營口地區河流有機物污染綜合指標相關性研究

祁曉紅

(遼寧省營口水文局，遼寧 營口 844000)

1 有機物采樣及監測方法

采用《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(HJ 828—2017)對河流水質監測斷面中化學需氧量CODcr進行測定。采用《水質 五日生化需氧量(BOD5)的測定 稀釋與接種法》(HJ 505—2009)對河流水質監測斷面中的五日生化需氧量BOD5進行測定。采用《水質 高錳酸鹽指數的測定》(GB/T 11892—1989)對河流水質監測斷面的高錳酸鉀指數CODMn進行測定。對各監測斷面水樣進行采集后，在水樣中加入硫酸使得其pH值<2.0，從而對水樣中的微生物活動進行有效抑制。在密封瓶中進行水樣采集時需要進行充滿，采樣瓶在0～4 ℃ 進行保存，并應在樣品采集當天進行指標測定[1-4]。

2 水質監測斷面概況

營口地區按照水功能區劃分共有一級保護區和二級飲用水分別為5個和12個，工業和農業用水區分別為1個和7個，過渡區和污染控制區分別為2個和3個，河流水功能和水庫水功能區分別為22個和10個。5個一級保護區分別為碧流河玉石水庫出口及飲用水源區、大清河北支周家水庫、石柱河三道嶺水庫、大清河石門水庫，其主要水質保護目標均為Ⅱ類[5]。2個緩沖區分別為大遼河營口和大清河蓋州緩沖區，各緩沖區主要水質保護目標年尺度為Ⅳ類。大遼河上口子、勝天河蓋州、海龍河大石橋區為3個農業用水區，其主要水質保護目標為Ⅳ類。熊岳河、碧流河蓋州源頭、大清河北支、大清河大石橋源頭、石柱河海城源頭等保護區的水質保護目標也為Ⅳ類。本文選取各不同類型的水功能區8個監測斷面，各監測斷面信息如表1所示，結合各監測斷面1990—2020年 氨氮和總磷濃度對其水質變化特征進行分析[6-8]。

表1 營口地區主要河流水質斷面信息

3 有機污染綜合指標相關性分析

3.1 年尺度相關性分析

對各斷面年尺度均值的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr進行相關性分析，并建立兩兩之間的相關方程，結果如表2所示。

由表2可以看出，CODcr與BOD5之間具有較好的相關性，各水質監測斷面年尺度相關系數均高于0.7，其中玉石水庫監測斷面相關系數最高，達到0.9253，具有強相關性；遼河董家監測斷面相關系數最低，為0.7259。營口地區各水質監測斷面CODMn～CODcr之間的相關系數也均高于0.7，也同樣具有較好的相關性，各水質斷面CODMn～CODcr之間的相關系數總體低于CODcr～BOD5之間的相關系數，CODcr與CODMn要好于CODcr與BOD5之間的相關性。從各有機物污染綜合指標的相關方程可看出，各指標之間總體呈現線性回歸相關[9]。

表2 營口地區各河流水質監測斷面CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr年尺度相關系數、回歸方程

3.2 月尺度相關性分析

對各斷面月尺度均值的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr進行相關性分析，并建立兩兩之間的相關方程，結果如表3所示。

表3 營口地區各河流水質監測斷面CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr月尺度相關系數、回歸方程

由表3可以看出，各水質監測斷面有機物綜合污染指標之間的相關系數總體要低于年尺度相關系數，這主要是因為月尺度條件下，CODcr、BOD5、CODMn之間影響因素較多，但總體月尺度相關系數均高于0.5[10]。

3.3 年尺度回歸方程檢驗

在年尺度CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程建立的基礎上，結合F檢驗和T檢驗，分別對營口地區各水質監測斷面有機物污染綜合指標的回歸方程進行檢驗，F檢驗P值<0.0005，T檢驗P值<0.0001,其他檢驗結果見表4。

表4 營口地區各水質監測斷面CODcr～BOD5、CODMn～CODcr年尺度回歸方程檢驗結果

由表4可看出，通過F檢驗和T檢驗顯著性水平，建立的各水質監測斷面的年尺度CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程可結合測定的BOD5值來動態推求CODcr和CODMn值[11]。

3.4 月尺度回歸方程檢驗

在年尺度CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程檢驗的基礎上，結合F檢驗和T檢驗方法分別對月尺度的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr回歸方程進行檢驗，F檢驗P值<0.0005，T檢驗P值<0.0001,檢驗結果如表5所示。

表5 營口地區各水質監測斷面CODcr～BOD5、CODMn～CODcr月尺度回歸方程檢驗結果

由表5可看出，其F檢驗和T檢驗顯著性水平分別低于0.0005和0.0001，通過F檢驗和T檢驗顯著性水平，也可滿足營口地區各河流水質監測斷面測定的BOD5月均值值來動態推求CODcr和CODMn值。

4 結 論

(1)營口地區河流水質監測斷面CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr年尺度相關系數要高于月尺度相關系數，月尺度下各有機污染綜合指標影響因素較多，降低了其相關性，但總體相關系數均高于0.5。

(2)在各水質監測斷面中，碧流河玉石水庫年、月尺度下的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr相關性均最高。營口地區各河流水質監測斷面的CODcr～BOD5以及CODMn～CODcr年尺度、月尺度回歸方程均可通過F和T顯著性檢驗，可結合BOD5動態推求CODcr和CODMn值。