崂山区地表水环境质量分析与评价

陈 芳，范明晶，贾智海

(青岛市生态环境局崂山分局，山东 青岛 266000)

随着城市工业发展和城市化进程的不断推进，城市工业废水和生活污水排放量增加迅速，导致城市地表水环境恶化明显，地表水质状况备受关注[1-2]，地表水的环境保护和污染源治理是我国城市化进程中亟待解决的重要问题。水质评价与污染特征研究是水环境治理及水资源保护的基础性工作，客观及时地对城市地表水质量作出评价，掌握水体污染状况，揭示水体质量发展规律，对城市水污染治理、水环境规划及水环境管理具有重要意义[3-4]。

本研究以青岛市崂山区2015～2019年主要地表水水质监测数据进行单因子评价和综合污染指数评价分析，找出影响地表水质量的主要负面环境因素，探讨地表水环境污染问题的解决方案。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

青岛市崂山区位于山东南部沿海，青岛市东南部，属中纬度北温带海洋季风型大陆性气候。辖区地表水类型主要是水库与河流，主要有白沙河、张村河、五龙河、晓望河等季节性河流，除汛期外，平时多数河流干枯断流。其中张村河是青岛市一条重要的城区河道，沿岸分布有23个行政村和近百家工业企业以及国家级高新技术产业开发区。崂山区是青岛市的重要饮用水源地，有小型水库24座，均分布在山地丘陵的山谷之间。其中较大的水库有大石村水库、大河东水库、流清河水库、泉心河水库，这四座水库总库容约1 300万立方米，占全区水库总库容的79%。

1.2 样品采集

崂山区地表水类型主要是水库与河流。按照青岛市环境监测计划，每月对崂山区饮用水水源地，包括大河东水库、大石村水库、流清河水库、泉心河水库人工取样监测一次，监测点设置于水库入口、出口各1个（见图1）。监测项目29个，包括pH值、总硬度、溶解氧、透明度、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、总氮、总磷、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、化学需氧量、挥发酚、石油类、粪大肠杆菌等。张村河每月人工取样监测一次，白沙河和五龙河每季度人工取样监测一次，监测项目23个，比水库型地表水监测指标少了粪大肠杆菌、硫酸盐、氯化物、硝酸盐等6项。地表水常规监测项目样品的采集与分析工作由崂山生态环境监测站按照国家标准《GB 3838-2002地表水环境质量标准》执行。

图1 崂山区地表水采样点位图

1.3 评价标准与指标

采用《GB 3838-2002地表水环境质量标准》对崂山区地表水进行水质类别评价。根据崂山区水功能区划，大河东水库、大石村水库、流清河水库、泉心河水库，白沙河和五龙河执行地表Ⅲ类目标水质，张村河执行V类目标水质。

崂山区地表水2015～2019年监测数据中，汞、砷、硒、铅、镉、六价铬、氰化物、阴离子洗涤剂等为未检出或微量，总氮不参与水质类别评价。根据崂山区水质现状和例行监测指标监测结果，筛选出pH值、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷5项能代表崂山区地表水水质状况的监测指标作为评价指标。

1.4 评价方法

1.4.1 单因子评价法

单因子评价法是《GB 3838-2002 地表水环境质量标准》中规定的地表水水质评价方法。取每个监测断面的年均值作为评价指标，将各监测指标实测值与国家规定相应指标的标准限值进行比对，确定每项指标所达水质类别，选取污染最严重指标的类别作为该断面水质类别[5-6]。在所有参评水质指标中，如某一项指标超标，则所属水域不符合相应的水质标准（见表1）。

表1 地表水环境质量标准基本项目标准限值（mg/L）

1.4.2 综合污染指数法

综合污染指数法在地表水水质评价中应用较多[6-8]。本研究选取等权重综合污染指数，评价崂山区地表水各断面相对污染程度，即采用各水质指标的实测值与其评价标准之比，作为单项污染指数（Pij），然后通过等权重平均得到综合污染指数（Pj）。地表水综合污染指数计算方法如下：

公式中：

Pj—j断面水污染综合指数；

Pij—j断面i项污染物的污染指数；

Cij—j断面i项污染物的年平均值；

Ci0—i项污染物评价标准值；

n—参与评价污染物项数。

2 结果与讨论

根据综合污染指数评价得出崂山区主要地表水水质综合评价结果如表2。

表2 2015～2019年崂山区地表水各断面水质监测结果及综合污染指数（mg/L）

2.1 水质类别评价

从表2可以看出，崂山区地表水呈弱碱性，除泉心河水库2018年的pH值和流清河水库2018年的pH值略低于7外，其他年份各地表水断面pH值均在7～8之间。其中张村河2018年的pH值最高，达到7.95。

从表2中湖库型地表水断面监测值来看，崂山区水库型地表水都能达到或优于Ⅲ类目标水质。其中大石村水库受总磷指标影响，2015年和2019年为Ⅲ类水质，2016年至2018年水质为Ⅱ类水质；大河东水库2015年除总磷指标外，其他指标均达Ⅱ类水质标准，判定为Ⅲ类水质。2016年至2019年各监测指标值均达到Ⅱ类水质标准，为Ⅱ类水质；流清河水库和泉心河水库2015年至2019年5年间均为Ⅱ类水质，均优于目标水质Ⅲ类标准。

从表2各河流型地表水断面监测值来看，张村河水质从2015年到2019年各项污染物指标改善趋势明显。张村河2016年断流，2015年和2017年分别因五日生化需氧量和氨氮超标，判定为劣V类水质，2018年水质达V类水质标准，2019年为Ⅳ类水质，优于目标水质。白沙河有三年断流，2017年达到Ⅲ类目标水质，2018年为Ⅱ类水质；五龙河两年断流，2017年至2019年均为Ⅱ类水质，优于目标水质。

2.2 水质综合评价分析

从表2可以看出崂山区湖库型地表水2015～2019年均达到或优于Ⅲ类目标水质标准，综合污染指数在0.19～0.37之间，水质较稳定，水质状况良好。崂山区各水库分布在崂山风景区内，水库附近存在村庄与果园，附近村民生产生活对水库水质带来了一定程度的负面影响。

崂山区河流型地表水中，综合污染指数最高的是张村河，其水质状况在2015年和2017年为劣V类水质，其中2015年综合污染指数高达1.7，之后逐年降低，2019年综合污染指数最小为0.54。张村河由于河道流经社区多，河道两岸工商业发展迅速，2015年以前由于张村河河道两岸的污水管网配套不完善，存在生活污水溢流、倒灌现象，严重影响张村河水质。近年来通过截污分流，新增了集中污水处理设施，张村河水质得到了明显改善。白沙河和五龙河位于崂山风景名胜区内，流经社区少，水质综合污染指数在0.30～0.52之间，水质均达到或优于Ⅲ类目标水质，水质状况良好。

3 结论与建议

（1）通过分析2015～2019年崂山区地表水水质监测数据，崂山区地表水pH值呈弱碱性。湖库型地表水均能达到或优于目标水质Ⅲ类标准，多数断面为Ⅱ类水质，总磷是影响水质类别的主要指标。河流型地表水中张村河水质2015年和2017年为劣V类水质，其他年份达到或优于V类水质标准，五日生化需氧量和氨氮是影响崂山区河流型地表水水质类别的主要指标。其他河流水质均能达到或优于Ⅲ类目标水质标准。

（2）崂山区湖库型地表水中各项评价指标在2015～2019年五年间的年度变化均呈整体下降趋势，中间略有回升。旅游区农家宴的兴起对水库水质影响较大，高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷是影响崂山区湖库型地表水水质的主要污染物指标。通过完善污水管网和增加污水模块集中处理等方式，能有效处理农家宴餐饮废水，提升水库水质。河流型地表水张村河各项评价指标在2015～2019年间整体下降趋势明显，张村河两岸分布的社区和工商业企业较多，污水管网配套不完善，导致河道两岸生产生活污水影响河道水质，五日生化需氧量和氨氮是崂山区河流型地表水水质的主要污染物指标。

（3）通过对综合污染指数进行分析，崂山区湖库型地表水综合污染指数在 0.19～0.37之间，水质较稳定，水质状况良好。崂山区河流型地表水中，白沙河和五龙河水质较稳定，这两条河流的水质综合污染指数在0.30～0.52之间，水质均达到或优于目标水质Ⅲ类标准。综合污染指数最高的是张村河，其河道两岸生产生活给水质带来较大负面影响，其中2015年和2017年为劣V类水质，2015年综合污染指数高达1.7，通过有效治理措施综合污染指数逐年降低，2019年综合污染指数最小为0.54，达到Ⅳ类水质。截污分流、完善配套市政污水管网、新建污水处理厂、增加污水集中处理能力等措施的实施，对张村河水质改善效果显著。

（4）2015～2019年间，崂山风景区内因旅游业兴起的农家宴影响了水库水质，通过逐步完善风景区内污水管网和污水模块集中处理等方式，水库中各项常规污染物浓度值下降明显。崂山风景区作为青岛市的重要旅游资源，在开发利用的同时，应充分考虑旅游业对风景区内地表水的负面影响，要制定科学的治污措施和生态规划。

（5）加强面源污染控制是提高崂山区地表水水质的有效途径。对风景区内无法迁出的村庄推广成熟的施肥和施药技术，提高化肥和农药的效率，减少对环境的影响。建议政府加大投资，增强污水集中处理设施能力的同时，完善污水管网支管网配套工程，提高生活污水收集率和处理率，避免农村地区污水集中处理设施负荷低，污水收集率不高的问题。推广更加高效合理的农村污水处理模块，减少农村地区生活污水的直排环境。