基于单因子标准指数法的浏河水质评价

刘荣荣，顾妮娜，李国栋，吴春笃

（1.扬州市职业大学 资源与环境工程学院，江苏 扬州 225009；2.江苏国泰环境监测有限公司，江苏 太仓 215500）

水质污染是十大全球环境问题之一，随着越来越多的新型化学物质的生产和使用，新的污染物也将不断出现［1］。水质即水的质量，是决定水的性状、性能（可利用性）和安全性的根本因素。

目前，评价水环境现状的方法有很多，大致可以分为3 类：污染指数法［2］、生物学评价法［3］和数据统计法［4］。污染指数法是环境质量现状评价的经典方法，虽然其研究较空气污染指数评价法稍迟，但自20 世纪60年代以来，国内外不断有文献进行讨论，其大体可以分为单因子标准指数法［5］和综合指数法［6］。单因子指数法是在所有参加综合水质评价的水质标准中，用最差的水质单项指标所属类别来确定水体综合水质类别，避免了确定权重的主观随意性。该方法简单明了，可直接了解水质状况与评价标准之间的关系，并且给出了各评价因子的达标率、超标率以及超标倍数等特征值［7］。太仓市地处经济发达的长江三角洲，境内水网密布。太仓市浏河是太仓市河网中规模最大的河流之一，也是重要的骨干航道。本文对太仓市浏河水质采用单因子标准指数法进行水环境质量评价，为太仓市供水、用水安全以及如何实施单元水质目标管理提供参考。

1 研究方法

1.1 监测断面的布置

对太仓市太平路以东，石头塘以西，浏河河道北侧2 km 范围内所有入河断面水质进行检测，共设10 个监测断面，监测点位分别为南珠大桥往东550 m、东仓大桥往东200 m、新浏河桥往西850 m、新浏河桥往东880 m、达富路往东420 m、娄陆大桥往西400 m、石头塘往西1.1 km、石头塘往西800 m、石头塘、城东污水处理厂出水口，这10 个监测点位分别记为W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W10，具体监测断面布置见图1。

图1 监测布点情况示意图Fig.1 Schematic diagram of distribution of monitoring sites

1.2 监测时间

某环境监测有限公司于2016年10月8日（T1）、2016年10月18日（T2）、2016年10月25日（T3）分3次进行水质监测，每天采样1 次。

1.3 监测项目

监测项目水质指标按照相关标准执行，监测项目为pH、溶解氧、悬浮物、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、总磷、石油类、挥发酚、铜、铬、锌、铅、镍，共计14项，不同项目采取不同的监测方法，具体见表1。

1.4 评价标准

根据《江苏省地表水（环境）功能区划》（苏政复［2003］29 号文）［20］，太仓市浏河执行GB3838—2002《地表水环境质量标准》［21］中的IV 类标准，悬浮物参照执行水利部试行SL63—94《地表水资源质量标准》［22］四级标准。

1.5 评价方法

根据实测结果，利用HJ/T 2.3—93《环境影响评价技术导则 地面水环境》［23］所推荐的单项目水质评价法进行评价。

表1 监测项目水质指标及其监测方法Tab.1 Water quality monitoring indexes and monitoring methods

2 基于单因子标准指数法的水环境质量评价

2.1 标准指数的计算公式

单项水质参数i在第j点的标准指数（Sij）计算公式为

式中Cij为水质评价因子i在第j取样点的浓度，mg/L；Csj为评价因子i的评价标准，mg/L。

由于溶解氧和pH 与其他水质参数的性质不同，需采用不同的指数单元形式。

溶解氧在第j取样点的标准指数（SDO,j）计算公式为

pH 值在第j取样点的标准指数（SpH，j）计算公式为

式中pHll为水质标准中规定的pH 下限；pHul为水质标准中规定的pH 上限；pHj为j取样点的pH 监测值。

若某水质评价参数的标准指数Sij＞1，表明该水质参数在j点上超过了规定的水质标准限制，已经不能满足水质功能要求。水质参数的标准越大，说明该水质参数超标越严重。

2.2 综合分类算数平均指数法计算公式

采用综合分类算数平均指数法对各监测断面水质现状进行评价，平均污染指数（）计算公式为

式中，n为参与评价的污染因子数量；Sij为单项水质评价因子i在第j取样点的标准指数。

3 评价结果

本项目各监测断面的地表水环境质量标准指数计算结果具体见表2。

表2 浏河地表水环境质量标准指数计算结果Tab.2 Calculation results of standard indexes of surface water environment quality in Liuhe River

续表2

以GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中IV 类水为基准，与表2 标准指数计算结果进行对比，发现浏河各监测断面中水质监测指标中溶解氧、氨氮、总磷、石油类和铅的单因子评价结果均大于1，属于超标项目，超标项目倍数统计情况见图2。说明浏河各监测断面达不到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中IV 类水体的功能要求，其中总磷和溶解氧污染最严重，其余各监测指标均可达到相应标准的要求。

由公式（1）计算得出各个监测断面的平均污染指数见表3。表3 的监测结果表明，目前浏河的水质未达到地表水环境质量的要求，水质状况差，即太仓市浏河已受到严重污染。

图2 各监测断面的超标监测指标统计图Fig.2 Statistical chart of overproof monitoring indexes of each monitoring section

表3 各监测断面水质污染程度Tab.3 Water pollution degree of each monitoring section

经调查分析，浏河沿线两岸浏河镇有10 多家畜禽养殖场的污水直排河道，沿岸居民的部分生活污水未经有效处理直接排放，且河岸违规搭建、无证码头、乱倾倒乱垦种现象普遍，这可能是水体中氨氮、总磷的主要污染来源。河流中铅污染主要来自周边冶金工业、涂料工业、石油化工等企业，这些企业排放的废水是水体中铅的主要来源。金属制品加工类以及石油化工类企业排放的废水是水体中石油类污染物超标的主要原因。

4 结论与相关建议

通过对浏河地表水水质进行监测，并采用单因子评价法对监测结果进行分析，了解到浏河水质状况与评价标准之间的关系，为确保浏河水体安全、实施控制浏河单元水质目标管理提供了技术指导支持。

针对浏河水质污染严重的情况，目前太仓市浏河镇以“三沿”(沿路、沿线、沿河)区域为突破口，以“拆除人居大棚和违章建筑、清理生活垃圾和农业废弃物、规范农资和物品堆放、推进农田复耕整治、优化作物种植布局”为重点，推进“人棚混居”整治；与此同时，对浏河塘进行河道淤泥石块清理、沉船打捞工作，取缔家畜禽养殖场的工作也在紧密进行中［24］。各镇区正结合自身实际针对排污口设计截污纳管方案［25］。新区还先期开展了浏河塘支流黑臭河道的治理，为了保障水质，沿河各镇区下一步将严格项目准入审批，禁止不符合产业政策、不符合污染物排放标准、不符合环境功能区划要求的建设项目进入。