三门峡市黄河水源地水质变化趋势分析

席凤霞+席保慧+郝晋+张鑫鑫+代琪

摘 要：为了实时掌握三门峡市黄河水源地水质变化动态，选择三门峡公路桥水质监测断面2009年—2015年的资料，应用季节性Kendall检验方法对三门峡市黄河水源地主要污染指标的变化趋势进行分析评价。结果表明，近几年来，随着黄河流域水污染防治力度的加大，三门峡市黄河水源地水质变化趋势呈现好转态势。

关键词：水质；趋势分析；季节性Kendall检验法；三门峡市黄河水源地

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.33.200

三门峡市位于河南省西部边缘，豫、晋、陕三省交界处的黄河右岸。于1986年被设立为地级市。现有人口227.79万人（2014年）。地处属暖温带大陆性季风型气候，年平均气温13.8℃，年降水量500mm—800mm。由于区域经济的持续快速发展，地下水资源供需矛盾突出，为了满足城镇居民生活饮用水、工农业用水的需要，该市自1995年开始以黄河作为水源地。随着区域生产和生活用水量增加，排入黄河的废污水量也随之增大，部分企业废污水量未经达标排放，再是农业耕作使用大量的化肥、农药，加之黄河流域降水偏少、水量偏枯，水体稀释和降解污染物的能力下降，使得区域水质受到严重污染。“十二五”期间，黄河流域污水排放治理力度加大，区域入黄排污得到了有效控制，三门峡市黄河水源地水质有了明显好转。为了区域城镇及黄河下游居民饮用水安全，适时对水源地水质进行分析研究意义重大。为了摸清近几年来三门峡市黄河水源地水质变化情况，本文选用Kendall检验法对该水源地水质变化趋势进行分析研究。

1 季节性Kendall检验方法

季节性Kendall检验是一种仅考虑数据相对排列的非参数检验方法，其主要优点是随机变量的基本概率分布并不居于重要地位。该检验一是将水质资料在历年相同月份或季节间进行比较，避免了季节性的影响；二是因数据比较只考虑相对排列而不考虑其大小，则可避免水质资料中常见的漏测值问题，也使奇异值对水质趋势分析影响降到最低限度。

取显著性水平α为0.1和0.01，既当α≤0.01时，说明检验具有高度显著性水平；当0.01<α≤0.1时，说明检验是显著性。在α计算结果满足上述两条件情况下，当τ为正时，则说明具有显著（或高度显著性）上升趋势；当τ为负时，则说明具有显著（或高度显著性）下降趋势；当τ为零时，则无趋势。

2 水质趋势分析

2.1 水质序列及评价项目选择

为了保证趋势分析的可靠性，本文选取三门峡市黄河水源地常年水质监测并具有代表性的断面（三门峡公路桥断面）2009年—2015年共7年的水质序列资料，应用季节性Kendall检验法进行水质变化趋势分析。

本文根据三门峡市黄河水源地水体污染的特点，选择监测序列长、数据可靠及代表性强的CODCr、氨氮、pH、溶解氧、CODMn、BOD5、氟化物、砷、汞、挥发酚、硫酸盐、氯化物、硝酸盐氮、铁、锰等15项污染指标进行浓度变化趋势分析。

2.2 水质变化趋势分析

（1）根据上述选择的评价项目，采用季节性Kendall检验法计算得2009年—2015年三门峡市黄河水源地水质浓度趋势检验结果如表1所示。

从表1中得知，三门峡市黄河水源地2009年—2015年15项评价指标中，CODCr、氨氮、CODMn、BOD5、汞、铁、锰等7项指标呈高度显著下降趋势，占总指标的46.7%；呈高度显著上升趋势为溶解氧、硝酸盐氮2项指标，占总的13.3%；呈显著下降趋势砷和呈显著上升趋势硫酸盐指标均占总的6.7%；pH、氟化物、挥发酚和氯化物4项指标升降趨势均不明显，占总指标的26.7%。

（2）依据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中“基本项目标准限值”Ⅲ类水质标准及“水源地补充项目标准限值”规定，对上述评价项目（2009年—2015年）浓度月均值超过规定标准的CODCr、氨氮、铁和锰4项污染指标作进一步分析，如图1—图4所示。

从图1可以看出，CODCr除2009年—2011年有超过Ⅲ类水质标准限值20mg.L-1的外，其余4年均未有 超过Ⅲ类标准。从图2看出，氨氮汛期除了2009年有超过Ⅲ类水质标准限值1.0mg.L-1的外，其余年份均未超标；非汛期超标严重，主要是由于上游来水量小，稀释及自净能力差的原因。从图3及图4可以看出，铁标准限值0.3mg·L-1，锰的为0.1mg·L-1，两项指标汛期超标最为严重，其主要原因均是汛期泥沙量高所致，7年总的水质变化趋势在逐渐好转。

3 水质现状分析

根据三门峡公路桥断面2015年水质监测资料，对三门峡市黄河水源地水质现状进行单因子分析评价。评价标准依据GB3838-2002，评价指标、各项指标浓度年均值及评价结果如表2和表3所示。

从表2和表3中可以看出，三门峡公路桥断面2015年15项评价指标中，除铁超过“水源地补充项目标准限值”外，其余项目均未超过“基本项目标准限值”Ⅲ类水质标准或“水源地补充项目标准限值”规定，说明三门峡市黄河水源地水质在向着达标方向发展。

4 结语

本文采用季节性Kendall检验法，对三门峡市黄河水源地2009年—2015年7年的水质变化趋势进行分析，15项评价指标中，呈高度显著下降趋势的7项指标，2项呈高度显著上升趋势，1项呈显著下降趋势占，1项呈显著上升趋势，4项升降趋势均不明显。对7年中浓度月均值超过规定标准的指标作了进一步分析说明。并对2015年15项指标进行了水质类别分析评价。结果表明三门峡市黄河水源地水质变化逐渐呈现好转趋势结果，与实际情况符合。

从以上分析结果看，三门峡市黄河水源地水污染状况不容乐观，今后还需进一步加强《水法》和《水污染防治法》等法律法规的宣传工作，提高全民保护水资源的意识，加大水污染防治力度，减少废污水排放量，对区域排污企业进行定期的监督检查，要求企业对污水进行处理后再排入黄河，加强城市污水处理设施建设，加强区域水质的监测、监督、预测及评价工作，密切关注三门峡市黄河水源地水质变化趋势，为保障城镇及黄河下游居民饮用水安全提供服务。为水资源保护提供强有力的技术支撑。

参考文献

[1]Kendall M G.Rank Corrclation Mcthods[M].London：Charles Griffin，1975.