基于辽河流域太子河水质时间及空间变化趋势

2019-09-06王玉德

水科学与工程技术 2019年4期

王玉德

（辽宁省朝阳水文局，辽宁朝阳122000）

1 概述

太子河是辽河流域下游左侧的一条大支流，横穿辽宁省中部，呈东西走向［1］，鸭绿江流域支流浑江位于东侧，南面为大洋河，西北连接浑河，太子河流经本溪、鞍山、辽阳等主要城市，流域内工农业较为发达。

太子河上游分为北部和南部两条支流，北部支流较长，起源于新宾县平顶山乡的红石粒子，向西流经平顶山及二道河子等村［1］。南支发源自辽宁本溪县东营坊乡，西北流经碱厂、南店子，北甸子村，在本溪县下崴子汇合后，南北支流被称为太子河干流。汇合后，太子河穿过本溪市、县，辽阳市、灯塔县，鞍山市及海城县，并在三岔河附近的浑河交汇。太子河全长412.9km，年平均径流量33.3 亿m3，流域面积13883km2，其中丘陵地区占77.6%，平原地区占22.4%［2］。

2 水环境质量调查与分析

2013～2015 年，本次对太子河干流的老官砬子、本溪市、辽阳市和唐马寨等太子河干流4个水质监测断面进行了监测［3］，其中老官砬子和本溪两个断面每月监测2次，对辽阳和唐马寨的断面逐月进行监测。

2.1 老官砬子断面

位于太子河上的观音阁水库下游，该断面的水质监测目标II类，根据2013～2015年水质监测结果，该段水质良好，可满足年度水质要求，丰水期时期CODCr和氨氮浓度比其他时段高，如图1。

图1 老官砬子断面水质监测数据

2.2 本溪断面

位于太子河干流老官砬子断面以下、葠窝水库以上河段，断面水质目标IV类，根据2013～2015年现状监测的成果该断面CODCr和氨氮浓度与老官砬子相比，2013～2015年均有所提高，但CODCr和氨氮的浓度分别低于20mg/L和1mg/L，达III类水质标准，水质状况良好，如图2。

图2 本溪断面水质监测数据

2.3 辽阳断面

位于太子河干流葠窝水库以下河段，断面水质目标IV类，根据2013～2015年现状监测成果，与本溪断面相比该断面CODCr浓度变化不大，基本满足III类水质标准，氨氮浓度大幅度升高［4］。1~4月氨氮浓度较高、部分时段甚至达劣V类，该断面2013~2015年氨氮浓度逐渐降低，2015年基本满足IV类水质目标要求，如图3。

图3 辽阳断面水质监测数据

2.4 唐马寨断面

位于太子河下游河段，断面水质目标V类，根据2013~2015年现状监测成果，与辽阳断面相比该断面CODCr浓度变化不大，基本满足III类水质标准；氨氮浓度大幅度提高，全年60%以上时段氨氮浓度超标，部分月份氨氮浓度甚至达6mg/L以上，如图4。

图4 唐马寨断面水质监测数据

总体来说，太子河流域整个河段CODCr浓度沿程变化不大，氨氮浓度沿程大幅度增加，上游来水水质较好，观音阁水库以下老官砬子断面水质基本能满足Ⅱ类水质目标的要求，氨氮浓度保持在0.5mg/L以内。下游水质超标严重［5］，唐马寨断面全年60%以上时段氨氮浓度大于2mg/L，为劣V类，部分时段浓度甚至高于6mg/L，水质恶化。

3 水质变化趋势分析

太子河干流水质监测站由上游至下游分别有老官砬子、本溪、二焦、辽阳、小林子、唐马寨、小河口、小姐庙8个断面。

3.1 时间变化趋势

2011～2018 年太子河干流的COD浓度总体呈现下降趋势，呈下降断面有6个，占总体75%。其中本溪、小林子、唐马寨、小河口和小姐庙断面为高度显著下降［6］，辽阳断面为显著下降。2006～2013年太子河干流氨氮浓度上升的断面为老官砬子、本溪、二焦断面，占总体37.5%；氨氮浓度下降为小林子、小河口、小姐庙断面，占37.5%，如表1～表2。

表1 太子河干流COD变化趋势结果

表2 太子河干流氨氮变化趋势结果

太子河干流各断面COD和氨氮2013～2015年平均值逐月变化情况如图5～图6。

图5 太子河干流COD浓度逐月变化

图6 太子河干流氨氮浓度逐月变化

由图5～图6可知，COD和氨氮浓度年内大体呈现先降低后增加的趋势，枯水期水质劣于丰水期，峰值多出现在枯水期；除二焦断面枯水期COD浓度超Ⅲ类标准外，其余断面2013～2015年COD浓度逐月均值均优于或接近Ⅲ类控制值；上游断面老官砬子、本溪水质较好，氨氮逐月浓度均达Ⅲ类标准；下游小林子、唐马寨、小河口、小姐庙断面枯水期氨氮浓度远超Ⅲ类标准。

3.2 空间变化趋势

太子河干流2013～2015年水质年平均值沿程变化如图7～图8。

图7 太子河干流COD浓度沿程变化

图8 太子河干流氨氮浓度沿程变化

从图7～图8可看出：COD浓度的极大值在2013～2015年均出现在二焦断面，且除二焦断面2015年COD浓度超Ⅲ类标准外，其余断面在2013～2015年均达标；2013～2015年，氨氮浓度沿程大体呈现增加趋势，沿程水质变差［7］。上游老官砬子和本溪断面的水质较好，达到Ⅲ类标准，到二焦断面氨氮浓度急剧增加，超出Ⅲ类标准［8］，辽阳断面氨氮浓度又降低，到下游小林子、唐马寨、小河口、小姐庙断面2013～2015年均超标。