泉河河流健康狀態(tài)綜合評估

李 峰

（界首市水利局，安徽 界首 236500）

0 引言

隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，河流正遭受越來越多的干擾和破壞[1]。許多人類活動，如筑壩、過度耗水、河流斷流、河岸固化、不合理利用河床植被等，不僅擾亂了河流的正常流動，而且改變了河流原有的水文循環(huán)[2]。此外，點污染源和非點污染源的排放以及水生生物的過度使用也會導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化、生物棲息地脆弱、生態(tài)流量缺乏以及河流結(jié)構(gòu)遭到破壞[3]。河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和流域河流的可持續(xù)管理已成為國際社會共同關(guān)切的問題[4]。城市河流普遍面臨著水污染、生境破壞等生態(tài)問題。由于不同城市河流狀態(tài)的差異，對城市河流最突出問題的診斷充滿了挑戰(zhàn)。河流健康評估是確定河流健康問題的有效工具，也是河流保護和修復(fù)的前提，并逐漸應(yīng)用于實踐。

泉河流域污染行業(yè)較多，部分企業(yè)存在直排、超標(biāo)排放現(xiàn)象，河流污染嚴(yán)重。為了解泉河流域的河流生態(tài)健康狀態(tài)，本文從水文、物理、水質(zhì)、生物、社會服務(wù)完整性五大方面對泉河流域進行健康評估。

1 研究區(qū)概況

圖1 研究區(qū)水系圖

泉河源出河南省郾城縣邵陵崗，河道全長243 km，流域面積4726 km2。多年平均氣溫14.5℃～15.0℃多年平均霧日21.7 d。根據(jù)泉河楊橋閘水文站1959 年～2015 年共56 a 的實測徑流量系列資料分析, 楊橋閘站多年平均實測徑流量7.512 億m3。研究區(qū)水系圖見圖1。

2 研究方法

根據(jù)河湖健康評價技術(shù)導(dǎo)則，在水文水資源完整性評估方面，選擇流量過程變異程度（FD）、生態(tài)流量滿足程度（EF）、水文水資源準(zhǔn)則層賦分（HDr）指標(biāo)進行評估；物理結(jié)構(gòu)完整性評估方面，采用河岸帶狀況（BKSr）、河岸植被覆蓋度、河岸帶人工干擾程度、河岸狀況（RS）、河流連通阻隔狀況（RC）、天然濕地保留率（NWL）、物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層賦分（PF）[5-6]。水質(zhì)指標(biāo)評估方面，根據(jù) CODMn、COD、BOD5、NH3-N 四項監(jiān)測結(jié)果，按汛期與非汛期求各項平均濃度，對照耗氧有機物賦分標(biāo)準(zhǔn)，以線性內(nèi)插方式對各項指標(biāo)賦分，取汛期與非汛期賦分低者作為單項的年度賦分，以4 項耗氧污染物年度賦分算術(shù)平均值作為評估水質(zhì)斷面耗氧有機污染物指標(biāo)賦分[7]，其公式如下：

在生物完整性評估方面，本文選擇魚類生物損失指數(shù)、生物準(zhǔn)則層賦分方法進行評估[8]。

3 結(jié)果分析

3.1 水文水資源完整性評估

根據(jù)《安徽省淮河流域主要河道控制斷面生態(tài)基流試點方案》，生態(tài)基流計算采用現(xiàn)有水文資料，采用多年平均實測流量的10%和90%保證率最枯平均流量法。按照月平均流量系列和旬平均流量系列，即年、汛期、非汛期平均流量的10%計算，或年、汛期、非汛期90%保證率最枯平均流量法分析估算。采用非汛期平均流量10%計算值作為生態(tài)基流的控制指標(biāo)，確定的泉河生態(tài)基流控制指標(biāo)為1.44 m3/s。根據(jù)評估河段現(xiàn)有水文站進行多年（1956 年～2000 年）水文系列計算得到5 個代表斷面多年平均流量分別為 21.4 m3/s、23.6 m3/s、25.1 m3/s、26.3 m3/s、26.9 m3/s。評估河段楊橋閘下受節(jié)制閘影響，存在日平均流量為0 的情況。其他河段由于不受閘壩阻隔，均不會出現(xiàn)最小日均徑流量為0 的情況，但是當(dāng)楊橋閘關(guān)閘、泉河各段兩岸支流無水量匯入時、上游來水較小和潁河水頂托時，各監(jiān)測點日徑流量存在較小可能。項目承擔(dān)單位對各監(jiān)測點斷面汛期和非汛期流量成果進行了實測。根據(jù)各流量監(jiān)測點實測流量成果，測得S204 泉河橋、楊橋閘、郭灣渡口、盛寨渡口、二環(huán)路泉河橋非汛期最小實測流量分別為0.751 m3/s、0 m3/s、1.24 m3/s、1.38 m3/s、1.47 m3/s，汛期最小實測流量分別為 2.65 m3/s、0 m3/s、3.84 m3/s、4.69 m3/s、5.97 m3/s。分別占非汛期多年平均流量和汛期多年平均流量的比為 12.5%、0、15.5%、16.2%、16.9%和17.2%、0、22.5%、26.3%、32.8%。泉河河段流量過程變異程度較大，流量過程變異程度賦分21.1 分；汛期、非汛期均有發(fā)生最小日均徑流量為零和有徑流量但占比小的情況，生態(tài)流量滿足程度指標(biāo)賦分為29.5 分。因此，按照流量過程變異程度、生態(tài)流量滿足程度，得到水文水資源準(zhǔn)則層賦分為27.0 分，屬于不健康狀態(tài)。

3.2 物理結(jié)構(gòu)完整性評估

通過對省界至流鞍河入泉河口、流鞍河入泉河口至楊橋閘下段、楊橋閘下段至九龍閘上段、九龍閘下段至坎溜閘上段、坎溜閘下段至入潁河口五個河段的河岸帶調(diào)查可知：評估河段岸坡穩(wěn)定性一般，局部河岸有輕度沖刷；植被覆蓋率由于品種各不相同，分常綠和落葉植被，所以汛期和非汛期局部河段變化較大；人工干擾程度不大，盛寨渡口段取土對九龍閘下段至坎溜閘上段所處河段影響較大，其余4 處影響不大。評估河段河岸帶農(nóng)業(yè)種植狀況較為嚴(yán)重，部分河段存在小規(guī)模網(wǎng)箱養(yǎng)魚情況。評估河段共有1 座大型節(jié)制閘，為楊橋閘，其對魚類遷移阻隔特征和水量及物質(zhì)流通阻隔有一定影響。

3.3 水質(zhì)狀況評估

對2018 年安徽省境內(nèi)泉河5 個水質(zhì)監(jiān)測斷面DO 的賦分進行計算，結(jié)果顯示：泉河豫皖省界斷面、楊橋老閘上斷面、臨泉阜陽縣區(qū)界斷面、泉河026 鄉(xiāng)道渡口斷面、阜陽市泉河105 國道橋斷面在汛期其DO 的平均濃度分別為4.35 mg/L、4.94 mg/L、4.64 mg/L、4.98 mg/L、4.99 mg/L，賦分分別為 100 分、59.1 分、54.5 分、59.7 分、59.9 分；非汛期 DO 平均濃度分別為 9.22 mg/L、7.25 mg/L、7.53 mg/L、7.60 mg/L、7.35 mg/L，賦分分別為 100 分、96.7 分、100 分、100 分、98 分；2018 年各斷面的 DOr 分別為50.2 分、59.1 分、54.5 分、59.7 分、59.9 分。通過計算汛期與非汛期CODMn、CODCr、BOD5、氨氮污染物濃度賦分的平均值，獲得了各斷面2018 年OCPr 的賦分值，分別為79.2 分、77.8 分、80.2 分、82.7 分、84.4 分；泉河豫皖省界斷面，汛期砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛平 均濃度分別為：0.00326 mg/L、0.00003 mg/L、0.00025 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L，各項賦分均為 100，非汛期5 項重金屬污染物平均濃度分別為：0.00192 mg/L、0.00004 mg/L、0.0003 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L，各項賦分均為 100，取各項污染物汛期與非汛期較小值，得2018 年該斷面5 項重金屬污染物各項賦分均為100，以5 項重金屬污染物年度賦分低者作為評估水質(zhì)斷面重金屬污染物年度賦分，得HMPr 為100分。以5 項重金屬污染物年度賦分低者作為評估水質(zhì)斷面重金屬污染物年度賦分，各斷面HMPr 的賦分值均為100 分；可以看出各斷面非汛期DO 的DO 和五項重金屬的賦分值較高，污染物濃度較大，污染較嚴(yán)重。

3.4 生物完整性評估

本文評估的河段屬于淮河流域水系，因此參考了淮河流域底棲動物的調(diào)查結(jié)果，淮河的底棲動物主要包括19 種。根據(jù)阜陽水文水資源局水質(zhì)監(jiān)測中心監(jiān)測成果分析，本河段水質(zhì)一般為三至四類。僅從定性的角度分析，泉河各底棲動物數(shù)量與種類都不多，密度也不大，處于亞健康的生存狀況，底棲動物完整性指標(biāo)為亞健康。即賦分在60 分以下。在實行“河長制”和注重生態(tài)保護環(huán)境之前，泉河由于受閘壩的阻隔、水質(zhì)惡化、漁政管理工作跟不上、濫捕現(xiàn)象嚴(yán)重等原因，導(dǎo)致河流目前部分魚類已經(jīng)絕跡，其中包括：鰻魚、銀魚等。現(xiàn)狀魚類種類比上世紀(jì)80年代減少大概有40%左右。同時，評估的河段生態(tài)系統(tǒng)退化和水土流失都較為嚴(yán)重。由于水資源緊缺，閘門分級控制，很大程度上破壞了水系的連通性，使污染物積聚，生態(tài)環(huán)境惡化，如生物多樣性降低及初級生產(chǎn)力下降；閘壩的存在阻塞了河道魚類的洄游，使部分魚類的繁殖受阻，造成魚類群落結(jié)構(gòu)受到影響；同時，閘壩蓄水后，水文條件變了，但魚的適應(yīng)性不同，對適應(yīng)急流等魚類比較不利。評估河流的生物完整性為亞健康。

3.5 社會服務(wù)完整性評估

泉河流域2018 年參與評估的水功能區(qū)有兩個，泉河豫皖緩沖區(qū)達標(biāo)率91.7%，泉河臨泉潁泉農(nóng)業(yè)用水區(qū)達標(biāo)率100%。根據(jù)阜陽市水資源綜合規(guī)劃得當(dāng)?shù)厮Y源開發(fā)利用率為47%，得知水資源開發(fā)利用率指標(biāo)賦分為82 分。評估河段泉河水功能區(qū)水質(zhì)達標(biāo)率為100%，水功能區(qū)水質(zhì)達標(biāo)率指標(biāo)賦分為100 分；水資源開發(fā)利用率為47%，水資源開發(fā)利用率指標(biāo)賦分為82 分；防洪工程完全滿足規(guī)劃要求，防洪指標(biāo)賦分為100 分；公眾對近年來泉河治理的成效給予了充分肯定，尤其是泉河風(fēng)景帶建設(shè)，對未來泉河的健康狀況給予了很高的期望，總體滿意度程度較高，公眾滿意度指標(biāo)賦分89 分。河流總社會服務(wù)功能賦分93 分。

4 結(jié)論

本文對安徽境內(nèi)泉河河段進行了河流健康評估，其流量過程變異程度較大，汛期、非汛期均有發(fā)生最小日均徑流量為零和有徑流量但占比小的情況，生態(tài)流量滿足程度指標(biāo)賦分較低，為不健康狀態(tài)。岸坡穩(wěn)定性一般，局部河岸有輕度沖刷；植被覆蓋率由于品種各不相同，分常綠和落葉植被，所以汛期和非汛期局部河段變化較大；評估河流水質(zhì)一般，多為亞健康狀態(tài)。泉河各底棲動物數(shù)量與種類都不多，密度也不大，處于亞健康的生存狀況，底棲動物完整性指標(biāo)為亞健康。魚類生物損失指標(biāo)賦分為40 分，為亞健康狀態(tài)。