保定府河水质评价研究

陈杰

摘要：与2018年的四个季节对保定市府河6个监测点位进行样品采集，选取9个评价因子进行测定分析，并通过单因子指数评价法、综合污染指数发和内梅罗污染指数法对府河水质进行评价。结果表明，府河水质属劣五类，主要污染因子为TN、COD和NH3-H，且7月份水质最差。三种评价结果相似，但也具有差异，因此综合运用多种方法来评价河流水质更为合理。

關键词：水质评价;府河;单因子指数评价法;综合污染指数;内梅罗指数法

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.15.089

水质对环境安全和人类健康是至关重要的。由于自然变化和人为输入的影响，中国的水污染非常严重。府河作为流入白洋淀河流中水流量最大的一条河流，常年接纳保定市地区的各种市政污水和工业废水，从而威胁到白洋淀地区的生态环境，因此，对府河水环境进行有效保护是十分必要。而水质的定量评价是保护水资源的先决条件，是水资源管理的基础。目前，水质评价方法有很多种，每个方法都有各自的优缺点和侧重点。综合污染指数法和内梅罗指数法都是在单因子指数评价法的基础上，建立的一套综合评价方法，由于公式计算简单、结果能直观反映水体的污染水平，是目前应用较为广泛的两种评价方法。

目前，很少有对入淀河流府河进行水质评价的研究。本研究在府河共设六个采样点进行样品采集，对四个季节的常规理化指标总氮（TN），氨氮（NH3-N），总磷（TP），化学需氧量（COD）和重金属铬（Cr），砷（As），镉（Cd），铅（Pb），锌（Zn）9个评价因子进行检测分析，采用单因子污染指数法、综合污染指数法和内梅罗污染指数法对府河水质进行全面合理地评价，旨在评价府河水体的综合污染状况，找出关键污染指标，为后续的府河水环境治理提供依据。

1材料和方法

1.1研究区域

研究区域位于河北省的白洋淀流域。白洋淀流域属于大清河水系。大部分上游流域位于保定市内，总面积为31500 km2，最终流入到白洋淀中。白洋淀湖表面积为366 km2，主体部分位于雄安新区境内，是雄安新区的核心水系。雄安新区是2017年设立的国家级新区，以生态优先、绿色发展作为核心理念，对白洋淀水环境非常重视。府河是唯一一条常年有水的入淀河流，接纳大量的城市废水。

1.2采样点分布和样品采集

沿府河的上游至下游共设置了6个采样点。包括位于府河上游的两个支流黄花沟（S1）和焦庄（S2），都处于保定市内;位于河流中游的望亭（S3）和刘口村（S4）;位于河流下游的安州（S5）和白洋淀（S6）大桥。

水样收集在2018年4月、7月、10月和12月，在水面下50 cm处收集水样，并储存在棕色玻璃瓶中，然后尽快运回实验室，在4℃暗处保存。所有测试在样品采集后的48小时之内进行。

1.3水样的理化指标测定

样品中总氮（TN），氨氮（NH3-N），总磷（TP），化学需氧量（COD）使用紫外可见智能型多参数水质测定仪（LH-3BA，连华科技，中国）进行测定。此仪器经过多次实验室测试验证，结果准确可靠。样品的重金属含量（Cr，As，Cd，Pb，Cu，Zn）经HCL/HNO3的消解后，用ICP-MS（X Series II， Thermofisher， USA）测定。

1.4评价方法

1.4.1评价标准选取

9种评价因子的标准限值均参照国家地表水环境质量标准（GB 3838-2002）。根据河北省水功能区划标准文件的规定，黄花沟、焦庄、望亭、刘口村、安州属于工业区，所选水质标准限值为Ⅳ类;白洋淀大桥属于过渡区，所选水质标准限值为Ⅲ类。

1.4.2单因子指数评价法

单因子指数评价法是利用各评价因子的实际检测数据和各类别标准限值进行比对，选择最差的一项水质类别作为评价结果。

1.4.3综合污染指数法

Pi=Ci/Si（1）

P=1/n∑ni=1Pi（2）

综合污染指数通过（1）、（2）两式计算。式中，P为监测点位的综合污染指数;Pi为第i项评价因子的单项污染指数;Ci为第i项评价因子的实际测定值;Si为第i项评价因子的标准限值; n为评价因子的项目数。综合污染指数的污染程度级别为：P≤0.25，清洁;0251，重污染。

1.4.4内梅罗污染指数法

F=P2i+Pimax2（3）

内梅罗污染指数法通过（3）式计算。试中，F为监测点位的内梅罗污染指数;P2i为各评价因子单项污染指数的平均值;Pimax为各评价因子单项污染指数的最大值。单项污染指数的计算与式（1）相同。内梅罗污染指数的污染程度级别为：F<0.8，优良;0.8≤F≤2.5良好;2.572，极差。

2结果与讨论

2.1单因子指数评价法

根据单因子评价法所得结果，不同季节的监测点位均属劣Ⅴ类水质，未达到Ⅲ和Ⅳ类功能区划的要求。因为TN污染最为严重，均超过Ⅴ类标准限值，超标倍数为1.76～2.35倍。若TN不参与评价，则COD和NH3-N为影响水质定类的主要污染因子，所有监测点位均属Ⅲ类及以上水质，各点位的水质类别占比为：劣Ⅴ类占54.17%，Ⅴ类占12.5%，Ⅳ类占25%，Ⅲ类占8.33%。府河的金属污染水平相对较低，除少数点位的Pb含量属Ⅲ类水质，其他点位的金属含量均达到Ⅰ类或Ⅱ类水质要求。因此，府河的主要污染因子为TN、COD和NH3-N。

对比4个月份的结果，TN参与评价时，虽然各点位均属劣Ⅴ类，但是各月份的定类项目TN超标倍数（和Ⅴ类标准比较）均有差异，4～12月份的超标倍数分别为2.61～4.2，5.09～7.16，2.35～3.48，2.79～385。因此，7月份水质最差，其次为4月份，10和12月份水质相对较好。TN不参与评价时，除了10月份所有点位和12月的两个点位能达到Ⅲ类或Ⅳ类水质，其余点位均为Ⅴ类或劣Ⅴ类水质。4和7月份水质最差，10和12月份水质相对较好。

2.2综合污染指数评价法

图1为6个监测点位不同月份及全年（根据各点位理化指标的年均值计算得出）的综合污染指数。根据图1可知，从全年来看，6个监测点位的综合污染指数范圍为0.96～1.02。

除S3（望亭）点位为中污染程度（0.96），污染最轻，其余点位均为重污染程度，其中，S6（白洋淀大桥）的污染最为严重（1.48）。对比不同月份来看，4、7、10、12月份所有点位的综合污染指数范围分别为0.85～1.57、1.53～2.41、0.59～0.81、0.73～1.19，其中，7月份各点位的综合污染指数均达到最高，并都为重度污染程度，而10月份各点位的综合污染指数均为最低，都为中污染程度。因此，府河水体的综合水质状况在7月份最差，在10月份最好。

2.3内梅罗污染指数法

图2为6个监测点位不同月份及全年（根据各点位理化指标的年均值计算得出）的内梅罗污染指数。根据图2可知，从全年来看，6个监测点位的内梅罗污染指数范围为3.51～ 4.89，除S1（黄花沟）和S6（白洋淀大桥）两点位为较差级别，其余四点均为较好级别，其中，S2（焦庄）点位污染最轻（3.51），S6点位污染最严重（4.89）。对比不同月份来看，4、7、10、12月份所有点位的内梅罗污染指数范围分别为2.57～4.78、5.42～7.39、2.52～3.37、2.82～4.02，其中，7月份各点位的内梅罗污染指数均达到最高，除S6点位为极差级别（7.39），其余5点位均为较差水平。对于其他三个月的点位，只有4月份的S6为较差级别（4.78），其余点位均为较好级别，10月份的综合水质整体上要好于4和12月份。

2.4三种方法对比

单因子指数评价法比较简单，能够清楚的对各监测点进行水质等级判定，且能够判断出水体的主要污染因子，但是不能反映水体的整体污染程度。综合污染指数法和内梅罗污染指数法能够反映水体的综合水质状况和级别，且能够根据其指数大小来确定各监测点的优劣次序。这三种方法所得结果相似，但又不完全一致，因此，对水体进行水质评价应该综合多种方法，才能得到更科学合理的结果。

3结论

（1）通过单因子指数评价法发现，府河的水质并未达到Ⅲ或Ⅳ类功能区划，均为劣Ⅴ类水质，主要的污染因子为TN、COD和NH3-N，且7月份的水质最差。

（2）府河6个监测点位的全年综合污染指数范围为0.96～1.02，水质为中污染或重污染程度，望亭污染最轻，白洋淀大桥污染最严重。7月份水质最差，10月份水质最好。

（3）府河6个监测点位的全年内梅罗污染指数范围为3.51～ 4.89，水质为较好或较差级别，焦庄污染最轻，白洋淀大桥污染最严重（4.89）。7月份水质最差，10月份水质整体上好于4和12月。

（4）三种评价方法结果并不完全一致，应该根据水体具体情况来综合利用多种方法对水质开展评价工作。

参考文献

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