贵港市近十年主要河流水质评价及变化趋势分析

王思雅，吕 俊

（1.贵港水文中心，广西 贵港 537100；2.广西壮族自治区水文中心，南宁 530023）

贵港市位于广西东南部，是珠江—西江经济带重要节点城市，大西南出海通道的重要门户，处在浔郁平原区，黔江、浔江和郁江在辖区内交汇。辖区水系发育良好，水资源丰富，集雨面积大于50 km2的河流有83 条，河网密度约为1.449 km/km2。郁江是珠江流域西江水系最大的一级支流，干流自横县流入贵港市的覃塘区、港北区、港南区、桂平市，并在桂平市的西山镇汇入浔江。郁江贵港河段集水面积为6445 km2，干流河长166 km，境内主要有鲤鱼江、武思江、大洋河、瓦塘江、独流江、画眉河、官江、东博江、林桥江、渡冲江、南津河、茶山河等12条支流。其中，鲤鱼江和武思江的流域面积最大，分别为1172 km2和1133 km2。郁江干流和鲤鱼江、武思江两大支流的水质优劣与沿江居民的生活和工农业生产息息相关。本文旨在对贵港市郁江干流和鲤鱼江、武思江两大支流近10年的水质进行评价及趋势分析，以期总结区域性的水质污染特征，为贵港市水资源保护提供水文技术支撑。

1 贵港市主要河流水质现状

2022年贵港水文中心在郁江贵港市河段、鲤鱼江、武思江等3 条河流上共设置10 个水质监测站点，其中8个重点水质站、2个湖泊型水库，按《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）评价，年均水质为Ⅰ～Ⅲ类的站点有10 个，占总评价站点个数的100%，占总监测河长的100%；汛期水质为Ⅰ～Ⅲ类的站点有9个，占总评价站点个数的90%，占总监测河长的67.5%；非汛期为Ⅰ～Ⅲ类的站点有10 个，占总评价站点个数的100%，占总监测河长的100%。劣于Ⅲ类水质的站点为鲤鱼江的西江农场3 队，超标指标为五日生化需氧量。平龙水库坝首和武思江水库坝首年均水质均达到Ⅲ类。郁江入境站点大岭年均水质为Ⅲ类；鲤鱼江、武思江入境站点龙扶、武思江水库坝首年均水质分别为Ⅱ类和Ⅲ类；鲤鱼江、武思江汇入郁江站点西江农场3 队、高山年均水质分别为Ⅲ类和Ⅱ类。

2 水质趋势评价分析

2.1 分析资料及参数的选择

在郁江贵港市河段、鲤鱼江、武思江等3条河流上设置的10 个水质监测站点（大岭、瓦塘圩、泸湾江、贵港、东津、龙扶、平龙水库坝首、西江农场3队、武思江水库坝首、高山）开展按月监测，检测指标为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中表1的24项基本指标。本文选取2013—2022 年间具备5 年以上连续水质监测资料的站点进行分析研究，站点取用情况见表1。根据污染特点和检测方法连续性选取pH 值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷等15项水质指标作为趋势分析参数。

表1 参与趋势变化分析评价站点表

2.2 分析方法

2.2.1 季节性肯达尔趋势分析法

（1）单个水质站水质变化趋势分析。由于天然水质数据具有自身的特征，如水质数据的非正态分布性以及与流量、季节性相关，使得线性回归检验、t检验、方差分析及多变量正态法检验等都不能很好地满足水质序列的特点，因此结合水质数据的特征，统计学家G.Kendall提出了一种更加广泛适用、合理的非参数检验方法，即季节性肯达尔检验方法。运用季节性Kendall 检验判断水质指标变化趋势的升或降，具体计算方法见文献[1]。

（2）流域或区域水质变化趋势分析[2]。①流域或区域单个水质指标变化趋势：某单项水质指标的上升比例TUPm=NUPm/N，某单项水质指标的下降比例TDNm=NDNm/N，其中N为流域或区域内站点总数。当TUPm＞TDNm时表明流域或区域该水质指标趋势恶化，反之有所好转。②流域或区域水质变化统合指数：流域或区域水质变化上升趋势综合指数WQTIUP=（∑TUPm+TDN溶解氧）/M，流域或区域水质变化下降趋势综合指数WQTIDN=（∑TDNm+TUP溶解氧）/M，其中TUP溶解氧为溶解氧上升趋势比例数，TDN溶解氧为溶解氧下降趋势比例数，TUPm为其他水质指标上升趋势比例数，TDNm为其他水质指标下降趋势比例数，M为水质指标数。当WQTIUP＞WQTIDN时表明该流域或区域水质整体趋势恶化，反之为有所好转。

2.2.2 平均污染指数法[3-6]

为了直观清晰多项污染物对水环境产生的综合影响，一般采用平均污染指数WQI进行表示。WQI＜0.2 时为清洁，0.2≤WQI＜0.5 时为轻度污染，0.5≤WQI＜2 时为中度污染，2≤WQI＜4 时为重度污染，WQI4时为严重污染。计算式为：

式中：WQI为平均污染指数；Ci为某项污染物浓度；Si为某项污染物的限定浓度，本文以《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅲ类标准为限定浓度；n为参与计算的水质指标个数。

2.2.3 营养状态指数法[2]

水体富营养化常发生在水库和湖泊，是由于水体中氮、磷、含碳有机物等营养物质富集，引起藻类以及其它水生生物过量繁殖，形成水华污染的现象。营养状态指数用于表示水体营养化程度，由总磷、总氮、叶绿素a、高锰酸盐指数和透明度等5个指标构成，具体计算方法见参考文献[2]。

3 水质变化分析结果

3.1 污染物浓度总体趋势

2013—2022 年贵港市主要河库流水质变化趋势结果统计见表2，2013—2022 年贵港市主要河流监测站点水质趋势变化结果见表3，2013—2022 年贵港市主要河流监测站点水质浓度年度平均值和多年平均值成果见表4，2013—2022 年贵港市主要河流监测站点水质平均污染指数成果见表5，2013—2022 年贵港市主要河流平均污染指数年度变化图见图1。

图1 2013—2022年贵港市主要河流平均污染指数年度变化图

表2 2013—2022年贵港市主要河库流水质变化趋势结果统计表

表3 2013—2022年贵港市主要河流监测站点水质趋势变化结果表

表4 2013—2022年贵港市主要河流监测站点水质浓度年度平均值和多年平均值成果表

表5 2013—2022年贵港市主要河流监测站点水质平均污染指数成果表

（1）由表2 可知，2013—2022 年间贵港市主要河流水质变化上升趋势综合指数WQTIUP为31，WQTIDN下 降 趋 势 综 合 指 数 为51，WQTIUP小 于WQTIDN，说明水质整体趋势向好。

（2）由表2、表3 可知，上升的水质指标中，pH值、溶解氧的上升趋势最为明显。pH值除武思江水库坝首呈下降趋势外，其它9个站点均呈上升趋势，上升站数比例达90.0%；溶解氧除龙扶、武思江水库坝首等2 个站点呈下降趋势外，其它8 个站点均呈上升趋势，上升站数比例达80.0%。

（3）由表2、表3可知，下降的水质指标中，氰化物和挥发性酚的下降趋势最为显著，下降站数比例均为90.0%。氰化物除龙扶外，其它9 个站点均呈下降趋势；挥发性酚除大岭呈上升趋势外，其它9个站点也均呈下降趋势。其他下降指标按下降站数比例由大至小排序依次为氟化物、硫化物、总磷、氨氮、汞、阴离子表面活性剂等。

（4）由表4 可知，对研究的10 个水质站点2013—2022 年间15 项水质指标年度均值和多年平均值进行统计，按《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）单因子法评价，贵港市多年平均水质为Ⅱ类水，水质优良。

（5）由表5和图1可知，贵港市主要河流多年平均污染指数为0.145，小于0.2，为清洁水体。根据单项污染指数的大小，可以看出污染贡献率较高的指标为五日生化需氧量、高锰酸盐指数、溶解氧、总磷和挥发酚，说明污染以有机污染为主。10年间贵港市主要河流平均污染指数WQI呈下降趋势，2013年WQI为0.181，2020 年降到0.124，2021—2022 年稳定在0.136～0.144，说明贵港市的水质在2013 年以后呈好转趋势。

3.2 郁江水质变化情况

郁江贵港河段河长166 km，流经贵港市的10个乡镇，河段内支流众多，水势复杂。郁江泸湾江河段是贵港市主城区的饮用水源地，饮用水安全问题受到广泛关注。分析郁江贵港市河段沿程水质站的多年平均污染指数变化情况，可直观了解多年来多项污染物对河段产生的综合影响。

利用布设在郁江上的5 个水质站2013—2022年间15 项水质指标的每年平均值，计算该5 个水质站的每年平均污染指数，而后根据各站点10 年间每年的平均污染指数，计算多年平均污染指数WQI。作图（见图2）发现WQI从大岭到泸湾江先是下降，然后进入贵港市主城区后快速上升，在市区到达最高值0.150，随后下降。说明饮用水源地泸湾江的水质较为清洁，贵港市主城区废污水污染较为明显。

图2 郁江贵港市河段多年平均污染指数沿程变化图

3.3 入境站点和出境站点水质变化情况

贵港市主要河流出入境站点水质平均污染指数变化图见图3。由图3可知，2013—2022年间，郁江入境站点大岭水质于2016—2017 年出现轻微的反弹，由2013 年平均污染指数为0.180 的轻度污染状态，降至2022 年平均污染指数为0.106 的清洁状态，10 年间平均污染指数下降趋势非常明显；鲤鱼江入境站点龙扶、汇入郁江站点西江农场3队2020年平均污染指数均降到了最低点0.121 和0.148，而后在2021 年、2022 年均较2020 年均有较大幅度的上升，说明近两年来鲤鱼江的水质有所恶化；武思江入境站点武思江水库坝首的水质由2018 年平均污染指数为0.200 的轻度污染状态，降至2022 年平均污染指数为0.139 的清洁状态，下降趋势尤为明显；汇入郁江的站点高山的平均污染指数在2018—2020年与武思江水库坝首同样呈下降趋势，但2021年迅速升高，说明该流域该年份在武思江水库坝首与高山之间污染较为明显；郁江出境站点东津的平均污染指数与入境站点大岭极为相似，均为在下降1～2 年后，于2016—2017 年出现了轻微的反弹，而后又呈现下降趋势，说明郁江贵港市河段的水质整体向好。东津的平均污染指数除2018 年比大岭稍低外，其他年份均大于大岭，由此也印证了3.2节的分析结论，贵港市主城区废污水污染较为明显，又或者因为鲤鱼江的水质较差，受到鲤鱼江汇入后的影响有关。

图3 贵港市主要河流出入境站点水质平均污染指数变化图

3.4 水库水质变化趋势

3.4.1 水质变化情况

在贵港市境内，平龙水库与武思江水库的水质状况与市民的生活密切相关。平龙水库位于贵港市覃塘区蒙公乡平龙村，总库容为1.24 亿m3，有效库容1.23亿m3，是贵港市覃塘区饮用水源地。武思江水库位于贵港市港南区木梓镇新莲村，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、养殖于一体的的大型水库，多年来发挥着重要的社会效益。计算平龙水库与武思江水库2018—2022年的年度平均污染指数，作图（见图4）直观了解水库水质的变化情况。从分析结果来看，平龙水库坝首的平均污染指数呈上升趋势，由2018 年的0.152 上升至2022 年的0.179，说明该水库的水质近年来有所恶化；武思江水库坝首的平均污染指数则从2018 年的0.200（轻度污染状态）下降至2022年的0.139（清洁状态），水质状况有明显好转。

图4 武思江水库和平龙水库水质平均污染指数变化图

3.4.2 营养状态指数变化情况

按营养状态评价方法计算营养状态指数EI，发现2018—2022 年间武思江水库坝首营养状态由轻度富营养变为中营养，再变为轻度富营养，虽然EI值先下降再上升，但下降幅度明显比上升幅度大，说明水质总体向好（见表6）；平龙水库坝首EI值则从2018 年的50.5 上升至2022 年的53.1，基本持续呈轻度富营养状态（见表7）。

表6 武思江水库营养状态指数成果表

表7 平龙水库营养状态指数成果表

4 水质变化趋势分析

4.1 单项水质指标变化趋势分析

（1）上升的水质指标中，pH 值、溶解氧的上升趋势最为明显。纵观10 年的监测结果，pH 值平均值处在7.51～7.80 之间，属于正常范畴。根据文献[5-6]记载，当pH 值处于7.00～8.00 间，单项污染指数可认定为0.100，该数值均低于历年的平均污染指数，因此可认为在本文的分析时段中，pH 值的升高对水质的影响并不显著（见表5）。溶解氧上升站数比例为80.0%，表明水体质量好转，自净能力提升，排入水体中硫化物、氨氮等耗氧污染物质在减少，这相应从硫化物、氨氮指标的下降也验证这个问题。

（2）在下降趋势的指标中，氰化物和挥发性酚的下降趋势最为显著，此外，氟化物、汞、六价铬也呈下降趋势。这些有毒污染物主要来源于工业废水，说明10 年间，贵港市加大了对工业排污口的监管，加强工业废水达标排放，确保水体质量好转。

（3）硫化物、总磷、氨氮、阴离子表面活性剂下降，说明生活污水、养殖废水、工业废水、农灌污水及洗涤污水的排放得到了有效的遏制，污水处理厂发挥了明显的效用。

4.2 贵港市总体水质变化趋势分析

季节性肯达尔趋势分析法和平均污染指数法分析结果显示2013—2022 年间贵港市主要河流水质都处于不断向好的趋势，体现了近10年贵港市委市政府高度重视水资源、水环境和水生态保护。从郁江沿程水质变化特点来看，多年平均污染指数在经过贵港市主城区后明显上升，原因是贵港市主城区是贵港市人口最为密集的地方，是经济产业最为发达区域，产生废污水量相对较多。此外，可能与鲤鱼江的水质较差有关，鲤鱼江与郁江的交汇处正是处于泸湾江与贵港之间（见图1），自2018年有监测数据以来，鲤鱼江汇入郁江站点西江农场3 队的平均污染指数在0.159～0.219 之间（见图4），均大幅度大于郁江的监测站点，因此有可能是贵港市主城区水质的另一污染源。

4.3 水库水质变化原因

武思江水库坝首的平均污染指数从2018 年的0.200（轻度污染状态）下降至2022 年的0.139（清洁状态），5 年间水质状况得到明显好转，说明水库管理部门在实施最严格水资源管理制度和全面推行河湖长制取得了实质的成效。平龙水库坝首的平均污染指数则呈上升趋势，水库长期呈轻度富营养状态。从该水库开展的特殊监测项目浮游植物密度的监测结果看，自2020 年7 月份开展监测以来，监测水域重度水华现象明显，出现了以束丝藻、泽丝藻、伪鱼腥藻为主要优势种的蓝藻水华，破坏了水生态系统平衡，导致水体恶化。究其原因，可能与库区及其周边的渔业养殖、工业生产、速生桉种植、生活污水排放等有关。具体原因有待进一步实地调查研究。

5 结语

郁江作为贵港人民的母亲河，鲤鱼江、武思江作为郁江的一级支流，该3 条河流流经贵港市的主城区及覃塘区、港北区、港南区、桂平市，设置的西江农场3 队、东津等2 个站点是贵港市实行最严格水资源管理制度各县（市、区）河流交接的水质水量考核站点，泸湾江河段是贵港市主城区的饮用水源地，平龙水库是覃塘区的饮用水源地，重要程度显而易见。结合以上分析，郁江、武思江水质状况总体向好，但鲤鱼江流域的水质状况近年来相对较差，为保障该流域的水质健康和城乡供水安全，提出以下几点建议：

（1）合理解决各类污染问题，坚持绿色发展。对农业面源污染问题，可加大流域周边地区农产品种植结构的调整力度，综合防治农药化肥等面源污染。对生活污水收集处理率低的问题，可加大密度设置污水处理厂，提升农村污水收集处理率，减少农村生活污水直排造成水体污染。对工业面源污染问题，加大对工企业的监管力度，特别对于对水环境产生重大污染的生产企业，各职能部门要依法依规进行处理，消除污染。对其他面源问题，可加强流域两岸水土流失保护措施，流域内不得新种植速生桉，原种植的速生桉要逐年清理引退，逐年减少饮用水水源保护区内速生桉种植数量。

（2）强化监管，多措并举，加大投入治理水库水质。有关部门可组织技术力量查找污染源，加强库区的日常监控管理，逐渐减少化肥、农药、含磷洗衣粉的用量，控制过量的氮、磷肥料及农业生产生活废弃物进入水库，以降低水库水体的营养化程度。水库管理部门可适当进行底泥治理与疏浚，控制底层营养物质的释放，同时适当实施库区水位调控或库内水流扰动措施，破坏藻类生长环境，并在藻类爆发季节辅配人工打捞措施等，最大可能地去除藻类危害。此外，还可以适当增加投放草鱼、鲈鱼等食草类鱼种，通过鱼类捕食，减少藻类产生。

（3）加强宣传，形成联防联治机制。加强网络、电视、广播、报纸等多种形式的法律知识宣传和定向培训，让流域周边农村居民形成生态环境保护全民参与、全民监督、全民共治的良好氛围，以保持流域水质的长久健康。