降水對阜新細河水質考核監測結果影響分析

魏建勛

（遼寧省阜新生態環境監測中心，遼寧阜新 123000）

1 引言

細河是大凌河左側最大支流，包括伊嗎圖河、湯頭河、清河等10條主要支流，多數為季節性河流，常年水量偏少甚至出現斷流。細河作為阜新市區、阜蒙縣城區和沿河鄉鎮的納污河，天然生態水極度缺乏，城鎮和園區污水處理廠排水量占出市斷面總水量的2/3以上，曾長年處于劣Ⅴ和Ⅴ類水質狀態。近10年來，阜新市通過提升污水集中收集治理能力、污染源排放提標改造和強化環境執法監管等綜合治理措施，使細河水質2020年改善為Ⅳ類，達到有監測數據以來歷史最好水平。細河是“十三五”期間國家對阜新市城市地表水水質考核的惟一水體，通過對考核優先采用的水質自動監測數據的分析，發現降水后水體濁度升高導致的總磷等污染物數據超標問題對國家考核結果存在較大影響。

2 降水對細河水質監測數據影響統計

2020年阜新地區降水總體偏多，比歷年增加10.5%，且時空分布不均。據不完全統計，2020年7—9月細河流域中雨以上甚至大暴雨發生5次，11月還發生了有記錄以來同期最強降雨雪過程。上述降水過程因濁度超過500 NTU，導致水質自動監測站2次停運，共計7 d，歷次降水后對細河下游出市斷面水質總磷、溶解氧、高錳酸鹽指數、氨氮等監測結果均產生影響，并且持續時間平均超過4 d，尤其是總磷濃度增高幅度大，成為當年細河水質自動監測日均值超標的主要原因。

2020年細河出市斷面水質日均值超標天數統計見表1。

表1 2020年細河出市斷面水質日均值超標天數統計 d

2020年細河出市斷面降水過程水質變化統計見表2。

表2 2020年細河出市斷面降水過程水質變化統計

降水后細河水質濁度、總磷增幅對比見圖1。

圖1 降水后細河水質濁度、總磷增幅對比

3 降水對細河水質監測結果影響原因分析

3.1 種植業、養殖業等陸源污染物入河影響

阜蒙縣為全國農業大縣，土地總面積為621789hm2，其中，農用地為493 272 hm2，占土地總面積的79.33%，2019年糧食產量突破17億kg。由于東北地區農業勞動人口的大量流出，綠色生態和精細化耕種方式難以有效推廣，化肥農藥施用量大。根據全國污染源普查結果，阜蒙縣化肥施用量為22.61萬t/a，約占遼寧省化肥年總施用量的16.2%，采用系數法計算，水污染物流失入河量分別為氨氮43.34 t/a、總氮259.94 t/a、總磷20.96 t/a。同時，阜蒙縣畜禽養殖業發達，現有規模畜禽飼養場466個，糞便污染物部分通過干清工藝去除或生產有機肥，多數發酵后直接施入農田，污染物流失入河排放量分別為氨氮225.93 t/a、總氮1 767.10 t/a、總磷202.87 t/a。細河流域干支流主要分布在阜蒙縣西部19個鄉鎮210個村，全長113 km，總流域面積2 932 km2，占阜蒙縣總面積的46.8%，因此，可以估算阜蒙縣種植業、養殖業排放水污染物最終可近半數進入細河水體。

實驗表明，遼寧地區農業面源和畜禽養殖業的水體污染豐水年高于平水年，并主要集中發生在中雨以上較大降水期間，旱作玉米農田徑流實驗，結果表明，總磷、總氮輸出系數可達0.27 kg/hm2和3.14 kg/hm2［1］。尤其是阜新這類干旱少雨地區，豐水年連續降水導致土壤含水率增加、徑流產生量大，對水體污染明顯增加，這從2020年降水期間細河斷面自動監測數據的變化也得到驗證。

3.2 水體濁度對總磷監測結果的影響

阜新屬國家水土流失重點防治地區，水力、風力等作用導致水土流失嚴重。細河水量偏小，流量常年維持在0.3～0.4 m3/s，發生大到暴雨時泥沙入河量大，水體異常渾濁。

大量研究發現，國內實驗室普遍使用的鉬酸銨分光光度法檢測分析中，水中泥沙懸浮物含量與總磷測定結果有較高相關性［2-3］。為此，2019年12月，中國環境監測總站印發《地表水總磷現場前處理技術規定（試行）》，要求手工監測采集水樣后需進行原水濁度測試，并采取自然沉降或離心方式消除濁度干擾。經試驗，濁度＜200 NTU的地表水樣泥沙在30 min內基本得到沉降［4］，總磷測定值可降低4.9%～12.3%。目前普遍使用的分光光度法水質總磷自動監測儀器，多數不具備完善的水樣前處理能力，懸浮物對檢測波長的光強有一定程度吸收。根據國內有關文獻研究顯示，不同品牌自動監測儀器總磷的分析結果與濁度值存在顯著相關性，濁度較低時，總磷自動監測儀與實驗室的分析結果一致性較好；濁度值越高，自動監測結果越高，與實驗室的分析結果偏差越嚴重。在水質濁度值大于80～100 NTU時，不同品牌總磷自動監測儀誤差可達16%～135%。對異常渾濁水樣，包括國外主流自動監測儀雖采取了色度補償等技術，但也與實驗室手工測定數據存在較大差異。

目前國家在對河流水質考核時，pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、氨氮和總磷5項指標優先采用當月自動監測結果，雖在數據審核時對因暴雨、臺風等因素導致濁度高的相關數據酌情從數據庫系統整體剔除，但尚未徹底解決濁度干擾導致的總磷監測結果失真問題。

4 結語

分析結果表明，面對達到Ⅲ類優良水體的目標任務，阜新細河要進一步實現水質改善必須重點關注農業農村種植業、養殖業污染的影響，加大農業面源和畜禽養殖業的污染源頭治理力度，并采取河岸攔蓄和生態護岸等措施減緩泥沙和污染物進入水環境。同時，也需要設備廠商與技術部門積極開展總磷自動監測新技術和相關標準研發，提高高濁度水樣監測數據真實性、準確性。現階段，也建議國家完善河流斷面水質“采測分離”和自動監測有關數據綜合考核規則，確保如實評價各流域河流水質狀況。