汾河干流中下游河段水質監測及評價

賈曉宇，喬怡娜，楊孟科(山西省水產科學研究所，山西 太原 030006)

0 引言

汾河是山西的母親河，也是省內的第一大河流，黃河的第二大支流，全長716 km，流經6個地級市40個縣，流域面積近40000km2[1]。由于汾河跨越區域廣，涉及人口多，且汾河流域礦產資源豐富，因此對全省的經濟和社會發展起到了重要作用。然而一個時期以來，由于流域內礦產過度開發，生態遭到極大破壞，汾河中下游河段水質受到嚴重污染，對汾河流域的社會經濟發展造成巨大影響。本研究以汾河干流中下游河段水質為研究對象，采用單因子指數評價法，通過每季度一次，為期一年的持續監測，掌握汾河流域的水環境狀況，以期為汾河環境治理與修復提供參考依據。

1 監測概況

1.1 監測范圍及斷面的布設

樣品采集監測在汾河中下游河段。其中，中游段自蘭村至洪洞縣石灘，河長267km；下游段自洪洞石灘至入黃口，河長232km。

汾河中下游共設置了12個監測斷面。其中，中游河段選取太原市中北大學(S01)、清徐縣東木莊(S02)、文水縣王家堡(S03)、平遙縣汾河三壩(S04)、介休市小宋曲(S05)及靈石縣劉家莊(S06)等6個斷面；下游河段選取洪洞縣北營(S07)、襄汾縣柴莊(S08)、新絳縣新絳汾河橋(S09)、稷山縣稷山汾河橋(S10)、河津市河津汾河橋(S11)及萬榮縣廟前(S12)等6個斷面。

1.2 監測指標、采樣頻次及評價標準

根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，選取溶解氧、氨氮、總磷和高錳酸鹽指數等4項監測指標作為主要污染物指標。根據《水和廢水監測分析方法》，分別對水樣進行現場采集以及實驗室分析檢測。其中溶解氧和氨氮分別采用便攜式溶解氧儀和奧克丹分析儀進行現場測定，總磷和高錳酸鹽指數用采水器收集好后，進行實驗室分析。

每個斷面共監測4次，時間段分別為：初春(2019年3月16日—3月19日)、初夏(2019年6月10日—6月18日)、初秋(2019年8月27日—9月5日)、秋末(2019年10月22日—11月7日)。

2 監測結果及分析

汾河中下游各監測斷面的溶解氧含量較高，年均值在6.06～11.51mg/L之間(圖1(A))。從季節性變化來看，初春季節由于水溫最低，而溶解氧的含量最高，在8.90～20mg/L；初夏季節的溶解氧含量最低，在3.96～10.70mg/L；初秋和秋末的溶解氧含量較高，在4.47～11.70mg/L和5.34～12.30mg/L兩個范圍值之間。

從氨氮的監測情況來看(圖1(B))，汾河中下游河段氨氮含量較高，各監測斷面的年均值在0.94～6.42mg/L之間。從季節性變化來看，初春季節的氨氮最高，斷面均值達到6.73mg/L，變化幅度在0.34～20.17mg/L之間；初夏、初秋和秋末的氨氮水平也較高，斷面均值分別達到4.31mg/L、2.28mg/L和3.73mg/L，變化幅度分別為1.51～7.53mg/L、0.29～6.02mg/L和1.22～8.04 mg/L。

從總磷的監測情況來看(圖1(C))，汾河中下游河段各監測斷面的總磷年均值在0.05～2.01mg/L之間。從季節性變化來看，初秋時節的總磷含量最高，斷面均值達到1.83mg/L，其次分別為秋末0.99mg/L、初春0.95mg/L和初夏0.74mg/L。

高錳酸鹽指數是反映水體中有機和無機可氧化物質污染的常用指標。從高錳酸鹽指數的監測情況來看(圖1(D))，汾河中下游河段各監測斷面的高錳酸鹽指數年均值在3.65～11.52mg/L之間。從季節性變化來看，初春時節的錳酸鹽指數含量最高，斷面均值達到9.43mg/L，其次分別為初夏8.39mg/L、初秋8.15mg/L和秋末7.38mg/L。

圖1 2019年汾河各監測斷面不同監測指標隨季節變化情況

3 單因子指數評價

采用單因子指數評價法，將每個斷面的監測項目在不同時段的算術平均值與該項目的標準值進行比較，確定其水質類別[2]。

3.1 溶解氧

溶解氧的濃度的高低能夠有效反映有機質分解和水生生物的生存狀況。一般情況下，溶解氧的高低與水溫高低成反比，比如，萬家寨、磧口和沙窩渡口斷面在夏季的溶解氧比秋季的溶解氧要低。但是龍門橋斷面則不同，這可能是黃河水從晉陜大峽谷出來，形成極大的漩渦，氣體的溶解速率大增，導致夏季的溶解氧有時比秋季的溶解氧還要大。

3.2 氨氮

河流中的氨氮主要來源于工業廢水、生活污水的排放，以及河流底泥中含氮有機質的分解。根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，12個斷面的氨氮監測中，1個斷面低于1mg/L，為III類水質；1個斷面低于1.5mg/L，為IV水質；1個斷面低于2mg/L，為V類水質；其余9個斷面的氨氮年均值均超過2mg/L，屬于劣V類水質，占比達到75%。說明汾河中下游河段水體的氨氮污染較重。

3.3 總磷

根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，12個監測斷面中，除了太原中北大學斷面低于0.1mg/L、屬II類水質外，其余

11個斷面的總磷年均值均超過0.4mg/L，屬劣V類水質，超標率達91.7%，說明汾河中下游河段水體的總磷污染最重。

3.4 高錳酸鹽指數

根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》，12個斷面的高錳酸鹽指數監測中，1個斷面II類水質，占比為8.3%；1個斷面為V類水質，占比為8.3%；其余10個斷面為IV類水質，占比達83.3%。說明汾河中下游河段水體的有機污染比較嚴重。

4 結語

通過對汾河干流中下游各斷面水樣隨季節變化情況進行監測分析，并對主要污染物指標進行評價，綜合分析結果顯示氨氮、總磷和高錳酸鹽指數超標嚴重，除太原中北大學段水質較好外，其他斷面水質總體情況較差，多數為IV類或V類水質。因此要從汾河全流域生態環境建設出發，提高人民環保意識，強化企業環保責任感，嚴格控制汾河流域養殖場及化肥、焦化等企業的污染物排放，加大對污染排放的行政執法和處罰力度，全力改善汾河流域生態環境，讓母親河為全省的經濟和社會發展發揮更大作用。