岷江流域水质状况评价及变化趋势分析

2015-04-26陈雨艳向秋实

中国环境监测 2015年6期

陈雨艳，杨坪，向秋实，余恒

四川省环境监测总站，四川成都 610064

岷江属于长江一级支流，发源于岷山南麓，流经阿坝州、成都、眉山、乐山、自贡、泸州、宜宾等地，全长 735 km，流域面积 13.54 km2［1］，沿途汇入寿溪河、梭磨河、大渡河、青衣江、马边河等重要支流。源头到都江堰为岷江干流上游，都江堰至乐山大渡河汇口为中游，乐山大渡河汇口到长江汇口为下游［2］，全流域均在四川境内。因此，岷江水环境质量好坏对四川的经济发展具有重要意义。岷江最终汇入长江，其水质对长江水质也有直接的影响。关于岷江情况的报道，有侧重某段流域［3-4］、有描述生态环境［5-6］和环境容量［7］，但针对岷江流域水质情况和干流水质变化趋势的报道则很少。

目前，水质评价方法有单因子评价法［8］、模糊数学评价法［9-10］、灰色聚类法［11-12］、内梅罗污染指数法等。其中单因子评价法简便易行［13］、应用最多，但不能反映多个水质参数与相应标准之间的综合相对关系，而内梅罗污染指数法既能突出污染指数最大因子对总体水质的作用，又能总体反映水体污染性质和程度，是目前国内外常用的综合污染指数计算方法［14］。

采用内梅罗污染指数法对岷江多个断面的水质情况进行评价，客观地呈现了岷江水质情况及几年来岷江干流的水质变化趋势，以期对岷江流域的水资源保护和合理利用提供科学依据。

1 评价因子与方法

1.1 评价因子

《地表水环境质量评价方法》(试行)中规定水质评价包括pH、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚、汞、铅、化学需氧量、总磷、铜、锌、氟化物、硒、砷、镉、六价铬、氰化物、阴离子表面活性剂和硫化物共21个因子，根据水质实际情况和数据的可获性，21项评价因子中除pH、溶解氧以外的19个因子，pH基本未超标，溶解氧很大程度与其他因子有关，评价因子可基本反映水质的大概情况。

1.2 评价方法

1.2.1 内梅罗污染指数法

式中：Ci为第i项评价因子的实测值，Cio为第i项评价因子的标准值(采用《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类标准值)，Ii为第i项评价因子的污染指数，Imax为评价因子污染指数的最大值，Iave为评价因子污染指数的平均值，P为内梅罗污染指数。

1.2.2 Spearman秩相关系数法

式中：di为变量Xi和变量Yi的差值，Xi为周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号，Yi为按时间排列的序号。

2 结果与分析

2.1 岷江干流水质变化

2.1.1 水质沿程变化

2009—2013年，岷江干流13个监测断面水质情况见图1。

图1 岷江干流监测断面内梅罗综合评价结果

其中阿坝州的渭门桥、映秀断面属于岷江上游，成都的界牌、都江堰水文站、岳店子，眉山的彭山岷江大桥、眉山白糖厂、青神罗波渡、乐山的悦来渡口均属于岷江中游，乐山的马鞍山、河口渡口、宜宾的月波、凉姜沟断面位于岷江下游。

2009—2013年，渭门桥、映秀断面内梅罗污染指数均小于0.40，且年际间污染指数未有明显变化，岷江干流上游水质较好，上游地区多以高海拔山区为主，工业基础相对薄弱，水环境受人类的影响很小［2］。

界牌是成都的入境断面，与上游映秀断面相比，内梅罗污染指数略有提高，但变化不大，内梅罗污染指数均小于0.50。都江堰水文站水质差于界牌，特别是2009年，内梅罗污染指数达到了1.14，其中最大污染因子是总磷，2010年后内梅罗污染指数下降，均小于0.70，水质相对较好。岳店子是成都的出境断面，除2013年内梅罗污染指数小于0.70外，2009—2012年内梅罗污染指数均在0.70～1.49，最大超标因子分别为总磷(2009—2012年)、化学需氧量(2013年)。可以看出，岷江进入成都境内，水质明显变差。成都位于平原，是人口大市，工业企业众多，经济发达，每年都产生大量生活污水、工业废水，而岷江流域面积就占全市幅员面积的70.4%［15］，这就造成岷江水环境负担重，水质恶化的后果。但2009—2013年都江堰水文站、岳店子断面污染指数呈逐年下降趋势。

彭山岷江大桥为眉山入境断面，眉山白糖厂为控制断面，青神罗波渡为岷江干流在眉山的出境断面，3个断面中除青神罗波渡2010年的内梅罗污染指数小于0.70外，其余内梅罗污染指数均大于0.70，超标因子均为总磷或(和)氨氮。除2009年的青神罗波渡的内梅罗污染指数高于眉山白糖厂外，其余年份均低于该厂;2009—2013年眉山白糖厂断面的内梅罗污染指数均低于彭山岷江大桥。总体来说，岷江在眉山境内，大体上水质的内梅罗污染指数从上游到下游逐渐降低，水质逐渐变好，这可能跟水体自净化作用有关，即水在流动过程中，受到周边生活污水、工业废水排入影响的同时，水质中的污染物会稀释、扩散、沉淀，污染物也会发生氧化、还原等化学反应，水中部分微生物可以对有机物氧化降解，从而导致污染物浓度降低水质变好。2011—2013年3个断面的内梅罗污染指数明显高于2010年，污染指数有所升高，需引起注意。

“Well,it isn’t a mountain,murder isn’t a mountain,”observes one of the fifteen-year-olds,who stands grinning with his hands in his jacket pockets.His friend takes it up,sagaciously:“You’re right.Molehills is murder,but mountains isn’t.”

悦来渡口为乐山的入境断面，2009—2013年悦来渡口的内梅罗污染指数均大于0.90，水质较差，总磷是其超标因子。进入马鞍山断面水质明显变好，这可能是由于青衣江和大渡河水质相对较好且其流量较大，岷江在悦来渡口下游马鞍山上游接纳了青衣江和大渡河水，使其水质受到物理稀释的缘故。河口渡口水质与马鞍山相差不大，2009—2013年两个断面的内梅罗污染指数均小于0.70，且年际间变化不大。

岷江从乐山流出，进入宜宾境内，最终汇入长江，月波是宜宾的入境断面，内梅罗污染指数均大于0.70，总磷是其超标因子，月波与河口渡口相比污染指数有所升高，这可能由于流经了乐山及犍为的过程中，工业废水和生活废水对水质的影响较大，水质有所恶化。凉姜沟内梅罗污染指数与月波相比有所降低，可能是由于水体在流动的过程中存在自净化，且自净化作用起了主导作用，但凉姜沟污染指数有逐年升高的趋势，特别是2012—2013年，其污染指数达到了0.80以上，超标因子为总磷，需引起相关部门的重视。

总体来说，2009—2013年岷江上游水质较好，渭门桥、映秀断面内梅罗污染指数均小于0.40。进入成都境内水质变差，但有逐渐变好的趋势，中游水质相对较差，下游水质略有好转。岷江干流超标因子多集中在总磷，其次是氨氮和高锰酸盐指数，大多数因子均达标。

2.1.2 水质变化趋势

采用Spearman秩相关系数法对岷江干流水质变化进行趋势分析。根据岷江干流13个断面各年度水质的内梅罗污染指数计算其秩相关系数，如图2所示。

图2 Spearman秩相关系数统计

由图2可以看出，当 n=5，显著性水平为0.05时，临界值Wp=0.900，当|rs| ＞Wp时，变化趋势有显著意义。都江堰水文站和岳店子的rs＜0，且|rs|＞Wp，说明两个断面水质的内梅罗污染指数呈显著下降趋势，水质明显好转。这可能与地方政府对水环境质量日益重视，多方面治理有关，例如2009年，四川省政府执行了岷沱江跨界断面水质超标资金扣缴制度之后，成都市政府执行了境内跨界断面扣缴制度，并出台了境内黑臭河渠治理方面的文件等。其余11个断面|rs|≤0.9，水质变化没有显著意义，其中眉山白糖厂、月波、凉姜沟的内梅罗水质综合污染指数呈上升趋势，且其rs=0.9，需引起重视。

2.2 岷江流域水质时空分布

2013年，岷江40个监测断面均采用内梅罗污染指数法进行水质评价。内梅罗污染指数小于0.70的共有22个断面，占总数的55%，采用单因子评价法对其进行评价，得到水质类别为Ⅱ类或Ⅲ类。内梅罗污染指数大于等于0.70的共有18个断面，水质类别(单因子评价法)均劣于Ⅲ类，为Ⅳ类、Ⅴ类或劣Ⅴ类。

大渡河和青衣江的8个断面、寿溪河的水磨、梭磨河的小水沟内梅罗污染指数均在0.50以下，水质较好。成都境内的永安大桥(府河)、黄龙溪(府河)、二江寺(江安河)、新津南河(老南河大桥)水质较差，内梅罗污染指数均在1.50以上，氨氮、总磷是其主要超标因子。其中黄龙溪水质最差，内梅罗污染指数达到了2.85，黄龙溪位于府河，而府河贯穿成都市区，受工业废水、生活污水的影响尤为严重。眉山境内的南河、思蒙河、体泉河、毛河水质较差，其最大超标因子均为总磷。体泉河口断面水质最差，内梅罗污染指数最高，达到了7.38，总磷、氨氮、化学需氧量等是其超标因子。乐山境内的茫溪河水质较差，茫溪河大桥的内梅罗污染指数为2.06，总磷是其最大超标因子。越溪河的佳乡黄龙桥(自贡)、两河口(自贡)、越溪河口(宜宾)，内梅罗污染指数分别为1.35、0.60、0.48，污染指数有变低的趋势，化学需氧量是佳乡黄龙桥的最大超标因子。岷江干流的渭门桥、界牌和都江堰水文站水质较好，内梅罗污染指数小于0.50。其次是岳店子、马鞍山、河口渡口，内梅罗污染指数在0.50～0.70范围内;青神罗波渡、凉姜沟的内梅罗污染指数为0.85～0.95，超标因子均为总磷。彭山岷江大桥、眉山白糖厂、董坝子、悦来渡口、月波的水质污染指数较高，均达到了1.10以上，5个断面的最大超标因子均为总磷，其中董坝子污染指数最高，达到了2.22。总体看来，岷江断面主要污染因子大多集中在总磷、氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量等常规因子，特别是总磷。污染严重的断面多集中在流量小的支流，这些支流多流经村镇，由于该村镇污水处理设施不配套，不可避免的会有大量生活污水、废水流入，再加上河流本身水量小、流动性差、自净能力弱等原因造成水质差。

2.2.2 月季变化情况

2013年1—12月，岷江水质在不同内梅罗污染指数范围内的断面数所占比例(共40个断面)如图3所示。其中10—11月内梅罗污染指数为0～0.69范围内的断面最多，比例达到60%以上，其他月份差距不大。内梅罗污染指数为0～1.09范围内断面所占比例最大是10月，达到85%以上。其次是8、6月，而4—5月比例最低，均在65% 以下。8—10月内梅罗污染污染指数大于等于1.50断面数最少，比例均小于11%。4—5月比例最大，特别是4月，比例达到30%以上。总体来说，4—5月水质相对较差，可能是由于4—5月降水量较小，又是农灌用水季节，水量小且这个季节降水产生的地表径流会将冬季地表沉积的污染物冲入水中，导致水质相对较差。而7—10月水质相对较好，7—8月是丰水期，降雨量大，对污染物起到稀释作用，但水量大部分随水土流失，土壤中有机污染物会随之进入水中，并对水质产生影响。9—10月降水量虽相对较少，但水土流失也有所减少，这可能是水质相对较好的原因。

图3 各个月份断面数(不同内梅罗污染指数范围)所占比例

2.3 岷江水质污染防治建议

岷江流域面积13.54 km2，人口平均密度达到了每平方公里850人［16］，每年接纳大量废水，水质状况不容乐观，其水质污染来源主要包括生活污水、工业废水、农田径流污染及废物堆放和掩埋造成的污染等。

1)要从源头上加以整治，控制污染物排放。加强城镇和乡村污水处理厂的建设，并扩大污水收集管网的覆盖面积，避免生活污水直接排入水中。对污染严重、治理难度大的企业提倡工艺改良，必要时实行关、转、停，减少工业废水及污染物的排放。在农村积极推广科学种田，推行低毒、高效、低残留农药，避免过度施肥，减少农业对水质的污染。沿河地区的生活垃圾实行集中收集，及时清运处理，在农村建立垃圾集中堆放区，避免生活垃圾乱丢乱放。对企业的废物处理相关部门要严加管理和监督，减少固废对水体的污染。

2)要强化地方政府的环境责任，构建规范有效的流域水环境管理机制。2011年9月，四川省已在岷江干流和重要支流开展了跨界断面水质超标扣缴制度，但水质超标的扣缴金额远远低于污染治理成本，部分流量小的支流断面未纳入考核，建议增加扣缴额度，将水质差、流量小的支流增加到扣缴制度的实施范围内，以便更好的利用经济手段用于环境监管。

3)维护岷江上游地区的生态平衡，对上游水质予以保护。岷江上游地区企业相对较少，水质受人为影响较小，保护上游地区的森林，增加森林覆盖率，避免水土流失。

4)岷江水质超标因子多集中在总磷、氨氮、高锰酸盐指数等指标，各地区要根据所在区域的水质情况有针对性地采取相应措施。例如，成都市及相关区县加强了黑臭河渠的综合治理，针对南河的污染问题，出台了《关于开展南河流域畜禽养殖污染综合整治的通告》等文件。

5)加大环境保护的宣传，定期公布岷江水质状况，增强民众环保意识，提高民众水质保护责任感以及地方政府环境治理的紧迫感。

3 结论

2009—2013年岷江干流上游水质较好，渭门桥、映秀断面内梅罗污染指数均小于0.40，进入成都境内水质明显变差，但其污染指数有下降趋势。总体来说，岷江干流上游水质较好、中游水质较差、下游水质略有好转，最大超标因子多为总磷，其次是氨氮、高锰酸盐指数。采用Spearman秩相关系数法对岷江干流水质进行趋势分析，都江堰、岳店子断面水质呈显著好转。眉山白糖厂、月波、凉姜沟水质内梅罗污染指数有升高趋势，需引起警惕。

2013年，岷江40个断面，内梅罗污染指数小于0.70的断面数占总数的55%，污染严重的断面多集中在体泉河口等流量小的支流，超标因子多集中在总磷、氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量等常规因子。从全年来看，岷江4—5月水质最差，7—10月相对较好。岷江流域的各级政府应根据所在区域的水质情况有针对性的采取污染防治措施，对岷江水质加以保护或改善。

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