劃水功能區12個,區劃河長206km。
從功能類型角度分析,大、小凌河流域保護區、緩沖區、飲用水源區、工業用水區、農業用水區、漁業用水區、景觀娛樂用水區、過渡區和排污控制區類型的水功能區數量占區域區劃水功能區數量的比例分別為7.8%、2.9%、31.4%、7.8%、23.5%、5.9%、2.0%、9.8%和8.8%,代表河長所占比例分別為6.4%、2.3%、43.0%、4.1%、25.2%、4.6%、1.9%、8.0%和4.4%。其中大凌河流域區劃飲用水源區和農業用水區較多,小凌河流域飲用水源區、農業用水區和保護區較多。區劃飲用水源區較多與區域分布較多具備城鄉供水功能的大型水庫和傍河地下水源有關,農業用水區較多主要考慮了區域內的灌區和具備農業用水功能的水庫的取用水需要,保護區較多主要考慮了源頭水保護的需要。
從水質目標角度分析,大、小凌河流域水質目標在Ⅱ~Ⅲ類之間的水功能區占區劃水功能區數量和河長的比例分別為84.3%和88.5%。由于區劃類型為保護區和飲用水源區的水功能區較多,而上述水功能區對水質目標要求較為嚴格,因此水質目標在Ⅱ~Ⅲ類之間的水功能區所占比例較大。
為保持水功能區年際評價成果的一致性,水功能區水質達標率年際變化和水質指標變化趨勢分析選取2006~2014年間大、小凌河流域均開展水質監測的16個水功能區作為評價對象,代表河長合計373km,參評水功能區基礎信息詳見表1。共包括飲用水源區9個,代表河長241km;農業用水區5個,代表河長81km;過渡區2個,代表河長51km。評價依據GB 3838- 2002《地表水環境質量標準》和SL 395- 2007《地表水資源質量評價技術規程》,采用多因子評價法[8- 9],評價項目為高錳酸鹽指數(或COD)和氨氮。

表1 大、小凌河流域參評水功能區基礎信息表

表2 大、小凌河流域參評水功能區2006~2014年達標率統計表 單位:%

表3 大、小凌河流域參評水功能區2006~2014年水質指標濃度變化趨勢表
評價結果詳見表2,2006~2014年大、小凌河流域的16個水功能區的達標率按數量統計分別為25.0%、50.0%、50.0%、56.3%、62.5%、68.8%、56.3%、93.8%、75.0%。達標率介于25.0%~93.8%之間,水功能區達標率總體呈上升趨勢,2006年達標率最低,之后逐年提高,至2013年達標率達到最高,2014年有所回落。就功能區類型而言,飲用水源區水質達標率高于農業用水區和過渡區。
水功能區水質指標變化趨勢分析采用季節性Kendall檢驗方法,評價項目為高錳酸鹽指數、氨氮、五日生化需氧量和溶解氧。季節性Kendall檢驗是一種僅考慮數據相對排列的非參數檢驗方法,通過對過去某一時間內水質資料進行量化研究,判斷從過去某一時刻到現在水質趨勢變化的升降[10],其主要優點是不受水質資料的非正態性、季節性變化、流量相關、出現漏測值或小于檢測限值等的影響[11]。
2006~2014年,參加評價的16個水功能區高錳酸鹽指數、氨氮、五日生化需氧量和溶解氧4項指標變化趨勢詳見表3。高錳酸鹽指數無明顯升降趨勢的水功能區所占比例為37.5%,呈顯著下降趨勢的占12.5%,呈高度顯著下降的占50.0%;氨氮呈高度顯著上升的所占比例為18.8%,呈顯著上升的占6.3%,無明顯升降趨勢的占18.8%,呈高度顯著下降的占56.3%;五日生化需氧量無明顯升降趨勢的所占比例為43.8%,呈顯著下降趨勢的占18.8%,呈高度顯著下降的占37.5%;溶解氧呈高度顯著上升趨勢的所占比例為12.5%,呈顯著上升的占25.0%,無明顯升降趨勢的占31.3%,呈顯著下降的占6.3%,呈高度顯著下降的占25.0%。
由趨勢分析結果可知,2006~2014年,在參評的16個水功能區中,高錳酸鹽指數和五日生化需氧量均呈現好轉或無明顯變化趨勢,氨氮和溶解氧雖然多數水功能區呈現好轉或無明顯變化趨勢,但仍有4個水功能區氨氮指標呈惡化趨勢,有5個水功能區溶解氧指標呈惡化趨勢。高錳酸鹽指數、氨氮、五日生化需氧量和溶解氧4項水質指標監測結果均未呈現惡化趨勢的水功能區共有9個。
大、小凌河流域共區劃水功能區102個,區劃河長2049.6km,水功能區類型以飲用水源區和農業用水區居多,水質目標在Ⅱ~Ⅲ類的水功能區所占比例在80%以上;在評價的16個水功能區中,2006~2014年間達標率總體呈上升趨勢,2013年達標率最高;主要監測指標趨勢分析結果表明,高錳酸鹽指數、五日生化需氧量總體呈好轉趨勢。部分水功能區溶解氧和氨氮呈惡化甚至高度惡化趨勢,水質仍存在潛在危險,需加強對河流水體的污染防治和治理,并加強水功能區水質監測工作,完善水質斷面的布設,及時、全面反映流域水質狀況。
[1] 劉晨. 關于水功能區管理的若干思考[J]. 中國水利, 2004(04): 19- 20.
[2] 宋盼盼, 伊郎, 鄭文. 府河流域孝感段高錳酸鹽指數與氨氮含量季節性變化分析[J]. 水利技術監督, 2016(05): 77- 80.
[3] 周永德, 吳喜軍, 李洪利. 大凌河流域的水文特性及其對生態環境的影響與對策[J]. 東北水利水電, 2009(03): 35- 36.
[4] 熊金鋒, 楊光. 錦州市小凌河泥沙分析[J]. 吉林水利, 2011(04): 38- 40.
[5] 張錦玉, 李志新, 田雨. 小凌河流域水文特性分析[J]. 東北水利水電, 1995(03).
[6] 才厚. 凌海市凌河流域生態帶建設[J]. 水利技術監督, 2015(03): 44- 46.
[7] 李學森. 凌河流域治理保護理念及模式探討[J]. 水利規劃與設計, 2015(06): 30- 33.
[8] GB 3838- 2002. 地表水環境質量標準[S].
[9] SL 395- 2007. 地表水資源質量評價技術規程[S].
[10] 米武娟, 呂平毓. 三峽水庫重慶段整體水質變化趨勢分析[J]. 人民長江, 2011(11): 74- 76.
[11] 孫松. 季節性Kendall檢驗法在黃壇水庫水質趨勢分析中的應用[J]. 廣州環境科學, 2011(02): 31- 33.