2011—2016年河北省主要入海河流水质及污染状况分析

孙玉娟 田建立 韩丽君 王丽伟 郝广民 高鹏 李瑞平

摘 要：为探究河北省主要入海河流的历年水质及近年来污染变化状况，以及对近岸海域可能造成的影响，利用2011—2016年的监测结果，计算了入海河流主要污染物的入海通量，并采用单因子评价法、秩相关系数法等对水质和历年变化趋势进行了分析。结果表明：河北省主要入海河流都出现不同程度的污染，2011—2016年河北省入海河流以劣Ⅴ类水质为主，水质较差。主要污染物高锰酸盐指数和生化需氧量年均入海量在2012年有所上升，2013—2016年呈下降趋势；氨氮和化学需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年虽有波动，但变化趋势不明显；总磷入海量整体呈现轻微上升趋势。高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷入海量年均分别为868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。因此，加强入海河流污染的综合治理对于完成地表水及近岸海域水质目标考核乃至近岸海域污染防控意义重大。

关键词：水污染防治工程；入海河流；水质；污染状况；主要污染物；入海量

中图分类号：X84 文献标志码：A

文章编号：1008-1534（2018）05-0348-06

河口-近海系统位于沿海经济带，是海陆相互作用最为活跃、对流域自然变化和人类活动响应最为敏感、与近岸环境变化关系最为密切的区域。虽然近岸海域水体中污染物浓度的分布状况是海水污染物本底值、海域污染以及陆源污染综合作用的结果，但随着沿海人类社会经济活动的加剧，陆源污染也成为近岸海域水体污染的主要影响因素，其中又以入海河流输送污染物最为突出[1-3]。有研究表明，海洋中溶解氮、磷、硅的75%～94%来自于河流输送[4-5]，在密集农业和工业活动的流域所占比例更高。随着社会和经济的发展，人类活动对河流中污染物的构成影响愈加显著[6]。而陆源物质通过河流输送至海，并对海洋生态环境产生的重要影响，成为环保部门及科学研究的重点课题。

河北省共有入海河流国控监测断面12个，占整个渤海入海河流监测断面的26%。据了解，渤海近岸海域污染的75%是由陆源污染物引起的，而入海河流则是陆源污染的主要来源[7]，因此，研究河北省主要入海河流的污染状况对于了解河北省近岸海域乃至渤海水质变化成因以及污染防治均有重要意义。本文利用2011—2016年河北省主要入海河流的监测结果，对河北省入海河流的历年水质及污染变化状况进行探讨分析，并讨论对近岸海域水质的影响，以期对河北省近岸海域管理提供基础数据及理论依据。

1 材料与方法

1.1 监测点位及测定方法

河北省共有入海河流国控监测点位12个，其中位于沧州市辖区4个，唐山市辖区2个，秦皇岛市辖区6个，监测点位如图1所示。在每条河流的入海处设置采样断面，监测时间为2011—2016年，监测频次为每月1次，按照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）水质评价涉及项目开展全项监测，按照《水和废水监测分析方法》（第四版）中的相关内容进行采样和分析[8-9]。

1.2 数据处理及研究方法

入海河流污染物通量按照式（1）计算：

按照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）对水质状况、主要污染物以及污染物变化趋势进行评价[8]。评价因子选择《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）表1中除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21项指标。采用单因子评价法、水质类别比例法等方法来判定入海河流水质类别及主要污染物，采用Spearman秩相关系数法对水质变化趋势进行评价。Spearman秩相关系数法计算公式：

2 结果与讨论

2.1 入海河流断面水质评价及变化趋势

根据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）评价，2011—2016年河北省入海河流断面中出现Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ类水质的比例分别为8.5%，28.2%，14.1%，7.0%，42.3%，以劣Ⅴ类水质为主，水质较差，详见表1。其中自2013年起Ⅱ—Ⅲ类水质比例下降，Ⅳ—劣Ⅴ类水质比例上升，河北省入海河流整体水质有所下降（详见表2）。按辖区划分，2011—2016年沧州市4条河流均保持劣Ⅴ类水质；唐山市陡河由原来的Ⅴ类水质上升至Ⅳ类水质，滦河由Ⅱ，Ⅲ类水质上升至Ⅱ类水质，2条河流水质均有所好转。秦皇岛市石河、汤河、戴河、洋河近2年来水质类别下降，饮马河和新开河保持劣Ⅴ类和Ⅲ类水质不变。

2.2 入海河流断面主要污染物浓度变化趋势

2011—2016年河北省入海河流断面超Ⅲ类水质的主要污染物为高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷。整体来看，沧州市辖区的各项污染物浓度最高，河北省总体的污染物浓度次之，其次为秦皇岛和唐山辖区。沧州市辖区污染物浓度是河北省入海河流污染物年均浓度的主要贡献者。由图2可知，河北省入海河流污染物平均浓度与沧州市的变化趋势相似，高锰酸盐指数和生化需氧量整体呈现先上升后下降的趨势，化学需氧量年均浓度2011—2013年下降明显，2014—2016年趋势平稳，氨氮和总磷浓度上下浮动，整体无明显变化趋势。

根据秩相关系数的定义，从各种污染因子的秩相关系数rs可知，在2011—2016年间沧州市辖区和河北省辖区入海河流高锰酸盐指数年均浓度呈现显著下降趋势（rs=-0.829，N=6），唐山市和秦皇岛市辖区入海河流年均浓度变化趋势不显著；沧州市辖区、河北省唐山市和秦皇岛市辖区入海河流生化需氧量、化学需氧量、总磷年均浓度变化趋势不显著（|rs|<0.829，N=6）；秦皇岛市辖区入海河流氨氮年均浓度呈显著下降趋势（rs=-1.00，N=6），沧州市、唐山市和河北省辖区入海河流氨氮年均浓度变化趋势不显著（|rs|<0.829，N=6）。

2.3 主要污染物入海量变化趋势

沧州市南排河、宣惠河流量采用沧州市水文局2008年提供的数据，廖家洼河和石碑河采用2002年沧州市地表水容量核定时的流量。秦皇岛市入海河流量采用秦皇岛市水文局2008年提供的数据，因此采用的流量数据可能与实际流量大小有出入。经唐山市的入海的河流为滦河和陡河，这两条河流由于降水补给较少，河水被用作农业用水或干涸，均无水入海，故污染物入海总量为零。河北省内入海河流主要属海河流域，海河是中国华北地区的主要河流之一，流域面积约2 066 km2，流域内大中型城市多，工业相对集中，污染源较多且复杂，有城镇污水也有农业污染，因经济发展程度不同，污染治理能力也不一样，流域内各河流的污染程度也明显不同[10-14]。

在河北省內，沧州市各主要污染物的入海量最大，均占50%以上，故河北省入海污染物入海量与沧州市主要污染物入海量的变化趋势相同。2011—2012年沧州市和河北省内高锰酸盐指数和生化需氧量入海量有上升趋势，2013—2016年呈下降趋势；氨氮和化学需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年虽有波动，但变化趋势不明显；总磷在2011—2012年有所上升，2013年有所下降后近几年又有上升趋势。2011—2016年秦皇岛市高锰酸盐指数、生化需氧量、化学需氧量入海量无明显变化，氨氮入海量有下降趋势，总磷入海量有轻微上升趋势。2011—2016年河北省入海河流高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷入海量年均分别为868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。

2.4 入海河流对近岸海域水质的影响

秦皇岛近岸海域的水质受入海河流的影响因素较大，其中CODMn，DIN，PO3-4-P在河、海间存在强相关性[15]。“十二五”期间河北省近岸海域影响水质的主要因子为无机氮、化学需氧量和活性磷酸盐，由入海河流携带污染物对近岸海域水质的影响明显。2006年至今河北省近岸海域共发生赤潮20多次，海水富营养化是其爆发的重要原因之一[16-17]。亦有研究表明，由入海河流携带近岸大量氮、磷和有机物等污染物排入河流，造成环渤海河口区域部分水质和底泥的环境污染程度处于中度或严重污染状态，进而给渤海带来富营养化、赤潮等问题[18-20]。河北省近岸海域作为渤海的重要组成部分，其水质安全与整个渤海生态系统息息相关。由河北省政府于2016-02-20正式印发实施的《河北省水污染防治工作方案》中明确指出河北省入海河流断面在2020年底前消灭劣Ⅴ类，近岸海域水质优良（Ⅰ，Ⅱ类）比例保持稳定不降。因此，加强入海河流污染的综合治理对于完成地表水及近岸海域水质目标考核乃至近岸海域污染防控意义重大。

3 结 论

1） 河北省主要入海河流都出现了不同程度的污染，2011—2016年河北省入海河流以劣Ⅴ类水质为主，水质较差。自2013年起Ⅳ—劣Ⅴ水质比例上升，河北省入海河流整体水质有所下降。按辖区划分，沧州市入海河流水质类别保持稳定不变，唐山市入海河流水质有所好转，秦皇岛市部分河流水质类别下降。

2） 河北省入海河流断面超Ⅲ类水质的主要污染物为高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷。整体来看，沧州市的各项污染物浓度最高，河北省整体的污染物浓度次之，其次为秦皇岛市和唐山市。近6年来，河北省入海河流高锰酸盐指数年均浓度呈现显著下降趋势，其他污染物年均浓度变化趋势不显著。

3） 河北省内，沧州市各主要污染物的入海量最大，均占50%以上。河北省高锰酸盐指数和生化需氧量平均入海量呈现先上升后下降趋势；氨氮和化学需氧量入海量在2011—2013年有所下降，2014—2016年变化趋势不明显；总磷入海量呈现轻微上升趋势。2011—2016年河北省入海河流高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷入海量年均分别为868.7，519.5，216.0，3 641.7，26.6 t/a。

4） 入海河流对近岸海域水质乃至生态系统影响明显。

鉴于入海河流对近岸海域的影响，加强入海河流污染的综合治理迫在眉睫。目前河北省全面推进河长制，以期从源头治理，落实责任，严肃考核问责，改善水质。此项举措只有切实落实才能使水环境治理取得明显成效，从而切实保障环境安全。

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