水质标识指数法在榕江流域水质评价分析中的应用

陈泽榕

摘  要：该文利用单因子水质标识指数法和综合水质标识指数法，选取溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷5个主要指标，对榕江干流2014—2017年水质监测数据进行分析评价，得出其主要污染情况并给出水资源保护措施。

关键词：水质标识指数法;榕江干流;水质评价

中图分类号 X824文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）06-0112-03

Abstract：The water quality monitoring data of rongjiang main stream from 2014 to 2017 were analyzed and evaluated by using the single factor water quality index method and the comprehensive water quality index method，and five main indexes of dissolved oxygen，permanganate index，5-day biochemical oxygen demand，ammonia nitrogen and total phosphorus were selected.The main pollution situation is obtained and the measures for water resources protection are given.

Key words：Water quality identification index;Rongjiang river main stream;Water quality assessment

近年来，随着环境保护的意识不断加强，水资源保护的观念也渐渐深入人心。水质评价是水环境保护中的基础性工作，只有通过对水质监测数据进行科学合理的分析评价，才能客观反映水环境状况，为环境保护提供技术保障。常见的水质分析评价方法有单因子评价法、污染指数评价法、模糊数学评价法、人工神经网络法、层次分析法等[1-4]。这些分析方法的不足之处在于无法根据评价结果直观看出综合水质类别是否达到功能区标准，且无法说明有多少项水质指标达不到目标水功能区水质类别，不能在同一类型中进行优劣评价，主观性强。徐祖信提出的单因子水质标识指数评价方法和综合水质标识指数评价方法克服了传统水质评价方法的缺陷，能更客观地对水质进行定量考核比对，被广泛应用于水环境治理中[5-7]。本文采用单因子水质标识指数法和综合水质标识指数法，对榕江流域水质进行了评价。

1 资料与方法

1.1 单因子水质标识指数 单因子水质指数P由1位整数、小数点后2位或3位有效数字组成，表示为：

Pi=A1.A2A3 （1）

式中：A1—表示第i项水质指标的水质类别;A2—表示监测数据在X1类水质变化区间中所处的位置，根据公式按四舍五入的原则计算确定;A3—表示水质类别与功能区划既定类别的比较结果，为1位或2位有效数字。

1.2 综合水质标识指数 综合水质标识指數由整数位和3位或4位小数位组成，表示为：

WQI=（∑Xi/n）A3A4 （2）

式中：（∑Xi/n）—表示单因子水质标识指数总和的平均数，视为A1、A2，n为参加水质评价因子的个数;A3—表示参与综合水质评价的水质指标中，达不到水环境功能区目标的评价指标个数;A4—表示综合水质类别与水体功能区类别横向比较结果，为综合水质污染情况的表现。

2种水质标识指数对应的水质类别如表1所示。

2 结果与分析

2.1 榕江干流水质评价

2.1.1 评价指标选择 如图1所示，从榕江源头进入汕尾市境内起，依次从上游到下游选取榕江干流5个具有代表性的断面，分别是上游的富口、河婆;中游的东桥园、南河大桥和下游的炮台。根据2017年的水质监测数据，对pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、砷、硒、汞、镉、铬（六价）等29项指标进行分析，得出5个监测断面主要的污染物为以溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮为主的有机污染和以总磷为主的富营养化污染;其余的分析指标大部分均小于《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》[8]中的Ⅰ类和Ⅱ类水的标准限值。因此，选取溶解氧、CODMn、BOD5、氨氮、总磷这5个主要污染指标项目进行此次分析评价。

2.1.2 水质评价结果 在所选择的监测断面中，富口为榕江源头水保护区，执行《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》中的Ⅰ类水标准;河婆与东桥园均为榕江干流陆河、揭阳保留区，执行Ⅱ类水标准;南河大桥为榕江干流（南河）牛田洋渔业、工业用水区，执行Ⅱ类水标准;炮台为榕江干流（南河）牛田洋渔业、工业用水区，执行Ⅲ类水标准。将2017年各个监测指标进行统计整理并分别按照单因子标识指数法和综合标识指数法进行评价，结果见表2、表3。

除DO和BOD5外，榕江中游东桥园其余监测指标均符合水功能区目标，该监测断面上游棉湖水闸汇集了附近30km2范围内居民生活污水和包括印染、腌制、造纸、铸钢等行业的工业废污水排入，水质受到一定程度的污染，导致DO和BOD5达不到功能区目标;南河大桥断面除DO和TP分别为Ⅴ类和Ⅲ类外，水体以富营养化为主;其余监测指标都达到功能区目标。影响DO和TP不达标的因素为沿岸居民生活污水大部分都直接排入河道，断面上游的纺织、造纸厂的废水也直接（或经简单处理后）排入，导致水体污染较严重。

榕江下游炮台断面DO和BOD5分别为Ⅴ类和Ⅳ，不符合功能区目标水质要求，这是由于沿岸居民生活污水、工业废水大部分都直接排入河道引起有机污染;其他指标均优于或小于Ⅲ类要求，但其综合标识指数已经接近Ⅲ类水上限，须引起重视。

榕江干流上游污染程度较小，主要的污染来自中游单元和下游单元，由中游至下游污染逐步加重，且下游的综合水质标识指数最大，污染最重，说明榕江干流主要的污染来自下游。

2.2 榕江干流水质随时间的变化

3 结论与讨论

从以上分析数据可以得知，目前榕江干流的各检测项目中，DO、BOD5、总磷的含量相对较高，说明水质受居民生活污水和包括印染、腌制、造纸、铸钢等行业的工业废污水的影响较大。政府各部门必须制定完善相关政策法规，加大环境保护实施建设投入，在农村及鄉镇设立生活垃圾收集设施，有效收集城乡生活垃圾，进行无害化集中处理，减少生活垃圾对水体造成的污染。同时加强工业废水处理，制定整治方案，确保企业实现达标排放，或收集工业废水集中处理后再排放，减轻河流的污染负荷。

水质标识指数法计算简便、结论合理，单因子标识指数法可以直观体现出榕江干流中各个监测因子对相应水体水环境功能区的污染程度，综合水质标识指数法可以同时对河流综合水质进行定性和定量评价，不会因为个别水质指标的问题而全面否定综合水质，能综合客观地对河流水质做出合理性评价。利用单因子水质标识指数法对2017年榕江流域主要代表断面进行分析评价，从评价结果可以直观看出榕江流域各个监测指标能否达到相应的水功能区目标水质类别，并可以一目了然看出超标指标的污染程度，便于对各超标断面污染情况进行分析评价。

将一组有机污染指标结合富营养化指标，同时把水质污染程度结合对应水功能区水质类别进行横向比较，利用综合水质标识指数法对2014—2017年榕江干流主要代表断面水质随时间的变化及同水功能区的达标情况进行综合评价。评价结果显示，榕江干流水质在监测时间内有不同程度的波动，这与榕江干流流域内的人口数量、产业结构调整、水文气象环境等有关，但总体上除南河大桥个别年份外，综合水质类别均未超过水功能区相应的水质类别。

参考文献

[1]郭劲松，王红，龙腾锐.水资源水质评价方法分析与进展[J].重庆环境科学，1999，21（6）：1-3.

[2]蒋火华，朱建平，梁德华，等.综合污染指数与水质类别判定关系[J].中国环境监测，1999，15（6）：46-48.

[3]白云鹏.主成分分析在地下水环境质量评价中的应用[D].南京：河海大学，2007：34-35.

[4]刘硕，朱建平，蒋火华.对几种环境质量综合指数评价方法的探讨[J].中国环境监测，1999，15（5）：3：35-64.

[5]尹海龙，徐祖信.我国单因子水质评价方法改进探讨[J].净水技术，2008，27（2）：1-3.

[6]徐祖信.我国河流单因子水质标识指数评价方法研究[J].同济大学学报（自然科学版），2005，33（3）：321-325.

[7]徐祖信.我国河流综合水质标识指数评价方法研究[J].同济大学学报（自然科学版），2005，33（4）：482-488.

[8]GB3838-2002，地表水环境质量标准[S].国家环境保护总局.国家质量监督检验检疫总局，2002：1-4.

（责编：徐世红）