2016年～2021年延河延安段水質變化趨勢分析

蒲 喆

（陜西省水文水資源勘測中心,陜西 西安 710068）

1 概況

延河為黃河一級支流,是延安地域內第二大河,被譽為“中國革命母親河”。延河發源于靖邊縣天賜灣鄉周山,由西北向東南,流經志丹、安塞、延安,于延長縣南河溝涼水岸附近匯入黃河,全長286.9 km,流域面積7725 km2,多年平均徑流總量2.93 億m3,平均比降3.26‰。流域地勢西北高、東南低,地勢形態明顯地表現為三種類型,上游為峁梁丘陵溝壑區,梁多而峁小,河床比降大,植被稀少,侵蝕強烈,水土流失嚴重；中游為峁狀丘陵溝壑區,梁窄峁小,河谷寬闊,階地發育,侵蝕不如上游嚴重；下游為破碎原區,原面窄小,沖溝發育,水土流失不如中上游嚴重。

近年來,隨著陜北油、氣、煤資源的大量開發,城鎮化快速推進,水資源短缺、水污染嚴重等問題凸顯,延河水質惡化,水環境治理成為延安生態建設最緊迫的任務。本文對2016年～2021年延河延安段水質狀況進行評價分析。

2 斷面布設

根據《水環境監測規范》斷面布設要求,陜西省水環境監測中心對延河延安段共設立7個地表水水質監測斷面,見圖1,監測總河長為249 km,代表斷面為龍安、西川入口、朱家溝、房子溝、甘谷驛、延長、呼家川,斷面情況見表1。

表1 延河延安段監測斷面情況

圖1 延河水質監測斷面分布圖

3 水質狀況評價

3.1 評價項目

根據2016 年～2021 年陜西省水文水資源勘測中心監測數據,監測頻次為12 次/a,按照《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的21項指標,對龍安、西川入口、朱家溝、房子溝、甘谷驛、延長、呼家川7個水功能區斷面進行評價分析[2]。

3.2 水質評價方法

3.2.1 單因子評價法

根據《地表水環境質量評價辦法 》（GB 3838-2002）[3]的要求,地表水環境質量評價采用單因子評價法,斷面水超過Ⅲ類時,先按照不同的指標進行評價,選擇最差的指標作為主要污染因子,確定了主要污染因子后,還應計算該指標超過Ⅲ類標準的倍數計算公式為：

式中：Bi為某水質項目超標倍數；Ci為某水質項目濃度,mg/L；Si為某水質項目Ⅲ類標準限值,mg/L。

3.2.2 綜合污染指數法

綜合污染指數法是用個污染指標的相對污染指數進行統計,得出代表水體污染程度的數值,此方法用以確定污染程度和主要污染物,并對水污染情況進行判定。

式中：Pi為i項污染指標的污染分指數；Si為i項指標的標準值；Ci為i項指數的實測值；P為斷面的綜合污染指數,使用污染綜合指數法對水質狀況進行分級評價,見表2[1、4]。

表2 綜合污染指數分級表

4 評價與結果分析

4.1 評價分析

4.1.1 單因子評價

對延河2016年～2021年共計一萬余組監測數進行統計分析,其中銅、揮發酚、鋅、鉛、陰離子、鎘、砷、汞、硫化物、硒、氰化物均未檢出,選取化學需氧量、高錳酸鹽指數、總磷、生化需氧量、氨氮等指標采用單因子評價法對水質狀況進行評價。

4.1.2 綜合污染指數評價

通過綜合污染指數（2）式對2016年～2021年綜合污染指數進行計算,得出年平均綜合污染指數,然后對照表2進行評級,其中銅、鋅、揮發酚、鉛、硫化物、鎘、砷、陰離子、汞、氰化物、硒、等均未檢出,選取總磷、生化需氧量、化學需氧量、高錳酸鹽指數氨氮等進行評價分析。

4.2 結果分析

單因子評價結果表明：2016年～2018年水質類別以劣Ⅴ類為主,屬重度污染；2019年～2021年水質類別以Ⅱ～Ⅲ類為主,污染較輕,水質狀況較2018年前明顯變好,見表3。

表3 2016年～2021年延河延安段水質類別評價結果

綜合污染指數評價結果表明：2016年、2017年綜合污染指數為1.53、1.06,屬重度污染；2018年綜合污染指數為0.86,屬中度污染；2019年～2021年綜合污染指數為0.60、0.55、0.58屬輕度污染。其綜合污染指數從2016年的1.53下降到2021年0.58,污染程度下降了62%,污染程度呈明顯下降趨勢,見表4。

表4 2016年～2021年綜合污染指數分級表

5 水質變化趨勢及影響因素分析

5.1 水質變化趨勢

5.1.1 水質類別變化趨勢

2016年～2018年,延河水質較差,Ⅳ類及以上斷面占76%,Ⅰ～Ⅲ類斷面占24%,主要為氨氮超標。2019年～2021年Ⅳ類及以上斷面占33%,Ⅰ～Ⅲ類斷面占67%,水質狀況較2018年前明顯變好[5]。見圖2。

圖2 2016年～2021年水質狀況圖

5.1.2 主要污染物變化趨勢分析

根據2016 年～2021 年的監測數據對延河延安段水質狀況進行評價,由分析結果可知,延河延安段主要污染物為氨氮。各監測斷面氨氮的污染程度依次為朱家溝＞房子溝＞甘谷驛＞延長＞西川入口＞呼家川＞龍安[6]。氨氮年平均最大值出現在2016 年朱家溝斷面,氨氮年平均值為8.67 mg/L,超標倍數為7.67；年平均最小值出現在2016 年龍安斷面,氨氮年平均值為0.301 mg/L。由圖3可以看出延河延安段上游和下游氨氮含量較低,中游氨氮濃度較高,2016 年～2021 年氨氮含量呈明顯下降趨勢,水質逐年變好。

圖3 水質氨氮年平均變化趨勢

5.2 影響因素分析

2016年～2021 年延河延安段主要污染物為氨氮,水質由2016年的重污染到2021 年的輕污染,水環境質量得到明顯改善。由于延安市污水處理廠在2012 年和2015 年先后實施了提標改造和廠區擴容,經過處理的污水已經達到了國家一級A類排放標準,但由于市區基礎設施滯后、管網覆率低等原因,延河水基本上還相當于國家地表水的劣Ⅴ類標準。雨污分流的系統不完善,沿河村莊排污設施設備不到位,一系列問題導致水質達不到要求的Ⅲ類標準。2018 年后,延安市政府下達了將暫時無法處理的生活生產污水集中收集,統一運送到市污水處理廠處理,并加強采油廠等工業企業污水治理,人、畜禽養殖和農業面源治理。將分散住戶的村莊收集的污水運送到污水處理站進行處理。建設和主城區雨污分流污水管網、延河綜合治理河道排水口改造等工程建設。

6 結語

通過對延河延安段2016年～2021年水質狀況分析,得出延安段主要污染物為氨氮,水質由2016年的重污染到2021年的輕污染,水環境質量得到明顯改善。這主要由于近年來,延安市在全市重點推行“控污、截污、清污、減污、治污”五大工程,建立市、縣、鎮、村4級河長制組織體系,制定了《延安市水污染防治工作方案》《延安市鐵腕治水工作方案》《延安市全面推行河長制實施方案》《延安市延河流域水污染防治條例》等一系列政策措施,明確了先全面治污后系統治河、先建設地下管涵后建設護坡搞綠化、先整治主河道后整治支流、先建好主管網后延伸支線管網、先治理人口稠密河段后治理周邊區域“五先五后”治水舉措、目標任務和工作職責,有力推進全市水污染防治,一系列措施讓延安市河流重新碧波蕩漾。