大连市大沙河流域水质分析与保护对策

　　大连市大沙河流域水质分析与保护对策

　　辽宁省大连水文局 徐明晗

　　【摘要】本文对大连境内的大沙河流域2014年的水质监测资料，进行了单因子评价、内梅罗指数评价、有机污染综合指数评价，并且对流域内大型水库进行了富营养化评价，得出大沙河上下游各断面水质类别。针对日益突出的水污染急剧恶化提出了保护水资源合理化建议。

　　【关键词】大沙河；水质评价；污染

　　1 概述

　　大沙河发源于普兰店市安波镇鸡冠山西南麓，海拔高程471.2米。流经普兰店市四平、乐甲、沙包子、元台、大田、大谭、莲山、夹河庙、泡子、唐家房、杨树房、大刘家等12个乡、镇以及瓦房店市岭东，在普兰店市大刘家镇麦家村注入黄海。干流全长96.5公里，平均比降1.34‰，平均河宽350米，有一级支流5条。流域面积964.2平方公里，多年平均径流深238.5毫米，径流量2.3亿立方米。

　　该流域有1945年建成的洼子店水库，供大连城市用水。建国后，兴建大型水库1座--刘大水库、中型水库1座--五四水库、小型水库11座，共计可供水量1.15亿立方米，占多年平均径流量的44.2%。是大连市水资源开发最早的河流。

　　2014年对大沙河干流上刘大水库入口、刘大水库、元台大桥、洼子店闸、麦家铁路桥五大控制站进行全年12个月的水质监测。监测项目为pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、铜、铅、锌、镉、砷、汞、铁、锰、氯化物、硫酸盐等，水库站监测总磷和总氮。

　　2 水质评价

　　2.1单因子评价法

　　“单因子评价法”，就是用某一参数的实测浓度代表值与水质标准对比，判断水质的优劣或适用程度，参加评价的所有项目只要有一项超标，则断面水质为超标。依据评价标准《地表水环境质量标准》GB3838-2002，按单因子评价方法，刘大水库入口站水质类为Ⅱ类、刘大水库水质类为Ⅱ类、元台大桥为劣Ⅴ类水标准、洼子店闸为Ⅲ类水标准，麦家铁路桥为Ⅳ类水标准。

　　表1大沙河河水质评价结果

　　2.2内梅罗指数评价

　　内梅罗指数是一种兼顾极值或称突出最大值的计权型多因子环境质量指数。

　　内梅罗指数的基本计算式为:

　　式中 Ci 为水质指标i的实测值；Si 为水质指标i的标准值； 为n个 中的最大值； 为n个 的平均值。内梅罗指数特别考虑了污染最严重的因子，内梅罗环境质量指数在加权过程中避免了权系数中主观因素的影响，是目前仍然应用较多的一种环境质量指数。

　　评价参数：选取COD、BOD5、高锰酸盐指数、氨氮、铜、锌、镉、铅、挥发酚、氰、汞、砷等12项。

　　污染等级的划分：从GB3838 —2002《地表水环境质量标准》中选择与待评价水体相同的污染因子，以Ⅲ类水质标准进行计算，采用与计算内梅罗污染综合指数相同的计算方法，计算地表水环境质量标准中各类水相应的内梅罗污染综合指数，根据这些综合指数以及各类水的污染类型，确定污染等级。I<1为清洁水体；1 < I<2为轻度污染水体；2< I <3为污染水体；3< I <5为重度污染水体；I>5为严重污染水体。

　　表2大沙河河水质评价结果

　　2.3有机污染综合指数

　　有机污染综合指数评价法主要是针对水体有机污染物的综合评价方法。它根据溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量这四项指标的等标污染指数的和来判断水质。

　　式中 A为有机污染综合指数；BODi、CODi、NH3－Ni和DOi为各参数的实测值；BOD0、COD0、NH3－N0和DO0为各参数的标准值。各项参数标准值：BOD0为4mg/L；COD0为6mg/L；NH3－N0为1mg/L；DO0为5mg/L 。

　　评价标准：A<0为良好水体；0<A<2为一般水体；2<A<3为轻度污染水体；3<A<4为中度污染水体；A>4为严重污染水体。由于溶解氧含量越高，水质越好，上式中溶解氧前面为减号；A值越大，说明有机污染程度越严重，反之则说明有机污染程度较轻。有机污染综合指数A统计分析见表2。

　　2.4富营养化分析

　　水体富营养化是水体演化过程中的一种自然现象，是营养富集并促使水生植物和藻类繁殖的过程，氮和磷是藻类的营养物质，是水体富营养化的显著标志，是藻类生长发育的必要营养元素。当水体中氮、磷随着大量含氮磷的污水进入湖库而增多时，可导致藻类等水生植物过量繁殖，造成水体生态环境恶化。藻类的生长周期短，繁殖速度很快，由于水中的营养物质被水生生物吸收后成为其机体的一部分，在水生生物死亡后，营养物质又重新回到水体中再次被利用，从而形成营养物质循环。

　　刘大水库断面是大沙河干流上的一座大型水库，因此有必要对刘大水库做富营养化评价。关于水体富营养化的判断依据，还没有形成统一的标准。目前一般采用的标准是：水体中氮含量超过0.2—0. 3mg/L，磷含量大于0.01—0.02mg/L，生化需氧量大于10mg/L，pH值7—9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10 pLg/L。本文选择一年中最热的8月份监测数据，评价结果刘大水库属于中营养化，主要营养物质为总氮和总磷。表3

　　表3水库水质营养化状态

　　3 结论

　　(1)依据2014年水质监测资料，分别对大沙河五个监测断面全年水质进行评价，方法采用单因子评价法、内梅罗指数评价法、有机污染综合评价法，结果表明：大沙河干流总体水质情况良好。上游的刘大水库入口至刘大水库断面水质最好,其次为下游的洼子店闸至麦家铁路桥断面，位于中上游的元台大桥断面水质最差。根据剩余容量情况，分析现状下大沙河流域内工业污染排放限额，尤其是瓦房店市的工业用水和生活用水，提出大沙河水环境污染控制与治理的建议，从而工业布局及污染物控制提供参考。

　　(2)本文还对大沙河流域内最大型水库进行了富营养化评价。虽然目前没有具体统一标准，但是通过查阅大量国内外成功案例，借鉴适用北方水体评价标准，以刘大水库地区一年中最热的8月份实测资料为依据，对水库进行了富营养化评价，评价结果为中度营养化。虽然目前并不影响生活用水的使用，但是富营养化是累进的，如不加以预防与保护，水体中的营养会逐步达到富营养水平。

　　4 几点建议

　　（1）加强饮用水水源保护。加强水源地非点源污染研究，加强对地表饮用水源污染调查方法、污染负荷定量计算方面工作，要坚持科学治水，遵循自然规律 ，促进水资源的可持续利用。要坚持节约保护水资源的原则，加强节水和水污染防治，提高水资源的利用效率。

　　（2）健全法律法规管理体系。建立健全法规系统和强有力的执法监督。要进一步加强水源保护的各项法规、条例的建设，使水源保护真正做到有法可依，有章可循。

　　（3）充分发挥高科技作用。充分利用湿地等土地处理系统削减氮、磷入江、入湖量，用“绿色肥料”替代部分化肥，实施测土施肥，提高化肥的利用率。广泛施用高效、低毒、低残留农药和选择性强、效益高的生物农药。

　　（4）加大水源保护的宣传力度。我们要充分利用新闻媒介进行宣传,强化公众的资源、环境、生态意识，提高节约用水、保护水资源的自觉性。让人民群众懂得保护水环境是每个公民的义务和责任。