浊漳河三省桥、辛安桥监测断面水质研究

程启亮

（山西省长治市水文水资源勘测站，山西 长治 046000）

1 浊漳河概况

长治市海河流域漳卫南运河主要河流有浊漳河、清漳河、卫河。浊漳河是海河流域漳卫南运河最大的河流，流域呈扇形分布，上游分南、西、北三大支流，在山西省流域面积11 688 km2，占漳卫南运河总面积的66.9%。浊漳河流域现有水库85座，其中大（二）型水库3座、中型水库9座、小（一）型水库33座、小（二）水库40座。

1.1 浊漳河南源

浊漳河南源发源于长子县西部石哲镇太岳山支脉方山东麓发鸠山以西的圪洞沟，河长104 km，流域面积3 477 km2。主要支流有丹河、陶清河、岚水河、石子河、绛河等。

丹河（也称小丹河）发源于长子、高平两县交界的琉璃山（丹朱岭）北麓；陶清河源于壶关县常行乡西马安村以北，全长78.7 km，是一条季节性洪水河道；石子河始于壶关县石坡乡盘马池村东，河流总长49 km，流域面积385.33 km2；绛河分为南、北两源，沿途有20余条小支流汇入。绛河全长84.9 km，流域面积876.1 km2。

1.2 浊漳河西源

浊漳河西源发源于沁县漳源镇余岩村北，浊漳河西源河长80 km，流域面积1 689 km2。主要支流有迎春河、圪芦河、白玉河、郭河、徐阳河、淤泥河等。

1.3 浊漳河北源

浊漳河北源发源于山西省榆社县北部的三县垴，流域面积3 807 km2，河长116.0 km，主要支流有云竹河、涅河、贾豁河、洪水河、史水河等。

云竹河发源于榆社县河峪乡磨盘岭，榆社县城关镇南马会入浊漳河北源，流域面积485 km2，河道长38.5 km；涅河（涅水、甲水）发源于武乡县五里铺村，在关河水库下游约l km处汇入浊漳北源，全长48 km，流域面积696.7 km2。

1.4 浊漳河干流

浊漳河西源汇合后称浊漳河干流，在襄垣县小峧村又汇入浊漳河北源，河长124.7 km，境内流域面积2 715 km2。

2 采样与分析方法

2.1 监测断面与监测项目

结合河流自然特点，沿岸排放口及支流分布和河流水质情况，本次研究共设置了三省桥和辛安桥2个水环境监测断面。主要监测项目为温度、溶解氧、CODcr、BOD5、氨氮。

2.2 监测时段与监测频率

我国的水质监测一般确定一年内采样不少于6～8次，因地表水的常规监测，要掌握水质的季节变化，最好每月采样1次；由于浊漳河水质的时间变化性强，为更好地掌握水质的时空变化，确定监测频率为每月1次；监测时间为2016年1～12月和2019年1～12月。

样品的采集按《环境监测技术规范》（地表水部分）进行，水质分析标准为：温度：GB/T 13195-1991；BOD5：HJ505-2019；CODcr：HJ 828-2017；DO：GB/T 7189-1987；NH3-N：HJ 535-2009。

2.3 监测数据的统计分析

由于河流的水量、水质是一个动态变化过程，因而，监测数据的变化幅度较大，特别是在一个长期监测的过程中。排除实验技术与实验方法等方面的原因，仍有大量的可疑数据，对这些数据的取舍是监测统计的关键之一。本研究采用Cochran法来检验可疑数据的可信度。Cochran检验法是一种等精密度检验法，可以用来剔除多组数据中精密度较差的数据组，它的基本方法如下：

（1）标准差公式

设共有m组测定值，每组n次测定值的标准偏差分别为S1，S2…Sm，xi1，xi2…，xm为第i组的某次测定值，为其平均值。

式中：Si——标准偏差；

n——每组测定次数；

m——测定组数；

xik——第i组测k次定值;

——所有分组平均值。

（2）离群差公式

（3）统计量C计算公式

式中：C——统计量；

——离群方差；

Si——标准偏差。

计算出统计量C后，根据m和n，查Cochran检验临界值表，得Cα（1-α为置信度），当C＞Cα时，该组数据应舍弃，否则应保留。

3 浊漳河各期污染物分析

3.1 枯水期污染物研究

2019年长治市共监测并评价国家重要江河湖泊水功能区4个，所属功能区代表断面包括三省桥、辛安桥、二郎神沟、沁源。浊漳河三省桥、辛安桥监测断面水质目标为III类，2019年水质监测结果选取水温、DO、COD(cr)、BOD5、NH3-N 等作为研究对象，分析枯水期、丰水期和平水期的污染物浓度变化情况。

枯水期选取2019年12月、1月、2月，每月的10号左右进行采样，通过对样品的分析：最低水温为1.4℃，最高水温为9.5℃，平均水温为4.2℃；DO最低浓度为9.4 mg/L，最高浓度为10.2 mg/L，平均浓度9.8 mg/L；COD(cr)最低浓度为 8 mg/L，最高浓度为13mg/L，平均浓度11 mg/L；BOD5最低浓度为1.4mg/L，最高浓度为2.5 mg/L，平均浓度1.8 mg/L；NH3-N最低浓度为0.102 mg/L，最高浓度为1.15 mg/L，平均浓度0.436 mg/L。在辛安桥断面，水质相对较差，且各污染物最高值大都在该断面出现，NH3-N超标最高达0.15倍。

枯水期选取2016年12月、1月、2月，于每月10号左右进行采样，通过对样品的分析：最低水温为0℃，最高水温为7.5℃，平均水温为3.9℃；DO最低浓度为5.7 mg/L，最低浓度为13.7 mg/L，平均浓度10.78 mg/L；COD最低浓度为9.6 mg/L，最高浓度为31.3 mg/L，平均浓度10.78 mg/L；BOD5最低浓度为0.6 mg/L，最高浓度为4 mg/L，平均浓度2.67 mg/L；NH3-N最低浓度为0.08 mg/L，最高浓度为9.4 mg/L，平均浓度3.03 mg/L。在辛安桥断面，水质相对较差，且各污染物最高值大都在该断面出现，氨氮超标最高达8.4倍。分析其原因，可能是水温较低且水量较少，污染物氧化反应速率较慢，好氧的活动较弱，在污染物浓度较高时，不易降解。

综上，2019年与2016年浊漳河枯水期各断面污染物变化情况，枯水期平均水温升高0.3℃；DO平均浓度降低 1 mg/L；COD(cr)平均浓度降低 7.5 mg/L；BOD5平均浓度降低0.5 mg/L；NH3-N平均浓度降低2.6 mg/L。2019年浊漳河枯水期各断面主要污染物浓度呈下降趋势，水质有所改善，虽然NH3-N超标0.15倍，但是与2016年超标8.4倍相比，已经有很大进步；2019年NH3-N最高浓度为1.15 mg/L，较2016年平均浓度3.03 mg/L还要低1.88 mg/L，NH3-N在浊漳河枯水期已经基本得到控制。COD(cr)在达标排放的情况下，平均浓度由18.15 mg/L降至10.67 mg/L。水质进一步改善，部分指标已经满足II类水质标准。

3.2 浊漳河丰水期污染物研究

丰水期选取2019年5～9月，于每月10号左右进行采样，通过对样品的分析：丰水期最低水温为18.4℃，最高水温为26.6℃，平均水温为22.2℃；DO最低浓度为6.2mg/L，最高浓度为7.6 mg/L，平均浓度6.9 mg/L；COD(cr)最低浓度为 4 mg/L，最高浓度为19 mg/L，平均浓度11 mg/L；BOD5最低浓度为0.6 mg/L，最高浓度为1.7 mg/L，平均浓度0.94 mg/L；NH3-N最低浓度为0.166 mg/L，最高浓度为0.569 mg/L，平均浓度0.276 mg/L。丰水期水质总体情况较好，一方面是温度高，氧化还原反应速率较快，另一方面是水量较大，在污染物总量不变的情况下，污染物浓度有所下降。

丰水期选取2016年5～9月，于每月的10号左右进行采样，通过对样品的分析：枯水期最低水温为20℃，最高水温为26.5℃，平均水温为23.43℃；DO最低浓度为5.8 mg/L，最高浓度为10.5 mg/L，平均浓度7.7 mg/L；COD最低浓度为9.6 mg/L，最高浓度为25.5 mg/L，平均浓度16.32 mg/L；BOD5最低浓度为0.9 mg/L，最高浓度为10.8 mg/L，平均浓度2.47 mg/L；NH3-N最低浓度为0.14 mg/L，最高浓度为0.69 mg/L，平均浓度0.31 mg/L。丰水期水质总体情况较好，BOD超标最高达1.7倍，一方面是温度高，氧化还原反应速率较快，另一方面是水量较大，在污染物总量不变的情况下，污染物浓度有所下降。

综上，2019年与2016年浊漳河丰水期各断面污染物变化情况，平均水温降低1.3℃；DO平均浓度降低0.79 mg/L；COD(cr)平均浓度降低 5.3 mg/L；BOD5 平均浓度降低1.5 mg/L；NH3-N平均浓度降低0.03 mg/L。2019年浊漳河丰水期各断面主要污染物浓度呈下降趋势，水质有所改善，BOD5在达标排放的情况下，平均浓度由16.3 mg/L降至11 mg/L，水质进一步改善，部分指标已经满足II类水质标准。

3.3 浊漳河平水期污染物研究

平水期选取2019年2月、4月、10月、11月，于每月10号左右进行采样，通过对样品的分析：平水期最低水温为9.4℃，最高水温为18.2℃，平均水温为14.8℃；DO最低浓度为8.1 mg/L，最高浓度为9.5 mg/L，平均浓度 8.7 mg/L；COD(cr)最低浓度为 6 mg/L，最高浓度为16 mg/L，平均浓度12 mg/L；BOD5最低浓度为0.6 mg/L，最高浓度为3.8 mg/L，平均浓度1.8 mg/L；NH3-N最低浓度为0.093 mg/L，最高浓度为1.12 mg/L，平均浓度0.318 mg/L；平水期水质相对较好，NH3-N超标最高达0.12倍。

平水期选取2016年2月、4月、10月、11月，于每月10号左右进行采样，通过对样品的分析：枯水期最低水温为5.1℃，最高水温为17.8℃，平均水温为13.2℃；DO最低浓度为8.1 mg/L，最高浓度为12.5 mg/L，平均浓度10.4 mg/L；COD最低浓度为9.6 mg/L，最高浓度为22.3 mg/L，平均浓度15.7 mg/L；BOD5最低浓度为0.7 mg/L，最高浓度为6.4 mg/L，平均浓度2.48 mg/L；NH3-N最低浓度为0.05 mg/L，最高浓度为6.03 mg/L，平均浓度0.94 mg/L；平水期水质相对较好，氨氮超标最高达5倍。

综上，2019年与2016年浊漳河平水期各断面污染物变化情况，平均水温升高1.6℃；DO平均浓度降低 1.6 mg/L；COD(cr)平均浓度降低 4 mg/L；BOD5平均浓度降低0.7 mg/L；NH3-N平均浓度变化不大。2019年浊漳河平水期各断面主要污染物浓度呈下降趋势，水质有所改善，COD(cr)在达标排放的情况下，平均浓度由15.7 mg/L降至11.7 mg/L，水质进一步改善，部分指标已经满足II类水质标准。

4 结论

综上所述，2019年浊漳河整体水质状况良好，平均水温为14.6℃，DO平均浓度为8.1 mg/L，COD(cr)平均浓度为 11 mg/L，BOD5平均浓度为 1.51 mg/L，NH3-N平均浓度为0.288 mg/L。2019年浊漳河污染情况比2016年有很大的改善，研究的污染物因子中，部分指标已经达到地表水II类标准，有的指标甚至达到I类标准。