降水对阜新细河水质考核监测结果影响分析

魏建勋

（辽宁省阜新生态环境监测中心，辽宁阜新 123000）

1 引言

细河是大凌河左侧最大支流，包括伊吗图河、汤头河、清河等10条主要支流，多数为季节性河流，常年水量偏少甚至出现断流。细河作为阜新市区、阜蒙县城区和沿河乡镇的纳污河，天然生态水极度缺乏，城镇和园区污水处理厂排水量占出市断面总水量的2/3以上，曾长年处于劣Ⅴ和Ⅴ类水质状态。近10年来，阜新市通过提升污水集中收集治理能力、污染源排放提标改造和强化环境执法监管等综合治理措施，使细河水质2020年改善为Ⅳ类，达到有监测数据以来历史最好水平。细河是“十三五”期间国家对阜新市城市地表水水质考核的惟一水体，通过对考核优先采用的水质自动监测数据的分析，发现降水后水体浊度升高导致的总磷等污染物数据超标问题对国家考核结果存在较大影响。

2 降水对细河水质监测数据影响统计

2020年阜新地区降水总体偏多，比历年增加10.5%，且时空分布不均。据不完全统计，2020年7—9月细河流域中雨以上甚至大暴雨发生5次，11月还发生了有记录以来同期最强降雨雪过程。上述降水过程因浊度超过500 NTU，导致水质自动监测站2次停运，共计7 d，历次降水后对细河下游出市断面水质总磷、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮等监测结果均产生影响，并且持续时间平均超过4 d，尤其是总磷浓度增高幅度大，成为当年细河水质自动监测日均值超标的主要原因。

2020年细河出市断面水质日均值超标天数统计见表1。

表1 2020年细河出市断面水质日均值超标天数统计 d

2020年细河出市断面降水过程水质变化统计见表2。

表2 2020年细河出市断面降水过程水质变化统计

降水后细河水质浊度、总磷增幅对比见图1。

图1 降水后细河水质浊度、总磷增幅对比

3 降水对细河水质监测结果影响原因分析

3.1 种植业、养殖业等陆源污染物入河影响

阜蒙县为全国农业大县，土地总面积为621789hm2，其中，农用地为493 272 hm2，占土地总面积的79.33%，2019年粮食产量突破17亿kg。由于东北地区农业劳动人口的大量流出，绿色生态和精细化耕种方式难以有效推广，化肥农药施用量大。根据全国污染源普查结果，阜蒙县化肥施用量为22.61万t/a，约占辽宁省化肥年总施用量的16.2%，采用系数法计算，水污染物流失入河量分别为氨氮43.34 t/a、总氮259.94 t/a、总磷20.96 t/a。同时，阜蒙县畜禽养殖业发达，现有规模畜禽饲养场466个，粪便污染物部分通过干清工艺去除或生产有机肥，多数发酵后直接施入农田，污染物流失入河排放量分别为氨氮225.93 t/a、总氮1 767.10 t/a、总磷202.87 t/a。细河流域干支流主要分布在阜蒙县西部19个乡镇210个村，全长113 km，总流域面积2 932 km2，占阜蒙县总面积的46.8%，因此，可以估算阜蒙县种植业、养殖业排放水污染物最终可近半数进入细河水体。

实验表明，辽宁地区农业面源和畜禽养殖业的水体污染丰水年高于平水年，并主要集中发生在中雨以上较大降水期间，旱作玉米农田径流实验，结果表明，总磷、总氮输出系数可达0.27 kg/hm2和3.14 kg/hm2［1］。尤其是阜新这类干旱少雨地区，丰水年连续降水导致土壤含水率增加、径流产生量大，对水体污染明显增加，这从2020年降水期间细河断面自动监测数据的变化也得到验证。

3.2 水体浊度对总磷监测结果的影响

阜新属国家水土流失重点防治地区，水力、风力等作用导致水土流失严重。细河水量偏小，流量常年维持在0.3～0.4 m3/s，发生大到暴雨时泥沙入河量大，水体异常浑浊。

大量研究发现，国内实验室普遍使用的钼酸铵分光光度法检测分析中，水中泥沙悬浮物含量与总磷测定结果有较高相关性［2-3］。为此，2019年12月，中国环境监测总站印发《地表水总磷现场前处理技术规定（试行）》，要求手工监测采集水样后需进行原水浊度测试，并采取自然沉降或离心方式消除浊度干扰。经试验，浊度＜200 NTU的地表水样泥沙在30 min内基本得到沉降［4］，总磷测定值可降低4.9%～12.3%。目前普遍使用的分光光度法水质总磷自动监测仪器，多数不具备完善的水样前处理能力，悬浮物对检测波长的光强有一定程度吸收。根据国内有关文献研究显示，不同品牌自动监测仪器总磷的分析结果与浊度值存在显著相关性，浊度较低时，总磷自动监测仪与实验室的分析结果一致性较好；浊度值越高，自动监测结果越高，与实验室的分析结果偏差越严重。在水质浊度值大于80～100 NTU时，不同品牌总磷自动监测仪误差可达16%～135%。对异常浑浊水样，包括国外主流自动监测仪虽采取了色度补偿等技术，但也与实验室手工测定数据存在较大差异。

目前国家在对河流水质考核时，pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮和总磷5项指标优先采用当月自动监测结果，虽在数据审核时对因暴雨、台风等因素导致浊度高的相关数据酌情从数据库系统整体剔除，但尚未彻底解决浊度干扰导致的总磷监测结果失真问题。

4 结语

分析结果表明，面对达到Ⅲ类优良水体的目标任务，阜新细河要进一步实现水质改善必须重点关注农业农村种植业、养殖业污染的影响，加大农业面源和畜禽养殖业的污染源头治理力度，并采取河岸拦蓄和生态护岸等措施减缓泥沙和污染物进入水环境。同时，也需要设备厂商与技术部门积极开展总磷自动监测新技术和相关标准研发，提高高浊度水样监测数据真实性、准确性。现阶段，也建议国家完善河流断面水质“采测分离”和自动监测有关数据综合考核规则，确保如实评价各流域河流水质状况。