吕梁市三川河水质分析评价

胡海翔

（吕梁市水文水资源勘测站）

1 概况

三川河为黄河一级支流，位于山西省吕梁市西部，东西均宽约23.8 km，南北长约174.9 km，包括方山、离石、中阳、柳林4 个县（市）的大部分区域，河道总长174.9 km，总流域面积4 161 km2，是山西省西部最大的河流。三川河由北川河、东川河与南川河汇集而成，以北川河为主源，发源于方山县，流经离石城西接纳东川河水，再经交口镇揽入南川河水，形成三川河，于柳林县石西乡两河口村汇入黄河。该河方山县圪洞镇以上为上游，圪洞到离石市城区属中游，离石城区以下至河口属下游。三川河是方山、中阳、离石、柳林县的主要水源。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本文选取了涵盖三川河上、中、下游的马坊、圪洞、石盘、后大成共四个断面（见图1）为监测对象，对其2015-2019年的监测数据进行分析评价。监测频次为每月1 次，监测项目包括水温、pH 值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、挥发酚、氰化物、六价铬、氟化物、汞、砷、硒、锌、铜、镉、铅、石油类、硫化物、五日生化需氧量、阴离子表面活性剂和粪大肠菌群共24 项地表水监测常规指标。

图1 地理位置图

2.2 研究方法

采用单因子评价法和综合污染指数法分别对选取的四个断面的水环境质量进行评价。单因子评价方法是指以水质最差单项指标所属的类别来认定水质类别。单因子水质评价可以简单明了地了解水域是否满足功能要求，但它只考虑了最突出的因子，具有一定的片面性。综合污染指数法是对各污染指标的相对污染指数进行统计，得出代表水体污染程度的数值，反映多个水质因子与相应水质标准之间的综合对应关系。

2.2.1 单因子评价法

单因子评价方法应用所需各个监测项目监测结果，并参照该项目分类标准综合确定项目水质类别，在所有项目水质类别中选择水质类别最差的作为该水体水质类别。水体污染物的确定以地表水III 类水质限值为标准，某指标年均值浓度超过III 类水质标准限值的即为水体污染物。计算该指标浓度超过III类水质标准限值的倍数，即超标倍数。超标倍数排名前三项的指标即为该水体主要污染物[1]。

超标倍数=（监测浓度值-III 类水质标准限值）/III 类水质标准限值

2.2.2 综合污染指数法

水质综合污染指数的计算是在单项污染指数评价的基础上计算得到的。各水质指标的实测值与其评价标准之比即为单项污染指数（Pi），然后通过等权重平均得到一个综合污染指数（P），计算公式为：

式中，P 为水体的综合污染指数；n 为参加评价的污染物指标数目；Pi为污染物i 的污染指数；Ci为污染物i 的监测浓度；Si为污染物i 的评价标准[1]。

3 评价结果和分析

3.1 单因子法评价分析

通过单因子法对马坊、圪洞、石盘和后大成四个监测断面2015-2019年的水质进行评价，评价标准依据《地表水资源质量评价技术规程》（SL395—2007）和《地表水水环境质量标准》（GB3838—2002）除水温、总氮、粪大肠菌群以外的21 项指标，评价数据均采用年均值，评价结果见表1。各监测断面的主要污染物指标见表2。

表1 三川河各监测断面水质评价结果

表2 三川河各监测断面主要污染指标

由表1 可以看出，马坊断面的水质最好。2015-2019年水质类别均达到了Ⅲ类及以上，圪洞断面水质稍差，2015-2016年水质类别为Ⅳ类，2017-2019年水质类别为Ⅲ类及以上，石盘断面和后大成断面水质最差，2015-2019年水质类别均为劣Ⅴ类，水体污染较严重。以Ⅲ类水水质限值为标准，三川河各断面水体的主要污染指标如下：马坊断面无污染物指标；圪洞断面主要污染物指标为氨氮（NH3-N）、五日生化需氧量（BOD5）；石盘断面主要污染物指标为氨氮（NH3-N）、五日生化需氧量（BOD5）、总磷（TP）、化学需氧量（CODCr）、阴离子表面活性剂和挥发酚；后大成断面主要污染物指标为氨氮（NH3-N）、五日生化需氧量（BOD5）、总磷（TP）和化学需氧量（CODCr）[2]。

3.2 综合污染指数法评价分析

综合考虑三川河的水体污染特点，在计算水质综合污染指数时选取了三川河具有代表性的六项污染物指标（五日生化需氧量、化学需氧量、氨氮、总磷、挥发酚、阴离子表面活性剂），其余监测项目在水体中基本都能满足相应的地表水功能要求，污染物的评价标准选用《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的Ⅲ类水质标准限值。根据选取的污染物指标特点，综合污染指数与水质状况分级关系如下表3。

表3 综合污染指数水质状态分级标准

通过计算结果可知，马坊断面2015-2019年的综合污染指数范围为0.28～0.53，水质状态均为优；圪洞断面2015-2019年的综合污染指数范围为0.44～0.79，其中，2015 和2016年水质状态为良，2017-2019年水质状态为优；石盘断面的综合污染指数范围为1.40～7.97，除2019年水质状态属于轻度污染外，其余年份均为重度污染，污染最严重的是2015年，其综合污染指数高达7.97；后大成断面2015-2019年的综合污染指数范围为1.54～2.90，2015 和2016年为重度污染，2017-2019年为中度污染。根据综合污染指数的年际变化图可知（图2），各断面2015-2019年的综合污染指数均呈不同程度的下降趋势，水质有明显好转，其中以石盘断面变化最为明显。

图2 三川河各监测断面综合污染指数年际变化

4 结论

通过对三川河四个监测断面2015-2019年监测数据的评价分析可知，三川河上游水质较好，水体质量稳定，水质常年在Ⅲ类及以上，中下游水质较差，氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、总磷等指标超标严重，水质常年为劣Ⅴ类，水体污染严重。

表4 三川河各监测断面综合污染指数及状态评价

从综合污染指数的年际变化分析可知，2015-2019年四个断面的综合污染指数呈逐年下降趋势，水质明显好转。