郪江流域水质现状及成因分析

张 凯，刘 兵，唐红军，杨永安，余全智，罗文仲

（遂宁市环境监测中心站，四川 遂宁 629000）

郪江流域水质现状及成因分析

张 凯，刘 兵*，唐红军，杨永安，余全智，罗文仲

（遂宁市环境监测中心站，四川 遂宁 629000）

通过郪江国控监测断面和省控生态补偿监测断面2016年监测数据，利用单因子评价法、综合污染指数法和Spearman秩相关系数法分析了郪江干流水质现状和变化趋势，研究了其水质空间分布和时间变化情况及水质污染的原因。结果表明，2016年郪江水质总体为Ⅴ类，未达到“水十条”考核要求，主要污染物为总磷和化学需氧量。针对郪江水质现状和污染成因，并提出了污染防治建议。

水环境质量；现状；污染物；成因；郪江

郪江流域位于四川盆地中部，地处涪江中段丘陵区，是四川省流经农业区和居民区比较集中的河流之一。随着郪江流域工农业生产的迅速发展，其水质状况变得愈加不容乐观。为了落实《水污染防治行动计划》（以下简称“水十条”）中强化环境质量目标管理的要求[1]，“十三五”期间，环保部在郪江流域布设了2个国控监测断面，用于环境质量目标考核。为此，四川省政府与郪江流域相关的市级人民政府签订了水质目标责任书。同时，郪江是涪江的重要支流，位于遂宁市饮用水水源地（桂花）的上游，具有较高的环境敏感程度。因此，客观准确地评价郪江流域水质现状、分析其影响因素，对于郪江流域水环境管理和确保饮用水安全具有重要意义。

目前，水环境质量主要评价方法有单因子评价法、综合污染指数法、主成分分析法、水污染指数法和内梅罗污染指数法，虽然单因子评价法简便易行，但其不能反映多个水质参数与相应标准之间的综合相对关系，而综合污染指数法既能突出污染指数最大因子对总体水质的作用，又能定量反映水质总体污染程度，是目前应用较广和较成熟的评价方法[2～7]。“水十条”中要求“综合考虑水环境质量及达标情况等因素，国家每年公布最差、最好的10个城市名单和各省（区、市）水环境状况”[1]。为了郪江水环境质量评价结果与水污染防治目标考核要求和城市水环境质量排名要求具有一致性和可比性，服务于环境管理，本文运用单因子评价法和综合污染指数法，结合《城市水环境质量排名技术规定》[8]，对郪江流域水质现状进行评价，分析其污染原因，并对存在问题提出建议，为郪江流域的水环境质量管理提供依据和参考。

郪江为涪江右岸一级支流，全长148千米，流域面积2145平方千米，支流主要集中在右岸，呈树枝状分布，有继光河、象山河、马力河等较大的支流13条。郪江发源于中江县龙台镇大田湾，流经中江县广福镇、三台县郪江镇等地，至遂宁大英县象山镇无神村入遂宁境，在遂宁境内流经象山、玉峰、蓬莱、隆盛、回马等5个乡镇，于回马镇郪江村魏家角汇入涪江。郪江多年平均流量10.1立方米每秒，多年平均年径流量4.5亿立方米[9]。郪江流域水系如图1所示。

图1江流域水系图

2 研究对象及数据来源

郪江流域干流主要分布在遂宁市大英县境内。“十三五”期间，国家在郪江干流上游下游各设置了1个国控监测断面，上游监测断面为象山断面，设置在德阳市中江县普兴镇二水口，此断面是德阳市和遂宁市的跨市断面，也是遂宁市的入境断面；下游断面为郪江口断面，此断面设置在遂宁市大英县回马镇郪江汇入涪江处。2016年，遂宁市环境监测中心站会同德阳市环境监测中心站对跨市断面开展了月度联合监测。同时，从2015年10月开始，四川省环境保护厅在郪江流域开展了县域水环境生态补偿水质监测工作，分别在中江县大英县交界处、大英县遂宁市交界处设置了山川村和漆家桥生态补偿监测断面。鉴于此，本文利用象山、郪江口国控地表水断面和山川村、漆家桥省控生态补偿监测断面的监测数据研究2016年郪江流域水质状况。监测断面具体见图2和表1。数据来源于遂宁市环境保护局对上述监测断面的月度例行监测，其中国控断面监测指标为《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）表1中的24个基本项目及电导率，生态补偿监测断面监测指标仅为氨氮（NH3-N）、高锰酸盐指数（IMn）和总磷（TP）。

3 评价指标及方法

3.1 评价指标

水质评价指标为《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002），表1中除水温、总氮、粪大肠菌群外的21项指标，包括pH、溶解氧、高锰酸盐指数（IMn）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、石油类、挥发酚、汞、铅、总磷（TP）、化学需氧量（CODCr）、铜、锌、氟化物、硒、砷、镉、铬（六价）、氰化物、阴离子表面活性剂和硫化物。

图2 监测断面示意图

表1 郪江流域水质监测断面信息

3.2 评价方法

3.2.1 单因子评价法

对河流断面水质类别判定采用单因子评价法，根据《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）表1中规定的污染指标Ⅲ类标准限值与监测值比较，选取污染最严重指标的级别作为该断面水质类别。

3.2.2 综合污染指数

用水质参与评价的单项指标浓度值，除以该水质指标对应的《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中Ⅲ类标准限值，计算出单项指标的污染分指数。将各单项指标的污染分指数经加和得出综合污染指数。

（1）单项指标的污染分指数Pi

Pi= Ci/ Cis

式中：Ci为第i个水质指标的监测值； Cis为第i个水质指标Ⅲ类标准限值； Pi为第i个水质指标的污染指数。此外：

1）pH的污染分指数计算方法：

4 结果与分析

4.1 水质类别变化分析

2016年郪江国控断面象山和郪江口的水质类别变化情况如表2所示。象山断面全年水质为Ⅴ类，为中度污染。其中：2个月Ⅲ类，水质良；4个月Ⅳ类，水质为轻度污染；2个月Ⅴ类，水质为中度污染；4个月劣Ⅴ类，水质为重度污染。Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质所占全年比例分别为16.7%、33.3%、16.7%和33.3%。郪江口断面全年水质为Ⅴ类，为中度污染。其中：3个月Ⅲ类，水质良；2个月Ⅳ类，水质为轻度污染；2个月Ⅴ类，水质为中度污染；5个月劣Ⅴ类，水质为重度污染。Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类所占全年比例分别为25.0%、16.7%、16.7%和41.6%。

表2 2016年国控监测断面水质类别

4.2 各项指标超标情况分析

2016年，郪江国控断面象山和郪江口的主要超标指标为TP、CODCr、IMn和BOD5。象山断面的TP、CODCr、IMn和BOD5超标频率分别为66.7%、66.7%、33.3%和25.0%；郪江口断面的TP、CODCr、IMn和BOD5超标频率分别为66.7%、66.7%、50.0%和41.7%。

4.3 综合污染指数变化情况

为了定量反映郪江水质受到的污染程度，利用象山和郪江口断面各月水质参与评价的单项指标浓度计算出综合污染指数P，如图3所示。

图3 综合污染指数逐月变化

由图3可见，从2016年1月至4月，两断面的P值虽有波动，但总体污染程度相当。5月两断面的P值均达到最大，为全年污染最严重的一个月。从5月至11月，两个断面的P值均显著高于其它月份，同时郪江口断面的P值高于象山断面。12月郪江口断面的P值略低于象山断面。郪江口断面年均P值为8.2，高于象山断面的7.3，这说明在2016年，郪江口断面的水质差于象山断面，郪江水体在遂宁境内污染程度加重。

郪江水质变化趋势采用Spearman秩相关系数（γs）对各断面每月的综合污染指数进行分析。从全年来看

（n=12，Wp为0.506），郪江口和象山断面的γs分别为0.252和0.287，两断面水质月度无显著变化，但从5～12月（n = 8，Wp为0.643），郪江口和象山断面的γs分别为-0.762和-0.838，这说明两断面的水质从5月开始有显著的好转，且象山断面好转更明显。

4.4 主要污染指标时空变化趋势分析

4.4.1 主要污染物月度变化

象山断面主要污染物浓度逐月变化如图4所示。BOD5、CODCr、IMn的浓度均从2016年1月开始逐渐升高，到4月达到最大值，此后至12月虽有一定波动，但整体有下降趋势。4～12月，BOD5、CODCr、IMn的秩相关系数γs分别为-0.787、-0.815、-0.967，说明这几种污染物在此期间下降显著。TP从1月降到3月达到最低值，随后开始升高，到5月达到最大值，此后至12月虽有一定波动，但整体有下降趋势。5～12月TP的秩相关系数γs分别为 -0.742，说明下降显著。

图4 象山断面主要污染物浓度逐月变化

郪江口断面主要污染物浓度逐月变化如图5所示。BOD5、CODCr、IMn和TP的浓度均从2016年1月开始逐渐升高，到5月达到最大值，此后至12月虽有一定波动，但整体有下降趋势。5～12月，BOD5、CODCr、IMn和TP的秩相关系数γs分别为-0.850、-0.575、-0.905和-0.714，这说明BOD5、IMn和TP在此期间下降显著，CODCr有下降趋势但不显著。

图5 郪江口断面主要污染物浓度逐月变化

4.4.2 主要污染物沿程变化

利用国控断面和生态补偿监测断面主要指标分析郪江水质沿程变化情况（生态补偿断面监测指标仅为TP、NH3-N和IMn），如图6所示。由图6可见，TP、NH3-N和IMn的浓度均从象山、山川村到漆家桥断面依次增高，到了郪江口断面有所降低，但高于象山断面。郪江口的BOD5同象山相当，均为3.8mg/L，郪江口的CODCr（26mg/L）高于象山断面（24mg/L）。综合上述几个指标分析，郪江干流上游水质较好、中游较差、下游略有好转。

图6 郪江主要污染物沿程变化

从年均浓度来看，象山、山川村、漆家桥和郪江口断面的TP分别超标0.59、0.75、0.81和0.68倍，象山和郪江口断面的CODCr分别超标0.21和0.31倍，IMn仅漆家桥断面超标0.03倍，NH3-N和BOD5各断面均达标。可见TP为郪江的首要污染物。

4.5 特征污染指标分析

本文关注了没有纳入评价且常被忽略的电导率这项水质指标，发现郪江口断面的电导率（77.1ms/m）显著高于象山断面（52.3ms/m），也远高于其汇入的涪江多年（2011～2016年）电导率均值38.1ms/m。为此，对郪江象山断面、郪江口断面以及两断面之间的污染源进行了常规阴阳离子调查。调查发现，郪江口断面的氯离子含量为88.1mg/L，远高于郪江入遂宁境象山断面的38.4mg/L和涪江的11.5mg/L。郪江大英县段某盐化工厂外排废水氯离子高达5700mg/L，未达到《四川省水污染物排放标准》（DB 51/190-93）的要求。此类企业的外排废水对郪江口断面的氯离子含量有直接的贡献，应加强环境监管。

5 水污染原因分析

通过以上分析，发现郪江干流水质为Ⅴ类，属中度污染，未达到Ⅲ类水域功能和“水十条”考核要求，且从综合污染指数来看，郪江口断面水质污染程度较上游象山断面有所加重，说明郪江在大英县境内的水质受到进一步的污染。分析其污染原因可能有以下几种：

（1）从国控断面月度的水质类别、主要污染物浓度、综合污染指数来看，在平水期和丰水期（4～11月）郪江流域的水质反而较枯水期差。究其主要原因，一是郪江流域遍布着规模不等的畜禽养殖场以及大量散养农户，但相应污染物处理设施和环保措施未落实，大量养殖废水和畜禽粪便等污染物通过雨水冲刷和地表径流进入河流，对水体造成污染；二是郪江流域流经的中江、三台和大英县的农业较为发达，在丰水期也是降雨比较集中的时期，大量农田施用的农药、化肥特别是磷肥通过水田外溢和地表径流进入河流，对水体造成污染。

（2）郪江流域城镇生活污水尚未完全收集至污水管网，仍有部分生活污水直排环境水体。乡镇污水处理设施覆盖率较低，即便已建成的设施因管网建设和运行经费等问题大多不能正常运行，在运行管理上表现出“缺机构、缺制度、缺人员、缺技术”等问题。以郪江流经的大英县为例，截至2016年末，县城污水收集处理率不到60%，全县共11个乡镇，只有9个乡镇建有污水集中处理厂，能正常运行的仅有2个。

（3）个别工业企业存在违法排污行为。近年来，随着企业环保意识的提高和环境执法力度的加大，郪江流域主要工业企业实现了水污染物达标排放，但仍存在个别企业特别是小微企业治理设施不到位、管理松懈、逃避监管的问题、违法排污行为时有发生。

（4）原本流量小、流速慢、生态补水少的郪江大英段仍建有水电站和堤坝，使部分河段水体自净能力大大降低，同时使河流的生态系统形态和功能也难以维持。

6 对策建议

（1）各级党委、政府应进一步落实环境保护主体责任，转变环保工作理念，以改善环境质量为核心，落实“水十条”，明确水环境管理责任分工，全力推动水环境管理战略转型[10]。坚持预防优先、强化源头控制污染，一些地方为了完成“水十条”考核，采用调水，甚至把河水当成污水来处理等急功近利的方式是不可取的。

（2）在环境保护体制机制上，要从环保部门单打独斗向多部门协作、齐抓共管的局面转变。郪江流域相关市县应建立定期联席会议制度，相互通报治污工作，探索全流域水环境综合治理，上下游、左右岸形成区域协同共治、联防联控、统一作战的治污工作局面。利用好生态补偿监测成果，把生态补偿作为联防联控的重要抓手，让超标者赔偿，让改善者受益。

（3）对郪江流域在环境监管上采取网格化管理。以属地管理为原则，以市为单位，建立“市、县、乡”三级“河段长”制，把治污的责任落实到各级党委、政府领导，建立河长工作制度和考核机制，确保属地范围内郪江河段水质明显改善。同时在主要支流增设监测断面，纳入水质考核目标。

（4）加强对郪江流域废水排放企业的监管，确保企业废水治理设施正常运行和各种废水污染物长期稳定达标排放，依法严惩偷排行为。

（5）加快城镇污水处理设施及配套管网的建设，真正实现雨污分流。对已建成的污水处理设施进行提标改造，提高污水收集率及处理效率。进一步加强乡镇、村民集中区污水处理设施建设和运行保障。

（6）控制农业面源污染。开展农作物病虫害绿色防控、统防统治。推广低毒、低残留农药使用补助试点经验，深入推行测土配方施肥。进一步加强农田标准化建设。

（7）防治畜禽养殖污染，规范畜禽养殖管理。督促现有规模化养殖场（小区）配套建设粪便贮存、处理、利用设施。依法关停郪江流域禁养区畜禽养殖场。取缔郪江所有的养鱼网箱，加强农村塘、堰水产养殖排水管理。

（8）合理调度郪江河道各级水电站、堤坝水库的水资源量，保障河道的生态补水和自净能力，实现“流水不腐”。

7 结语

（1）通过2016年郪江国控监测断面和省控生态补偿监测断面监测数据，利用单因子评价法和综合污染指数法发现其水质呈现出上游相对较好、中游较差、下游略有好转的现状，水质总体为Ⅴ类，4～11月水质较差，其余月份相对较好，主要污染物为总磷和化学需氧量。

（2）2016年，郪江流域月度主要污染物指标为TP、CODCr、IMn和BOD5，其超标频次依次递减。年均浓度象山和郪江口断面的TP分别超标0.59和0.68倍，CODCr分别超标0.21和0.31倍，其他指标均达标，TP为首要污染物。

（3）针对郪江水质现状，分析了该水质污染的原因，并提出了水质污染防治的建议，为有关部门治理郪江流域提供依据和参考。

[1] 国务院．国务院关于印发水污染防治行动计划的通知[EB/OL]．（2015-04-02）[2016-11-1]． http：//www．gov．cn/zhengce/content/2015-04/16/content_9613．htm．

[2] 陈雨艳，杨坪，向秋实，等．岷江流域水质状况评价及变化趋势分析[J]．中国环境监测，2015，31（6）：53-57．

[3] 李名升，张建辉，梁念，等．常用水环境质量评价方法分析与比较[J]．地理科学进展，2012（5）：617-624．

[4] 陈雨艳，余恒，向秋实，等．沱江流域水环境质量分析[J]．四川环境，2015（2）：85-89．

[5] 张小君，徐中民，宋晓谕，等．几种水环境质量评价方法在青海湖入湖河流中的应用[J]．环境工程，2013（1）：117-121．

[6] 赵前信．四种水环境质量评价方法在六安市水库中的应用[J]．环境工程，2014（3）：113-116．

[7] 代堂刚，宋昭义．横江流域水环境质量综合评价方法探讨[J]．水资源保护，2010（6）：66-69．

[8] 环境保护部．关于征求《城市水环境质量排名技术规定（征求意见稿）》意见的函．[EB/OL]．(2016-06-23) [2016-12-21]． http：//www．mep．gov．cn/gkml/ hbb/bgth/201606/t20160627_356096．htm．

[9] 中国河湖大典编纂委员会．中国河湖大典（长江卷 上）[M]．北京：中国水利水电出版社，2010：217-218．

[10] 石效卷．落实“水十条”全力推动水环境管理战略转型[J]．环境影响评价，2016（2）：32-35．

*注：本文通讯作者为刘兵。E-Mail: bingliu@cqu.edu.cn.

Current Situation and Causation Analysis on Water Quality of Qijiang River Valley

ZHANG Kai, LIU Bing, TANG Hong-jun, YANG Yong-an, YU Quan-zhi, LUO Wen-zhong
(Suining Environmental Monitoring Central Station, Sichuan Suining 629000, China)

Basted on the monitoring data of the national control monitoring section program and the provincial control ecological compensation monitoring section program of Qijiang river in 2016, the paper uses the methods of single-factor assessment, the comprehensive pollution index and the Spearman’s rank correlation coefficient to analyze the current situation and variation trend of Qijiang river mainstream water quality, works over the spatial distribution and time variation of the water quality, and probes into the pollution causation of the river water quality. The results showed that the overall water quality category of Qijiang River in 2016 was the V class, which did not meet the requirements of the action plan for prevention and control of water pollution. The major pollutants were total phosphorus and chemical oxygen demand.Based on the current situation and pollution causation of water quality in Qijiang River, the paper puts forward some suggestions for the prevention and control of water pollution.

water environmental quality; current situation; pollutant; causation; Qijiang river

X522

A

1006-5377（2017）04-0049-06