辽宁省典型河流水资源质量变化趋势评价

张 磊

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)

辽浑太三河是辽宁省3条最为典型的河流，是辽宁地区重要的水系组成[1]。河流水资源质量对于河流生态系统功能影响显著，是河流水生态功能的重要因子[2]。通过对其河流水资源质量变化趋势进行分析，并对其水质变化主要因子进行剖析，有助于河流水生态修复和保护的科学规划[3]。近年来，对于辽浑太三河水资源质量变化趋势取得一定研究成果[4-8]，各成果均表明辽浑太三河水资源质量变化波动程度较高，受人类活动和气候变化影响，水资源质量在不同时期变化有所差异。但这些成果由于缺少水质监测资料，分析的水质站点较少，不能完全反映辽浑太三河水质总体变化。从20世纪90年代开始，辽浑太河加密了水质监测站点的水质采样数据，基本可覆盖各河段水质变化监测的需求，也为科学评估各河水质变化提供了重要的依据[9]。为对辽浑太三河水质变化进行长系列分析，本文结合各河14个典型水质监测站历时观测数据，并采用综合水质类别方法[10-14]，对其水资源质量变化趋势进行评价。研究成果对于辽浑太三河水生态保护具有参考意义。

1 评价方法及评价指标

1.1 评价方法

按照GB 3838—2002《地表水环境质量标准》对典型河流水质进行评价，水质类别采用单指标评价方法进行综合确定，对于同一标准水质类别，综合水质类别按照最差的单项指标为评估类别进行评价。

1.2 水质指标

按照GB 3838—2002要求分别对河流、饮用水源区的主要水质评价指标进行分析，各评价指标见表1。

表1 评价指标的选取

1.3 选取的水质站点

综合考虑河流代表性和历史资料的完整性，选择辽浑太3条河流作为重点河流，搜集11个代表水质站水质监测历史资料、开展评价分析。重点河流包括中北部半湿润区的辽河、浑河、太子河，重点河流及水质站见表2。

表2 重点河流及水质站

2 典型河流水质年际变化趋势分析

对典型河流各水质站有实际监测资料的各年水质类别分别进行全指标和双指标评价，对各站的水质类别和特征污染物浓度进行年际趋势分析。

2.1 辽河年际水质变化趋势分析

辽河流域自上至下选取通江口、珠尔山、毓宝台、辽中四个水质站，其中通江口、珠尔山的实测系列资料为1981—2020年(除1984、2002年)，毓宝台、辽中的实测系列资料为1986—2020年。辽河水质站水质类别及主要污染物浓度年际变化趋势如图1所示。

从水质类别变化趋势图来看，辽河4个水质站的变化趋势大致是20世纪80—90年代水质类别变化幅度较大，从2000年以后水质总体稳定在劣Ⅴ类，2010年以后由于加大水环境治理力度，水质状况得到逐步改善，珠尔山、毓宝台、辽中3个水质监测站在2015年水质类别经评价可到Ⅳ类水质。该评价结果也表明辽河沿岸在20世纪80—90年代社会经济逐步发展，2000年以后经济进入快速增长时期，辽河水资源受到不同程度的挤占和影响，21世纪中期由于粗放的经济发展模式使得水体污染较为严重，2010年以后加大水环境治理力度，辽河水质逐步出现改善变化，河流生命力得到一定程度的修复。

从通江口水质站水质变化趋势可看出，其全年水质综合指标类别总体介于Ⅳ-劣Ⅴ之间变幅，水质双指标变化波动特征高于综合指标的变化波动特征。通江口水质站在20世纪80年代水质总体稳定在Ⅲ-Ⅳ类指标之间，进入20世纪90年代以后水质出现一定程度污染影响，综合水质指标和双因子水质指标分别在Ⅳ-Ⅴ类之间及在Ⅳ-Ⅴ类之间变化，其中1999年水质类别处于劣Ⅴ类。从2000年以后其水质指标总体稳定在劣Ⅴ类等级，从2010年以后其水质状况有所改善，通过分析通江口水质站水质主要影响因子分别为氨氮、挥发酚以及高锰酸盐指数。

从珠尔山水质站水质变化趋势可看出，20世纪80年代初珠尔山站水质类别总体在Ⅴ-劣Ⅴ类之间变化，水质类别在20世纪80年代末到90年代中期总体稳定在Ⅲ-Ⅳ类之间变化，水质突变点主要出现在20世纪90年代中期。从2010年以后珠尔山水质站总体出现改善变化，综合水质类别可达到Ⅳ类水体标准。通过分析珠尔山水质站水质主要影响的因子分别为5d生化需氧量、氨氮以及高锰酸盐指数。

从毓宝台水质站水质变化趋势可看出，其水质状况从20世纪80年代中期到90年代初期逐步下降变化趋势，水质类别从20世纪90年代开始到2012年以前总体出现波动变化，水质状况从2015年以后逐步趋于好转，综合水质类别可达到Ⅳ类水质标准。全指标和双因子综合指标水质评价变化趋势具有同步性，通过分析毓宝台水质站主要影响的因子分别为5d生化需氧量、氨氮以及高锰酸盐指数。

图1 辽河水质站水质年际变化趋势

从辽中水质站水质变化趋势可看出，其水质类别从20世纪80年代开始逐步好转变化，20世纪90年变化波动幅度较低，水质类别从2000—2009年总体稳定在劣Ⅴ类等级，从2010年开始其水质状况得到改善，逐步好转，到2020年辽中水质站水质达到Ⅳ类水体标准。辽中水质站全指标和双因子综合指标水质评价变化趋势也具有同步性，通过分析毓宝台水质站主要影响的因子分别为五日生化需氧量、氨氮以及高锰酸盐指数。

由高锰酸盐指数和氨氮浓度变化趋势知：4个水质站的高锰酸盐指数和氨氮的浓度年际变化趋势基本一致，多数年份浓度高于Ⅲ类水质标准限值。通江口站的氨氮浓度略高于其他水质站，主要原因可能是通江口站位于招苏台河入辽河河口下游，招苏台河接纳了上游吉林省四平市的市政污水，而位于通江口站下游的珠尔山站经过清河、柴河、汎河等入辽河河流的稀释，氨氮浓度有所降低。

2.2 浑河年际水质变化趋势分析

浑河流域自上至下选取北杂木、浑河大闸、邢家窝棚、营口水位站4个水质站，其中北杂木站的实测系列资料为1982、1985—1987、1997—2020年，浑河大闸站的实测系列资料为1986—2020年，邢家窝棚站实测系列资料为1981—2020年，营口水位站的实测系列资料为1992—2020年。浑河水质站水质类别及主要污染物浓度年际变化趋势如图2所示。

从北杂木水质站全指标水质类别总体在Ⅱ-Ⅳ类之间变化，个别年份水质类别处于Ⅴ类等级，石油类、高锰酸盐指数、氨氮是北杂木水质站水质主要影响因子，浑河大闸、邢家窝棚、营口水位站水质类别大都总体稳定在在劣Ⅴ类，部分年份水质综合评价为Ⅴ类水质，五日生化需氧量、高锰酸盐指数以及氨氮是其主要影响的因子。

4个水质站高锰酸盐指数浓度变化的趋势较为相似，基本呈现先递增而下降的波动变化趋势，浓度沿程分布逐步加大，北杂木站高锰酸盐指数浓度总体在Ⅲ类水质以下，其他站点水质类别可以达到Ⅲ类水质以上标准。邢家窝棚站及浑河大闸氨氮浓度也呈现先递增后下降的波动变化趋势，营口水位站年际氨氮浓度变化趋势较低，但其水质综合评价类别均为Ⅲ类水质。浑河各水质监测站在2002年污染物浓度呈现较为明显的下降变化趋势，这也表明浑河流域从2001年以后城市建设目标从工业向生态发展转变后，产业结构得到加速推进和升级，浑河流域生态修复及治理效果较为明显。

图2 浑河水质站水质年际变化趋势

图3 太子河水质站水质年际变化趋势

2.3 太子河年际水质变化趋势分析

太子河流域自上至下选取老官砬子、小林子、小姐庙三个水质站，其中老官砬子站的实测系列资料为1983—2020年，小林子站的实测系列资料为1981—2020年，小姐庙站实测系列资料为1985—2020年。太子河水质站水质类别及主要污染物浓度年际变化趋势如图3所示。

老官砬子站综合指标水质类别呈现逐步减低的变化趋势，20世纪80年代老官砬子站水质波动变化特征较为明显，汞、氨氮、挥发酚是这一阶段主要影响的水质类别，水质类别在20世纪90年代主要在Ⅲ—Ⅳ类之间变化，汞超标是90年代老官砬子站水质影响的主要因子，进入2000年之后老官砬子站水质类别总体在Ⅰ—Ⅲ类之间稳定变化。

从20世纪80—90年代末小林子站、小姐庙站的水质类别呈现较为明显的波动变化，水质类别在进入2000年以后逐步趋于稳定变化，水质类别总体在劣Ⅴ类稳定变化，小林子站、小姐庙站水质影响的主要因子为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数。

老官砬子站的氨氮和高锰酸盐指数浓度变化显著性较低，总体在Ⅲ类水质标准以内，从2000年以后小林子、小姐庙站的氨氮和高锰酸盐指数浓度逐步降低变化，高锰酸盐指数浓度的单因子总体在Ⅲ类水质标准以内。

3 结论

(1)辽河通江口站的氨氮浓度略高于其他水质站，主因是通江口站位于招苏台河入辽河河口下游，招苏台河接纳了上游吉林省四平市的市政污水，而位于通江口站下游的珠尔山站经过清河、柴河、汎河等入辽河河流的稀释，氨氮浓度有所降低。

(2)浑河各水质站从2002年以后各污染物浓度呈现明显的递减变化，这也表明浑河流域流经的城市从2001年以后建设目标从工业向生态发展转变，产业结构得到加速推进和升级，浑河流域生态修复及治理效果较为明显。

(3)太子河水质类别从2000年以后逐步趋于稳定变化，其水质影响的主要因子为氨氮、5d生化需氧量以及高锰酸盐指数，建议加强对其工业废水排放力度的控制。

(2)辽浑太三河水资源质量变化的成因较为复杂，在以后的研究中需要深入探讨。