社会经济发展对辽河水质的影响分析

2017-06-21田英

东北水利水电 2017年6期

关键词：辽河沈阳市辽宁省

田英

（辽宁省水文局，辽宁沈阳110003）

社会经济发展对辽河水质的影响分析

田英

（辽宁省水文局，辽宁沈阳110003）

对辽河干流辽中站的历史监测数据进行整理和评价，结合辽河流域辽宁省境内的经济发展和治河政策，对辽中站主要特征污染因子的浓度变化趋势进行分析，探讨辽河水质变化趋势与社会经济发展及人类活动的关系。

辽河；水质变化趋势；社会经济发展；治河政策；影响分析

0 引言

辽河流域常规的历史资料始于20世纪80年代，近30年的监测资料可以满足水质变化趋势研究的基本条件，这段历史资料包括了改革开放初期、经济发展阶段、辽河治理3个阶段，特征污染物浓度变化趋势可以很好地说明辽河流域水污染变化发展规律。分析和探讨辽河经济发展与水质变化的关系，对水资源管理、水污染预防具有积极的意义，是制定辽河经济与环境协调发展策略的重要依据，也是开展辽河生态建设，实现人水和谐的重要前提。

1 分析对象及特征因子选择

1.1 分析对象选择

辽河辽中站位于沈阳市与鞍山市的交界处，承接了沈阳市及上游的废污水，选择该站不仅可以真实地反应辽河水质的变化趋势，也可以很好地说明水质变化与社会经济发展、治河政策的关系。

1.2 特征因子选择

按照GB3838-2002《地表水环境质量标准》、SL395-2007《地表水资源质量评价技术规程》，以Ⅲ类水质目标标准对辽中站水质进行评价，超标频次排前两位的污染因子是氨氮（NH3-N）和五日生化需氧量（BOD5），超标频率分别为49.2%和47.1%，同时上述2个因子也是生活污水和工业废水中的主要污染物，因此文中选取NH3-N和BOD5作为反映辽河沈阳段水质变化趋势的特征因子。

由于监测项目的开展时间不同，辽中站的两个特征因子的历史资料起始时间不一致，其中NH3-N系列数据为1986—2014年，BOD5系列数据为1989-2013年，监测频次均为12次/a。

2 数据处理评价结果及影响分析

2.1 数据处理与分析方法

对辽中站两个特征因子的监测数据、不同年代（20世纪80年代、90年代、2000年初、2010年后4个时间段）及历年的平均浓度进行了分析。以GDP、人口数量、大小牲畜量作为经济社会指标，选取同时期NH3-N、BOD5年浓度均值，对数据进行标准化处理，分析突变时间点，对污染物年浓度均值与经济社会指标进行Pearson相关性分析。

2.2 辽中站水质评价结果

辽中站NH3-N多年平均值为2.30 mg/L（劣Ⅴ类），20世纪80年代、90年代、21世纪初、2010—2014年平均值分别为1.37（Ⅳ类）、2.06（劣Ⅴ类）、3.20（劣Ⅴ类）、1.59（Ⅴ类）mg/L；BOD5多年平均值为9.23 mg/L（Ⅴ类），20世纪90年代、21世纪初、2010—2013年平均值分别为6.58（Ⅴ类）、15.1（劣Ⅴ类）、4.27（Ⅳ类）mg/L。从年代均值看，21世纪初的10年，NH3-N和BOD5的浓度出现峰值，均高于多年平均值，其他年代均值小于多年均值。

2.3 社会经济发展状况

选取人口数量、GDP、大牲畜数量作为反映社会经济状况的特征因子，对上述特征因子的变化趋势进行分析。

2.3.1 人口变迁情况

据沈阳市公报数据，行政区域内土地面积1990年为8 515 km2，1995年至今为12 980 km2，行政区域变化对人口数量影响较大。资料显示，1990年沈阳市人口570.3万（此处统计为户籍人口），1995年人口666.8万，增幅较大。为保证统计口径一致，人口数量趋势分析采用1995年数据作为起点。近20年来，沈阳市人口呈持续增长态势，人口年均增长率为5‰左右，其中2001—2003增长速度相对较缓，其他年份人口增长率相差不大。随着城镇化进程不断推进，人口结构发生转变，沈阳市2010年第六次全国人口普查显示，2000—2010年11年间常住人口年平均增长率为1.19%，说明沈阳市辖县人口变化不大，市区人口数量、密度逐年增大。

2.3.2 GDP发展状况

1978—2013年，沈阳市国民经济保持快速增长，生产总值年均增长15.5%。经济总量实现大幅提高，2014年生产总值有所回落，见图1。随着经济的发展，产业结构在调整中不断优化，第二产业对经济增长的推动作用进一步增强，第二、第三产业共同推动经济增长的格局不断巩固，20世纪90年代之后第三产业发展开始增速，2008年第二产业增速领先于第一、三产业，截至2014年末，第一、第二、第三产业对生产总值贡献率分别为5%，45%，35%。

图1 辽河社会经济指标与NH3-N演变关系

2.3.3 大牲畜数量变化

辽河流域沈阳段是辽宁省的重要农牧基地之一，畜牧业的发展对区域内的生态环境影响加大。传统的养殖模式对生态环境破坏产生了不可回避的影响，未经严格处理的动物粪便也是面源污染的主要来源之一，随着雨水的冲刷或是水体的渗漏、淋溶作用，动物粪便中的大量有机质被带入到江河湖泊和地下水体中，导致水体富营养化程度加重，水质逐步恶化，因此加快推进畜禽标准化健康养殖，改善生态环境势在必行。从图2中可以看出，沈阳市大牲畜的数量在1997年最少，随后呈逐年波动上升趋势，在2011年开始呈逐年小幅回落状态。

图2 辽河社会经济指标与BOD5演变关系

2.4 社会经济发展对水质的影响分析

随着社会经济的发展，需水量增加，生态环境的变化会引起水资源在质上的改变。辽河因长期过度开发，资源遭到破坏，承纳了大量的工业废水及生活污水，流域生态环境恶化，成为我国污染最重的河流之一。

“十一五”以来，辽宁省开展重污染行业整治行动，在辽河先后实施的“干流三年消除劣V类”、“重污染流域‘摘帽’”等重大治理行动，2006年起辽宁省先后关停300多家造纸企业，先后建成了多家市内及乡镇污水处理厂，废污水处理率由2006年的73%提高至85%，“十一五”中后期，“摘帽行动”初见成效：5 d生化需氧量浓度骤降，低于多年浓度均值；氨氮浓度呈逐渐降低趋势，辽河流域水环境质量得到了全面改善。2013年沈阳市废污水处理率已上升至100%，辽河管理进入了以流域为统筹的新阶段，逐步实现了辽河干流城市段景观化。

依据图1，2，对辽中站的NH3-N、BOD5年浓度均值变化趋势进行分析，结果如下：NH3-N与BOD5年浓度均值分别于2003和2005年达到峰值，之后出现波动，两者年浓度均值于2008年急剧下降。因此，以2008年作为转折点对特征污染物与经济社会指标进行Pearson相关性分析。分析结果如下：1995—2008年，NH3-N和BOD5浓度与GDP、总人口、牲畜数量成正相关，其中BOD5浓度与GDP和总人数在0.01水平上显著相关；2009—2013年，NH3-N和BOD5浓度与GDP、总人口呈负相关、与牲畜呈正相关。说明2008年后辽宁省治污多措并举使辽河水质得到了明显改善。