北洛河干流水质变化特征浅析

赵丽芸

（陕西省水文水资源勘测中心，陕西 西安 710068）

1 基本情况

1.1 河流概况

北洛河是渭河第二大支流，全长711 km，流域面积26998 km2。发源于陕西省榆林定边县白于山魏梁南麓，在吴起县城区与乱石头川汇合后称之为北洛河。干流自西北向东南流经延安、铜川，于白水县铁牛河口以上5 km 处的王家河村流入渭南市境内后，经白水、澄城、蒲城，在大荔县韦林镇仓西村三河口附近汇入渭河。流域上游为黄土高原沟壑区，中游两侧为丘岭和黄龙山区，中部为黄土塬区，下游进入关中平原，地势平缓，河曲发育，弯曲游荡。

北洛河干流上设立有吴旗、刘家河、交口河、状头和南荣华5 处基本水文站。状头水文站1986年～2015年平均径流量8.1583 亿m3、平均输沙量4627 万t、实测最大含沙量1336 kg/m3、实测最大流量6280 m3/s。

1.2 社会经济和污染物入河情况

北洛河流域近年来国民经济发展迅速，工业、农业、交通、能源等行业不断壮大和提高，经济结构也随不同地域的自然条件和资源形成各自独立的格局。北洛河流域上中游煤炭、石油、天然气资源丰富，建成了交口河镇工业园区，是流域内最大的化工能源基地。延安洛川、黄陵县为陕西四大煤田之一。北洛河下游为富饶的关中平原，土地肥沃，气候温和，引水灌溉历史悠久，农业生产实力雄厚，发展了洛惠渠、东雷抽黄等大型灌区，一直为流域内的粮食生产基地。

根据2017年陕西省入河排污口普查结果来看，北洛河流域主要污染物为氨氮、CODcr等。主要污染物的来源为面源污染和生活、工业的点源污染。流域内共有涉水排污单位150家，重点涉水企业46 家，工业园区10 家，主要行业有石油开采、煤化工、农副产品深加工等。北洛河流域内共有城镇污水处理厂12 座，现状日处理能力10.4 万t，实际处理能力1487.11 万t/a。北洛河流域内氨氮年排放量约0.24 万t、CODcr年排放量约2.52 万t。

1.3 干流水质监测概况

按照陕西省水功能区划，北洛河干流从上游至入渭口依次区划为：北洛河吴旗源头水保护区、北洛河延安保留区、北洛河延安农业用水区、北洛河延安、渭南农业用水区、北洛河大荔农业用水区,共五个水功能区，水质管理目标均为Ⅲ类，对应监测考核断面分别为吴旗、富县、交口河、状头以及北洛河入渭口。按照《地表水水环境质量标准》(GB 3838-2002)的规定，监测项目为24 个基本项目，监测频率每月监测1 次，全年监测12次。北洛河干流水质监测断面分布见图1。

图1 北洛河干流水质监测断面分布图

2 水质分析评价

2.1 采用方法

采用吴旗、富县、交口河、石堡川入口、状头以及北洛河入渭口6 处监测断面2015年～2020年6年水质监测资料，按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)、《地表水资源质量评价技术规程》(SL 395-2007)规定进行水质评价。

2.2 评价结果

北洛河干流中上游段交口河、富县、石堡川入口水质达到或优于Ⅲ类。上游段吴旗、下游段状头、入渭口水质达到Ⅴ类或劣Ⅴ类，主要超标项目为CODcr和氨氮。根据Kendall 检验方法对CODcr和氨氮浓度变化进行分析，两者基本呈下降趋势。北洛河干流水质评价、主要超标项目及变化趋势见表1。

表1 北洛河干流水质评价、主要超标项目变化趋势表

2.3 水质变化特征

对北洛河干流CODcr、氨氮2 个污染指标的监测数据进行空间和时间的沿程水质变化分析，主要特征如下：

（1）从空间分布来看，CODcr和氨氮浓度石堡川入口断面最小，状头和北洛河入渭浓度最大。总体上从小到大依次排序为石堡川入口＜交口河＜富县＜吴旗＜状头＜北洛河入渭。

个别年份出现了不一致，如状头2015年、2016 及2017年连续三年CODcr的监测结果大于下游的北洛河入渭；上游吴旗、富县2015年～2018年氨氮的监测结果大于下游的断面。

（2）从时间分布来看，6 个监测断面近6年浓度总体都有所减少，其中吴旗、富县及状头断面变化明显，CODcr和氨氮浓度总体大幅减少。2015年～2020年间，吴旗断面CODcr浓度从20.4 mg/L 减少到13.0 mg/L，氨氮浓度从1.76 mg/L 减少到0.45 mg/L，减幅分别为36.3%和74.4%；富县断面CODcr浓度从17.5 mg/L 减少到14.8 mg/L，氨氮浓度从1.65 mg/L 减少到0.42 mg/L，减幅分别为15.4%和74.5%；状头断面CODcr浓度从90.9 mg/L 减少到12.5 mg/L，氨氮浓度从2.52 mg/L 减少到1.19 mg/L，减幅分别为86.2%和52.8%。

（3）北洛河干流主要污染物浓度排序依次是石堡川入口＜交口河＜富县＜吴旗＜状头＜北洛河入渭。2015年～2020年，吴旗、富县、交口河、石堡川入口、状头以及北洛河入渭口6 个控制断面COD 和氨氮浓度总体逐年下降，符合北洛河流域污染物入河量变化趋势。

北洛河干流各断面CODcr和氨氮浓度随空间和时间的水质变化趋势见图2、图3。

图2 COD 变化趋势图

图3 氨氮变化趋势图

2.4 水质变化原因分析

（1）根据2019年黄河水资源保护科学研究院在《陕西省黄河流域水功能区达标潜力分析》中分别对北洛河源头区和富县的水样、底泥及土壤进行采样监测分析。结果表明，源头区和富县下游岸边河西村农田土壤的氨氮检测值达到了劣Ⅴ类，富县土壤的CODcr检测值达到了Ⅴ类，底泥和水样中的污染物浓度正常。说明源头和富县汇流区污染本底值较高，是北洛河上游吴旗和富县断面水质污染的原因之一。

（2）北洛河干流上中游吴起县、志丹县、洛川县等区域石油、煤炭资源开发以及沿河区域城镇化、工业园区快速发展等，而流域内城镇生活污水处理厂由于建成时间短、配套城镇污水管网覆盖率低，以及2018年之前建立的污水处理厂提标改造缓慢等原因，导致北洛河上游水质污染。

（3）下游进入关中平原，经过延安市、渭南市等地工业企业点源污染物量较大，虽然沿途有水质较好的支流汇入及河流的稀释自净，但是由于排污量过大，已经超过了河流的稀释自净能力，河流水质逐渐变差。因此北洛河中游水质优于上下游水质。

3 水质保护措施及建议

在陕西省入河排污口的整治和北洛河流域的综合治理后，2018年和2019年北洛河干流河流水质基本能够达到地表水Ⅲ类的要求，但是在2020年北洛河下游段出现氨氮超标，因此需要进一步加强水资源、水环境管理力度，促进北洛河水质好转。

（1）增加河道水量调蓄、加大河流的纳污能力

北洛河上中游属山区型河流,受地形条件限制，水资源利用难度大，径流量少，调节能力较差，供水能力有限，建议建设一座具有调蓄能力的水库，加大北洛河的纳污能力。

（2）加强生态系统建设，有效控制水土流失，控制面源污染

北洛河流域是黄河水土流失最为严重的流域之一，水土流失类型以水力侵蚀为主，风力侵蚀次之。建议在上游段实施植树造林、修建水平梯田等措施，在中下游段实施草地植被，并结合人工水土保持设施如地面覆盖物等，提高植被覆盖度，有效控制水土流失。

（3）提高水资源质量，改善水环境

根据北洛河流域水资源保护要求，实施有效的污染防治工作，流域内县城全部建设污水处理厂，加快城区配套管网建设，并对2018年之前建立的污水处理厂按照新的排放标准加快提标改造工作，使流域内工业及生活等废水全部达标后排放。

（4）强化水资源保护监督管理

点源排放仍是北洛河干流下游段水污染的主要原因，加强对建设项目排污、取用水和污水处理厂的提标改造工程监督管理，严格行政审批，控制新的污染发生。进一步重视宣传和舆论监督工作，发挥社会和舆论的监督作用。