昆明市“十三五”国控地表水断面(点位)水质评价结果比较

郭丽辉

(云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站,云南 昆明 650228)

0 引言

2019年底，生态环境部组织完成了“十四五”国家地表水环境质量监测网优化调整工作，在“十三五”1940个国家地表水考核断面、110个入海控制断面和水利部门4493个水功能区断面(合计6543个断面)基础上，进一步优化调整点位布局， “十四五”在全国共布设3646个国控断面[1]，有效实现生态环境部门水环境质量监测网和水利部门水功能区监测网的“两网合一”。

为进一步满足“十四五”全国水生态环境保护工作需求，更好支撑“精准治污、科学治污、依法治污”，2020年12月22日，生态环境部印发了《“十四五”国家地表水监测及评价方案方案》(环办监测函〔2020〕714号)，以下简称“方案”,明确“十四五”国家地表水按“9+X”方式进行监测，按“5+X”方式进行评价，该方案将于2021年1月1日起实施[2]。该方案进一步完善了国家地表水监测及评价方式，有利于推动由人工监测与自动监测并行向以自动监测为主过渡，缩短监测评价周期，优化监测资源配置，实现地表水主要污染指标的实时监控和特征指标的精准监测。

“十四五” 昆明市新增了松花坝坝口、螳螂川-尼格水文站、掌鸠河-盐塘、南盘江-狗街道四个断面,共布设了43个国控断面。“方案”将于2021年1月1日起实施, 为探究是否会对昆明市“十四五”国家地表水水质评价结果产生影响，本文利用昆明市“十三五”国控地表水断面(点位)的年均值以及2019—2020年月均值的监测数据, 采用“5+X”和现行“21项”两种评价方式进行水质评价,对结果进行比较。

1 监测数据及统计方法

监测数据来源于云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站地表水监测数据库,采测分离数据由中国环境监测总站反馈。监测范围覆盖昆明市“十三五”国控地表水断面(点位),监测时间为2016—2020年,监测频次为每月1次,监测项目为《GB 3838-2002地表水环境质量标准》中的24项常规指标。各项监测指标按《地表水环境质量监测数据统计技术规定(试行) 》进行统计处理。

2 评价方法

无论是“21项”评价方式还是“5+X”项评价方式都依据《地表水环境质量标准》 和地表水环境质量评价方法(试行)的规定，国控断面水质类别采用单因子评价法,即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定水质类别,水质类别划分为Ⅰ类、Ⅱ类、 Ⅲ类、Ⅳ类、 Ⅴ类、劣Ⅴ类。

2.1 “21项”评价方式

“21项”评价方式是指现行的地表水水质评价方式,也就是将《GB 3838-2002地表水环境质量标准》表1中除水温、总氮、粪大肠菌群数以外的21项指标作为评价指标进行水质类别的判定。

2.2 “5+X”项评价方式

“5+X”水质评价方式是指将pH、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总磷和“X”特征指标作为评价指标进行水质类别的判定。“X”为《GB 3838-2002地表水环境质量标准》表1基本项目中，除9项基本指标外，上一年及当年出现过的超过III类标准限值的指标；若断面考核目标为Ⅰ或Ⅱ类，则为超过Ⅰ或Ⅱ类标准限值的指标。特征指标结合水污染防治工作需求动态调整。“X”指标开展人工采测分离监测。“9”为国控水站配置的水温、pH、浊度、电导率、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮等9项基本监测指标。

3 结果与讨论

3.1 年均值指标超标率比较

2016—2020年的年均值监测结果表明,2016年昆明市国家地表水监测断面中有20个断面出现超标,其中5项基本指标超标断面占总超标断面的90.0%；“X” 特征指标超标断面占总超标断面的10.0%；2017年昆明市国家地表水监测断面中有22个断面出现超标, 其中5项基本指标超标断面占总超标断面的90.9%；“X” 特征指标超标断面占总超标断面的9.1%；2018年昆明市国家地表水监测断面中有19个断面出现超标, 其中5项基本指标超标断面占总超标断面的84.2%,“X” 特征指标超标断面占总超标断面的15.8%；2019年昆明市国家地表水监测断面中有18个断面出现超标, 其中5项基本指标超标断面占总超标断面的88.9%,“X” 特征指标超标断面占总超标断面的11.1%；2020年昆明市国家地表水监测断面中有12个断面出现超标, 其中5项基本指标超标断面占总超标断面的100.0%；“十三五”期间 5项基本指标和“X” 特征指标占总超标断面的比例变化不大, 5项基本指标超标断面占总超标断面的比例在84.2%以上。5项基本指标超标断面占总超标断面的比例基本呈上升态势,“X” 特征指标的比例基本呈下降态势。历年来“X” 特征指标主要为化学需氧量、五日生化需氧量、阴离子表面活性剂。

3.2 年均值水质类别比较

将2016—2020年昆明市国家地表水监测断面年均值监测结果分别按“5+X”项和“21项”评价方式进行断面水质类别评价,再统计各水质类别所占比例。

劣Ⅴ类断面比例无论是“5+X”项还是“21项”,评价结果完全一致,历年分别为10.3% 、25.6%、15.4%、2.6%、2.6%；Ⅰ～Ⅲ类断面2016—2020年“5+X”项和“21项”比例差值分别为2.6、2.6、0、2.5、0,Ⅰ～Ⅲ类和Ⅳ～Ⅴ类断面比例变化见图2。

图1 2016—2020年5项基本指标和X项特征指标的超标率比较

图2 2016—2020年国控地表水水质类别占比比较

3.3 单月指标超标率比较

选取2019—2020年单月超标断面的超标指标数据进行统计， 5项基本指标和“X” 特征指标超标断面占总超标断面的比例变化见图3和图4。

图3 2019年单月5项基本指标和X项特征指标的超标率比较

图4 2020年单月5项基本指标和X项特征指标的超标率比较

2019年单月X项特征指标超标断面占总超标断面的比例在0%～35.3%,2020年单月X项特征指标超标断面占总超标断面的比例在0%～57.1%, 需要特别说明的是单月X项特征指标主要为化学需氧量,其在单月X项特征指标中的占比为89.3%、86.7%。在年初和年末月份某几个断面化学需氧量监测值较高，这是单月X项特征指标超标断面占总超标断面的比例高于年均值指标超标比例的原因。

3.4 单月水质类别比较

将2019—2020年的昆明市国家地表水监测断面月均值监测结果分别按“5+X”项和“21项”评价方式进行断面的水质类别评价,再统计各水质类别所占比例。2019年单月劣Ⅴ类断面比例无变化，Ⅰ～Ⅲ类断面和Ⅳ～Ⅴ类断面比例变化情况见图5，Ⅰ～Ⅲ类断面和Ⅳ～Ⅴ类断面比例仅在4—6月份有差异，Ⅰ～Ⅲ类断面比例差值分别为2.5、2.4、2.6个百分点。

图5 2019年单月国控地表水水质类别占比比较

2020年各断面比例在8月、11月有差异，各断面比例变化情况见图6，Ⅰ～Ⅲ类断面比例差值分别为2.5、2.6个百分点，Ⅳ～Ⅴ类断面比例差值为-2.5个百分点,劣Ⅴ类断面比例差值为-2.6个百分点。

图6 2020年单月国控地表水水质类别占比比较

3.5 各监测指标月均值未检出占比

统计昆明市国家地表水监测断面各指标月均值的未检出数,计算未检出比例，2019—2020年各监测指标的未检出占比见图7。2019年砷、铜、阴离子表面活性剂、挥发酚、石油类月均值未检出的比例为9.8%、48.1%、54.9%、68.6%、72.2%；未检出的比例高于82.1%以上的有铅、镉、硫化物、六价铬、汞、硒、锌、氰化物，氰化物的未检出率达到了99.8%；2020年砷、铜、阴离子表面活性剂、挥发酚、石油类月均值未检出的比例为8.3%、47.4%、57.9%、74.4%、75.2%；未检出的比例高于90.0%以上的有铅、镉、硫化物、六价铬、汞、硒、锌、氰化物，氰化物的未检出率达到了99.4%；《GB 3838-2002地表水环境质量标准》表1监测项目近一半的指标呈现未检出的稳定特性。

图7 2019—2020年各监测指标月均值未检出比例

4 结论

(1)2016—2020年X项特征指标超标断面占总超标断面的比例在0%～15.8%, “X”指标主要为化学需氧量、五日生化需氧量、阴离子表面活性剂；2019年月均值未检出的比例在82.1%以上的有铅、镉、硫化物、六价铬、汞、硒、锌、氰化物，2020年上述各监测指标未检出的比例上升到90.0%以上，呈现出多项目较高的未检出率特性；“9+X”的监测方式能够涵盖我国地表水主要污染指标, “5+X”水质评价方式具备较好的代表性、科学性；

(2)两种评价方式结果统计, 2016—2020年Ⅰ至Ⅲ类比例差值在0～2.6个百分点,劣Ⅴ类比例完全一致。 2018年、2020年各类水质比例一致。 2019年单月Ⅰ至Ⅲ类比例差值在0至2.5个百分点, 劣Ⅴ类比例完全一致。2020年单月Ⅰ至Ⅲ类比例差值在0至2.6个百分点, 劣Ⅴ类比例差值为-2.6至0个百分点之间；

(3)“十三五”国控地表水断面两种评价方式的结果具有较好的一致性和可比性, “十四五”评价方式的优化调整不会对昆明市国控地表水监测断面水质状况的统一性、延续性产生影响；

(4)按“9+X”方式进行监测，“5+X”方式进行评价,虽然能达到优化监测资源配置，缩短监测评价周期的作用，但必须夯实自动监测站的运维工作，才能完成人工监测与自动监测并行向以自动监测为主过渡的目标，也才能确实达到提高工作效率的目的；

(5)“十四五”期间按“9+X”方式进行监测，“X”指标的确定流程、权限尚需制定更为详细、规范、可控的实施细则。