黄河流域重要水功能区水质达标及趋势分析

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  摘要:基于2010-2014年黄河流域重要水功能区水质评价成果,结合水功能区分布、水体功能属性、污染程度及治理水平、水功能区监测覆盖率变化等情况,采用地表水资源质量评价技术规范的相关评价方法,系统分析2010-2014年重要水功能区水质达标状况及变化趋势,表明2010-2014年黄河流域重要水功能区水质趋于改善。针对2010-2014年评价工作中存在的问题,提出建立黄河流域重要水功能区评价信息系统、开展重要水功能区本底及背景值专项调查与研究、优化监测站网设置、合理制定监测方案等建议。
  关键词:重要水功能区;达标评价;趋势分析;黄河流域
  中图分类号:X824;TV882.1 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2018.03.016
  《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》明确要求实行最严格的水资源管理制度,确立水资源开发利用控制红线、确立用水效率控制红线、确立水功能区限制纳污红线。2011年年底国务院以国函[2011]467号文批复了《全国重要江河湖泊水功能区划》(2011-2030年),确立了国家重要江河湖泊水功能区水质达标率2015年达到60%、2020年达到80%的总体目标。2012年年初国务院颁布的《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,提出了建立水功能区水质达标评价体系、建立水功能区水质达标率的纳污红线考核制度等。黄河流域重要水功能区达标评价是在黄河流域实施最严格水资源管理制度的技术依据,重要江河湖泊水功能区现状基本信息调查及水质达标评价成果将服务于纳污红线目标考核管理,也为水利部制定具体实施方案提供支持。
  1 黄河流域重要水功能区概况
  1.1 重要水功能区划分情况
  黄河流域列入全国重要江河湖泊水功能区划的一级水功能区共171个、二级水功能区234个,其中重要一、二级水功能区共计346个(见表1)。其中225个水功能区的水质目标确定为Ⅲ类或优于Ⅲ类,黄河干流87.9%水功能区的水质目标确定为Ⅲ类或优于Ⅲ类,支流60.4%水功能区的水质目标确定为Ⅲ类或优于Ⅲ类[1]。各水功能区水质目标统计见表20
  1.2 重要水功能区水质监测及入河排污状况
  截至目前,黄河流域346个重要水功能区中,293个有水质监测断面,监测覆盖率84.7%。黄河流域有水质监测断面的重要水功能区全年监测频次从2次到12次不等。其中:监测频次达到12次/a的水功能区有161个,占监测水功能区总数的54.9%,主要分布在兰州至河口镇、河口镇至龙门、龙门至三门峡、三门峡至花园口及花园口以下,山东省监测覆盖率和监测频次最高。
  据统计,黄河流域重要水功能区共设置人河排污口534个,其中保护区17个、保留区20个、缓冲区32个、工业用水区123个、农业用水区188个、景观娱乐用水区59个、渔业用水区4个、过渡区26个、排污控制区65个。排污口类型主要为管道和明渠,污水性质主要为工业污水和混合污水。
  2 评价标准、项目及方法
  2.1 评价标准及项目
  本次水质评价以《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)(以下简称GB3838)为基本评价标准,选取GB3838中规定的地表水环境质量标准基本项目除总氮、粪大肠菌群和水温外的21项因子作为本次评价的全指标项目,包括pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、氟化物等。饮用水源地增加了硝酸盐氮、氯化物、硫酸盐、铁、锰、粪大肠菌群等6项指标。水库增加了总氮指标[2]。
  2.2 評价方法
  (1)水功能区水质评价。水功能区水质评价采用单因子评价法进行,即以最差水质指标所属类别作为综合水质类别,年度或水期水质类别分别取其相应监测数据的算术平均值进行评价。对本次水功能区水质评价因子分别按照全年、汛期和非汛期采用单因子评价法进行类别评价,识别主要超标因子。
  (2)水功能区水质达标评价。水功能区水质达标评价采用频次达标法进行,对水质监测频次达到6次/a以上的,进行水功能区单次达标评价,所有参评水质指标均满足水质类别管理目标要求的水功能区即为达标水功能区,有任何一项不满足则为不达标水功能区。在各水功能区单次达标评价成果基础上对水功能区按全年进行达标评价,在评价年度规定达标率不小于80%的水功能区为年度或水期达标水功能区。对于水功能区年度监测次数低于6次的,可按照年均值方法进行水功能区水质达标评价,年度评价类别等于或优于水功能区水质目标类别的水功能区为达标水功能区[3]。
  (3)流域或区域水功能区达标率。以单个水功能区达标评价成果为基础,进行流域或区域水功能区(一、二级水功能区不重复)水质达标率(个数)统计。其中,对于跨省(区)水功能区,分别将其列人到各省(区)水质评价范围,采用重复统计方式[3]。
  3 黄河流域重要水功能区达标评价
  选取2014年黄河流域重要水功能区的监测断面实测资料,对除41个排污控制区外的305个水功能区进行达标评价。分不同水资源分区、不同行政区和不同水功能区类型进行水质达标评价。
  3.1 2014年重要水功能区水质达标评价
  (1)不同水资源分区达标状况。就水资源分区看,水功能区达标率最高的是龙羊峡以上,达标率达到100%,水功能区达标率最低的是河口镇至三门峡段,达标率只有37.5%(见表3)。不达标的水功能区主要集中在黄河干流兰州至三门峡以及渭河、汾河、湟水、泾河、延河等,其中黄河干流有4个水功能区不达标,其余均分布在支流。超标因子主要为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数。
  (2)不同行政区达标状况。就省区看,四川省水功能区达标率最高,为100%;陕西省水功能区达标率最低,为45.0%(见表4)。不达标的水功能区主要集中在陕西、内蒙古和山西省。   (3)不同水功能区类型达标状况。黄河流域2014年各水功能区类型达标情况见表5,达标率最高的水功能区是渔业用水区,达标率达到85.7%,达标率最低的水功能区是缓冲区,达标率只有38.3%。不达标的水功能区包括一级水功能区的缓冲区,二级水功能区的工业用水区、农业用水区、景观用水区、过渡区,不达标水功能区主要分布在兰州至三门峡。
  3.2 2010-2014年重要水功能区达标率变化趋势
  黄河流域2010-2014年参与双因子评价的重要水功能区个数分别为157、157、89、239、255,因此对2010-2014年有共同监测断面资料的89个重要水功能区开展达标率变化情况分析(见表6)及不同行政区和不同水功能区类型达标率趋势分析(见表7和表8)。
  (1)不同行政区达标状况。从不同省区整体达标情况来看,青海、山东、河南和甘肃2010-2014年达标率较高,都在60.0%以上,而内蒙古、陕西和山西2010-2014年达标率较低,达标率大都在60.0%以下。宁夏2010-2011年达标率均为40.0%,2012年以后水质好转,达标率逐步提高。从达标率变化趋势来看,青海、甘肃、山西和河南2010-2014年达标率趋于下降,其中山西和河南下降幅度较大。内蒙古、陕西、山东和宁夏2010-2014年达标率逐步提高,水质得到改善,其中宁夏提高幅度最大。
  (2)不同水功能区类型达标状况。从不同水功能区类型整体达标情况来看,2010-2014年保护区、保留区、饮用水源区、工业用水区和景观用水区达标率都在66.6%及以上,水质较好。缓冲区2010-2014年达标率在53.0%及以下,水质较差。农业用水区和过渡区2010-2014年达标率变化幅度较大,农业用水区2011年以前的水质达标率较低,2011年以后水质达标率达75.0%。过渡区水质达标率2011年和2012年为50.0%,其他年份水質达标率为75.0%。
  从达标率变化趋势可知,保护区和景观、工业用水区水质比较稳定;保留区和农业用水区2010-2014年水质达标率趋于上升,且水质改善幅度较大;缓冲区2010-2014年水质达标率小幅上升后又下降;饮用水源区、渔业用水区和过渡区水质达标率均出现上下波动,2010年和2014年其水质达标率保持一致。
  4 结语
  黄河流域重要水功能区2010-2014年达标个数和达标率总体上趋于上升,水质好转。但青海、甘肃、山西、河南4个省区水功能区水质达标率有下降趋势。缓冲区水质达标率整体小幅度下降,水质较差。根据《全国重要江河湖泊水功能区达标评价与考核技术方案》,2014年黄河流域重要水功能区目标达标率为62%,黄河流域重要水功能区水质现状与水质目标还存在一定差距,需要对不达标水功能区水质加大保护力度。
  黄河流域水功能区达标评估是落实黄河流域重要江河湖泊水功能区划、开展重要水功能区纳污红线管理的基础工作,为今后水功能区的依法管理、分类管理、分级管理以及分阶段目标实施提供依据。建议:对现有的监测方案进行统筹规划,对处于高寒偏远区域的水功能区的调查监测频次予以降低;依照现有的水功能区分布情况,加大水功能区监测专项经费投入,尤其是对西部内陆经济欠发达地区应加大经费投入力度,确保重要水功能区监测工作全面有序开展;对现有的水质监测站网进行优化、调整和完善,增加监测人员岗位配置,积极推进监测技术现代化;在重要河流控制断面建立自动监测站,配置移动监测实验室,确保对主要水功能区的水质进行全面、快速、准确的监测与评价,以提高水功能区监测覆盖率;建立黄河流域重要水功能区评价信息系统,形成黄河流域重要水功能区达标评价方法、评价项目、评价标准、评价结果的数据库系统,提高监测数据分析效率,更好服务于水功能区监督、管理工作。
  参考文献:
  [1]中华人民共和国水利部.全国重要江河湖泊水功能区划手册[M].北京:中国水利水电出版社,2013:102-125.
  [2]中国环境科学研究院.地表水环境质量标准:GB3838-2002[S].北京:中国环境科学出版社,2002;2-3.
  [3]中华人民共和国水利部.地表水资源质量评价技术规程:SL395-2007[S].北京:中国水利水电出版社,2008;7-14.
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