过去20年东江水质演变趋势

曾凡棠，张修玉，许振成，黄生志，张 强，张恒军，房怀阳，汪中洋

(1.环境保护部华南环境科学研究所，广东广州 510655;2.中山大学水资源与环境系，广东广州 510275)

饮用水源河流生态系统是由自然与社会相互综合而成的复杂系统，其水质演变是流域生态环境和社会经济活动的综合反映［1，2］。水质演变不仅受气象、水文以及地质状况等自然因素的影响，还与人类经济活动密切相关［1，3］。目前，随着人口增长与社会经济的快速发展，对水资源需求量不断增加的同时，水质恶化愈来愈明显，水资源短缺和水环境污染问题日趋突出，严重困扰着人类的生存与发展［4～11］。饮用水源河流水质演变作为流域水污染防治与水资源管理的重要研究内容，近年来，饮用水源河流水质演变越来越受到国内外水利与环保学者的重视［12］，逐渐成为水资源调度、监控与预警的核心议题。

东江是珠江流域三大水系之一，其中广东省境内23540km2，占87.06%。目前，东江不仅是珠江三角洲东部的河源、惠州、东莞、广州等沿岸城市主要生产、生活水源地，同时还肩负着通过跨流域调水供应深圳和香港用水的重任，供水人口达到3000余万［13］。然而，随着东江流域工业化与城市化的加快，东江水资源开发利用出现了明显的南方季节性缺水和水质性缺水的特征［14］。因此，本文分析了过去20年东江干流水质变化趋势，旨在为促进东江流域的水质保护与生态管理提供资料借鉴与数据参考。

1 数据来源与分析方法

1.1 数据来源

数据来源于东江流域水质控制网站中的重要监测站点龙川站、河源站和博罗站，对3个站点实测数据时间序列较长的NH3－N、CODMn及BOD5等指标的时间变化趋势进行分析，采用1980～1992年与2000～2007年CODMn、NH3－N、BOD5的数据 (1980～1992年缺少BOD5的数据)。同时，利用河源段、惠州段和东莞段3个河段监测断面2003年1月～2010年12月逐月水质数据，选取DO、CODMn、NH3－N和TP 4项有机类指标进行统计分析。

1.2 分析方法

对于水质变化趋势分析的研究已有多种方法，主要有通过污染源调查的弹性系数法、简单直观的图解法、序列建模法、基于参数检验的回归分析法和非参数检验法等［1，5］。本文主要采用图解法。该方法简单直观，能够形象地将水质在时间以及空间上的变化情况展示出来，有利于把握水质的变化趋势。

2 东江干流水质历史特征分析

1980～1992年 (见图1～图3)，东江干流各站点水质 NH3－N大部分时间都稳定在 I类，CODMn大部分时间都稳定在I类、II类。2000～2007年，随着东江流域经济持续高速发展，排入河流的污染物种类和总量不断增加，下游博罗站点NH3－N与CODMn浓度均有所增加，其中，CODMn浓度个别时段超过III类限值;但各站点的BOD5与NH3－N均未超过Ⅲ类限值。

图3 东江下游 (博罗)1980～1992年、2000～2007年水质变化趋势

图4 东江干流上游河段 (河源)逐年水质变化趋势

根据东江干流河源段、惠州段和东莞段3个河段监测断面2003年1月～2010年12月逐月DO、CODMn、NH3－N和TP的统计分析结果 (见图4～图6)，东江上游河段DO、CODMn、NH3－N和TP大部分时段优于II类甚至I类;但NH3－N指标2010年变化较大，最劣水质已出现轻微超标现象;年际变化中NH3－N和TP呈现较明显的上升趋势。中游河段DO变幅较大，仍符合II类水质要求，CODMn变化不显著，年均值优于I类，NH3－N指标2007年最差，超过II类，2008年至2009年有所下降，基本满足II类水质要求;TP较平稳。下游河段水质较差，尤其DO近三年出现劣于II类，NH3－N指标连续8年接近II类标准限值且变幅不大。由图7可知，东江干流由上而下表现出较明显水质变差趋势。2003年～2010年东江各段水质基本达到II～III类水质标准，其中上游河段基本维持在II类，中下游部分指标达到III类。目前，受珠三角洲产业辐射效应的影响，经济社会发展的高潮逐渐向中上游地区传播，前锋已抵达上游河源，中上游水质虽然总体保持良好，但河源段水体质量总体上呈现下降趋势，近3a的恶化趋势尤其明显，氨氮、总磷等指标已接近II类水质标准上限，各指标均表现出枯水期水质略好于丰水期和平水期的特征，说明面源污染的影响较突出。中游惠州段主要表现在丰水期高温季节氨氮浓度较高，而溶解氧较低，部分时段已经超过II类水质标准，近3a总体趋势是基本稳定略有上升。下游东莞段氨氮和总磷水平要高于中上游河段，大部分时段介于II～III类水质标准，个别时段甚至超过III类标准，近3a的总体变化趋势是稳中有降，说明淡水河、石马河等流域的治污努力取得了一定的效果。

图7 东江干流各河段水质变化趋势

3 结论

(1)过去20年东江干流水质总体良好，但近年来变差趋势较明显;东江干流由上而下表现出较明显水质变差趋势。

(2)2003～2010年东江干流各段水质基本在Ⅱ～Ⅲ类，其中上游河段基本维持在Ⅱ类，中下游部分指标达到Ⅲ类。

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