汾河干流中下游河段水质监测及评价

贾晓宇，乔怡娜，杨孟科(山西省水产科学研究所，山西 太原 030006)

0 引言

汾河是山西的母亲河，也是省内的第一大河流，黄河的第二大支流，全长716 km，流经6个地级市40个县，流域面积近40000km2[1]。由于汾河跨越区域广，涉及人口多，且汾河流域矿产资源丰富，因此对全省的经济和社会发展起到了重要作用。然而一个时期以来，由于流域内矿产过度开发，生态遭到极大破坏，汾河中下游河段水质受到严重污染，对汾河流域的社会经济发展造成巨大影响。本研究以汾河干流中下游河段水质为研究对象，采用单因子指数评价法，通过每季度一次，为期一年的持续监测，掌握汾河流域的水环境状况，以期为汾河环境治理与修复提供参考依据。

1 监测概况

1.1 监测范围及断面的布设

样品采集监测在汾河中下游河段。其中，中游段自兰村至洪洞县石滩，河长267km；下游段自洪洞石滩至入黄口，河长232km。

汾河中下游共设置了12个监测断面。其中，中游河段选取太原市中北大学(S01)、清徐县东木庄(S02)、文水县王家堡(S03)、平遥县汾河三坝(S04)、介休市小宋曲(S05)及灵石县刘家庄(S06)等6个断面；下游河段选取洪洞县北营(S07)、襄汾县柴庄(S08)、新绛县新绛汾河桥(S09)、稷山县稷山汾河桥(S10)、河津市河津汾河桥(S11)及万荣县庙前(S12)等6个断面。

1.2 监测指标、采样频次及评价标准

根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》，选取溶解氧、氨氮、总磷和高锰酸盐指数等4项监测指标作为主要污染物指标。根据《水和废水监测分析方法》，分别对水样进行现场采集以及实验室分析检测。其中溶解氧和氨氮分别采用便携式溶解氧仪和奥克丹分析仪进行现场测定，总磷和高锰酸盐指数用采水器收集好后，进行实验室分析。

每个断面共监测4次，时间段分别为：初春(2019年3月16日—3月19日)、初夏(2019年6月10日—6月18日)、初秋(2019年8月27日—9月5日)、秋末(2019年10月22日—11月7日)。

2 监测结果及分析

汾河中下游各监测断面的溶解氧含量较高，年均值在6.06～11.51mg/L之间(图1(A))。从季节性变化来看，初春季节由于水温最低，而溶解氧的含量最高，在8.90～20mg/L；初夏季节的溶解氧含量最低，在3.96～10.70mg/L；初秋和秋末的溶解氧含量较高，在4.47～11.70mg/L和5.34～12.30mg/L两个范围值之间。

从氨氮的监测情况来看(图1(B))，汾河中下游河段氨氮含量较高，各监测断面的年均值在0.94～6.42mg/L之间。从季节性变化来看，初春季节的氨氮最高，断面均值达到6.73mg/L，变化幅度在0.34～20.17mg/L之间；初夏、初秋和秋末的氨氮水平也较高，断面均值分别达到4.31mg/L、2.28mg/L和3.73mg/L，变化幅度分别为1.51～7.53mg/L、0.29～6.02mg/L和1.22～8.04 mg/L。

从总磷的监测情况来看(图1(C))，汾河中下游河段各监测断面的总磷年均值在0.05～2.01mg/L之间。从季节性变化来看，初秋时节的总磷含量最高，断面均值达到1.83mg/L，其次分别为秋末0.99mg/L、初春0.95mg/L和初夏0.74mg/L。

高锰酸盐指数是反映水体中有机和无机可氧化物质污染的常用指标。从高锰酸盐指数的监测情况来看(图1(D))，汾河中下游河段各监测断面的高锰酸盐指数年均值在3.65～11.52mg/L之间。从季节性变化来看，初春时节的锰酸盐指数含量最高，断面均值达到9.43mg/L，其次分别为初夏8.39mg/L、初秋8.15mg/L和秋末7.38mg/L。

图1 2019年汾河各监测断面不同监测指标随季节变化情况

3 单因子指数评价

采用单因子指数评价法，将每个断面的监测项目在不同时段的算术平均值与该项目的标准值进行比较，确定其水质类别[2]。

3.1 溶解氧

溶解氧的浓度的高低能够有效反映有机质分解和水生生物的生存状况。一般情况下，溶解氧的高低与水温高低成反比，比如，万家寨、碛口和沙窝渡口断面在夏季的溶解氧比秋季的溶解氧要低。但是龙门桥断面则不同，这可能是黄河水从晋陕大峡谷出来，形成极大的漩涡，气体的溶解速率大增，导致夏季的溶解氧有时比秋季的溶解氧还要大。

3.2 氨氮

河流中的氨氮主要来源于工业废水、生活污水的排放，以及河流底泥中含氮有机质的分解。根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》，12个断面的氨氮监测中，1个断面低于1mg/L，为III类水质；1个断面低于1.5mg/L，为IV水质；1个断面低于2mg/L，为V类水质；其余9个断面的氨氮年均值均超过2mg/L，属于劣V类水质，占比达到75%。说明汾河中下游河段水体的氨氮污染较重。

3.3 总磷

根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》，12个监测断面中，除了太原中北大学断面低于0.1mg/L、属II类水质外，其余

11个断面的总磷年均值均超过0.4mg/L，属劣V类水质，超标率达91.7%，说明汾河中下游河段水体的总磷污染最重。

3.4 高锰酸盐指数

根据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》，12个断面的高锰酸盐指数监测中，1个断面II类水质，占比为8.3%；1个断面为V类水质，占比为8.3%；其余10个断面为IV类水质，占比达83.3%。说明汾河中下游河段水体的有机污染比较严重。

4 结语

通过对汾河干流中下游各断面水样随季节变化情况进行监测分析，并对主要污染物指标进行评价，综合分析结果显示氨氮、总磷和高锰酸盐指数超标严重，除太原中北大学段水质较好外，其他断面水质总体情况较差，多数为IV类或V类水质。因此要从汾河全流域生态环境建设出发，提高人民环保意识，强化企业环保责任感，严格控制汾河流域养殖场及化肥、焦化等企业的污染物排放，加大对污染排放的行政执法和处罚力度，全力改善汾河流域生态环境，让母亲河为全省的经济和社会发展发挥更大作用。