黄河支流渭河（陕西段）水质状况变化趋势分析

曹 原，李娅芸

（黄河水资源保护科学研究院,河南 郑州 450004）

1 河流及水系概况

黄河最大的支流渭河,发源于甘肃省定西市渭源县鸟鼠山,至渭南市潼关县汇入黄河,在陕西境内流域面积6.71万km2。多年平均降水量589.2 mm,多年平均水资源总量73.3亿m3。仅占陕西省水资源总量的17.5%,水资源严重缺乏。

渭河干流陕西境内河长504.4 km,陕西省关中平原城市群沿渭河分布,主要流经宝鸡、杨凌、咸阳、西安、渭南等地,南岸为秦岭“中央水塔”,北岸为黄土高原生态屏障。主要大的支流有泾河、北洛河。渭河是八百里秦川的生命线,是陕西省的精华地带,区内的国家中心城市西安是“一带一路”的起点城市,是西部地区开放开发的核心引擎。渭河流域的生态保护和修复关乎中华民族祖脉秦岭的生态保护,对黄河流域重大国家战略的实施具有至关重要的意义。渭河干流从西向东依次设有拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸阳公路桥、耿镇、何寨乡、华县、吊桥共9个水质监测站。

2 研究方法

2.1 数据情况

该研究以2014年～2023年渭河干流陕西段9个水质监测站逐月水质监测数据为依据,对水质现状、水质状况变化趋势进行分析,并选取渭河污染较严重的高锰酸盐指数、氨氮和总磷共三种污染物进行水质变化趋势分析评价。

2.2 评价方法

选用全年均值水质监测成果作为代表值,依据《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）、《地表水资源质量评价技术规程》（SL 395-2007）,采用单指标评价法,即单项污染项目与标准值比较,水质类别最高者作为该测站综合水质类别。

水质趋势分析法：采用2014年～2023年时段内各月水质监测成果,依据地表水资源质量评价技术规程》（SL 395-2007）,选用季节性Kendall检验方法对高锰酸盐指数、氨氮和总磷共三个主要污染物进行水质变化趋势分析。

3 水质状况分析

3.1 水质现状分析

渭河干流各水质监测站点监测指标为《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）基本项目24项,采用单指标评价法,对各水质监测站点2023年水质进行评价。由表1可见,拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸阳公路桥、耿镇、何寨乡、华县、吊桥9个水质监测站2023年水质都达到了Ⅲ类及优于Ⅲ类水质。渭河干流陕西段2023年Ⅲ类及优于Ⅲ类水质比例达到100%,水质状况良好,并且中游杨凌至咸阳段和下游渭南段水质达到了Ⅱ类水质。

表1 渭河干流陕西段2023年水质现状

3.2 水质状况变化分析

依据渭河干流陕西段2014年～2023年水质监测数据进行水质评价,并从西向东对沿程水质类别变化进行分析。由图1可见,渭河干流陕西段2014年～2018年水质状况差,水质基本未达到Ⅲ类水质,甚至宝鸡段和渭南段为Ⅴ类和劣Ⅴ类水质；从2019年开始,水质转好,基本达到了Ⅲ类或优于Ⅲ类水质；拓石为渭河入陕控制断面,2020年为劣Ⅴ类水质,可能是因为其上游影响导致,由于水质的稀释和自净能力,拓石下游水质逐渐转好；从2021年开始渭河干流水质良好,整个渭河干流达到Ⅲ类水质,甚至中游杨凌至咸阳段和下游渭南段达到了Ⅱ类水质。

图1 渭河干流陕西段2014年～2023年水质沿程变化图

3.3 主要污染物水质趋势分析

依据2014年～2023年时段内高锰酸盐指数、氨氮和总磷共三个主要污染物各月水质监测数据,选用季节性Kendall检验方法对其进行水质变化趋势分析。由表2可见,拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸阳公路桥、耿镇、何寨乡、华县、吊桥共9个水质监测站的高锰酸盐指数、氨氮和总磷三个主要污染物正态分布的Z值基本为负值,高锰酸盐指数、氨氮和总磷主要污染物都呈显著下降和高度显著下降趋势,尤其是宝鸡到西安段的总磷呈高度显著下降趋势。

表2 渭河干流陕西段2014年～2023年主要污染物水质趋势

整体来看,2014年～2023年时段内高锰酸盐指数、氨氮和总磷三个主要污染物的浓度逐渐变小,并呈显著下降趋势,水质转好。

3.4 主要污染物水质浓度变化分析

依据2014年和2023年高锰酸盐指数、氨氮和总磷三个主要污染物各月水质监测数据,主要对其2014年和2023年浓度变化进行分析。由图2～图4可见,拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸阳公路桥、耿镇、何寨乡、华县、吊桥9个水质监测站的高锰酸盐指数、氨氮和总磷三个主要污染物的浓度值基本都有很大幅度减小。特别是宝鸡段的蔡家坡、咸阳段的咸阳公路桥和西安段的耿镇三个站点水质浓度降幅最大。宝鸡段的蔡家坡高锰酸盐指数浓度从5.3 mg/L降到1.7 mg/L,由Ⅲ类达到Ⅰ类水质；氨氮浓度从2.45 mg/L降到0.957 mg/L,2014年氨氮为劣Ⅴ类,超标1.5倍,2023年达到Ⅲ类水质；总磷浓度从0.26 mg/L降到0.10 mg/L,2014年总磷为Ⅳ类,超标0.3倍,2023年达到Ⅱ类水质。咸阳段的咸阳公路桥高锰酸盐指数浓度从4.5 mg/L降到2.1 mg/L,由Ⅲ类水质达到Ⅱ类水质；氨氮浓度从1.35 mg/L降到0.372 mg/L,2014年氨氮为Ⅳ类,超标0.4倍,2023年达到Ⅱ类水质；总磷浓度从0.34 mg/L降到0.06 mg/L,2014年总磷为Ⅴ类,超标0.7倍,2023年达到Ⅱ类水质。西安段的耿镇高锰酸盐指数浓度从4.4mg/L降到2.0 mg/L,由Ⅲ类水质达到Ⅰ类水质；氨氮浓度从2.17 mg/L降到0.511 mg/L,2014年氨氮为劣Ⅴ类,超标1.2倍,2023年达到Ⅲ类水质；总磷浓度从0.33 mg/L降到0.06 mg/L,2014年总磷为Ⅴ类,超标0.7倍,2023年达到达到Ⅱ类水质。

图2 渭河干流陕西段2014年和2023年高锰酸盐指数浓度变化图

图3 渭河干流陕西段2014年和2023年氨氮浓度变化图

图4 渭河干流陕西段2014年和2023年总磷浓度变化图

整体来看,2023年渭河干流陕西段高锰酸盐指数、氨氮和总磷三个主要污染物的浓度都有不能程度的减小,全部降到地表水Ⅲ类标准限值以内,水质转好。

4 合理性分析

从时间变化来看,2014年～2018年,渭河干流水质很差,沿程水质基本为Ⅳ类、Ⅴ类,甚至劣Ⅴ类。因为在2015年之前,渭河是关中唯一的废污水承纳和排泄通道,年排污量10万t以上的排污口有200多个,渭河水资源量只占全省的18%,却接纳了全省80%的工业废水和生活污水。

渭河干流水质近几年转好的原因主要有：一是从2015年开始实施为期三年的渭河综合治理,新建堤防、整治河道环境、湿地建设等措施,有效改善了渭河的生态环境,增强了水体的净化能力；二是实施渭河流域水污染防治行动,对渭河沿岸入河排污口全面排查,查处排污口偷排、超标排等违法行为,同时加大沿渭排污口关停力度,加快建设污水处理厂,实行污水集中处理符合排放要求后排放；三是开展水量统一管理和调度,优化渭河汛期和非汛期水量,下游咸阳、华县重要断面基本生态流量得到保障,促进了渭河生态系统功能修复和生物资源恢复,提高了水体的纳污能力；四是2016年陕西省启动实施渭河生态区建设,对河道进行治理疏浚、滩面进行整治、以及湿地建设、保障水量、对生物进行保护、对河湖进行连通,贯通了人工水道与自然水道,实现渭河与其他主要水系的外部大连通、内部大循环,提高了水体的稀释和自净能力。水生态系统得到一定修复,与20世纪90年代相比沿岸水生生物种类和数量大幅增加；五是2013年开始实施最严格水资源管理制度以来,限制河流的纳污红线管理,使主要污染物的废污水入河总量控制在水功能区的纳污能力范围之内,从源头上改善河流水质,同时加强水质监测监督力度,使提高以及保持河流水质有的放矢；六是2018年开始推行河湖长制及河湖长制实施“清四乱”专项整治行动以来,对河道乱占、乱采、乱堆、乱建等“四乱”问题进行全面清理,河道生态环境明显改善。

经过近几年以上治理、建设和专项行动等措施,渭河水质显著提高。特别是2018年在综合治理和生态区建设之后,水质总体逐年转好,从2021年开始渭河干流水质良好,整个渭河干流达到Ⅱ类或Ⅲ类水质,主要污染物近十年也呈显著下降趋势,符合渭河流域近几年的综合治理、生态区建设、水生态修复保护和入河排污口整治之后的情况。

5 措施与建议

虽然渭河干流近十年水质总体转好,但还是存在水资源短缺,渭河水含沙量大,随着经济的发展和城市人口的增加,工业废水和生活污水排入渭河的数量不断增加,以及泾河和北洛河等支流水质相比渭河干流水质较差等问题。渭河作为黄河的最大支流,要实现黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略,保护好渭河的水质至关重要。根据渭河流域的综合情况提出以下措施及建议：

1）全面推进依法依规治水。高标准执行《黄河保护法》《陕西省渭河保护条例》《陕西省渭河流域保护治理条例》和《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》等法律法规,实施好相关规划,全面推进依法依规治水。加强法律法规的培训宣传,相关规划的落地实施,实现黄河流域生态保护和高质量发展。

2）实施河流湖库之间的水量调度、提高渭河纳污能力。在保证渭河流域各水库生态流量要求的提前下,保证渭河的水量充沛,增加河流稀释和自净能力。同时随着引汉济渭工程的通水,渭河流域的水量增大,渭河流域纳污能力提升,促进渭河水质保持良好。

3）加强重要支流综合整治和污染防治力度。虽然目前渭河水质逐年转好,但是其重要支流北洛河和泾河等水质仍有部分时段不达标,影响渭河水质。要彻底持续保持渭河水质良好,必须对污染严重有影响的支流综合整治,以水环境承载能力为约束,严格控制入河污染物总量,促进水环境持续改善。

4）强化污染源综合整治。对城镇污水处理设施建设发展进行升级改造,推进工业污水的分类收集处理,分期升级改造污水管网,大大提高污水收集和处理能力。对农村生活污水加强排放管理,结合实际采取城镇管网延伸、集中处理和分散处理等多种灵活形式,加快解决目前农村生活污水排放污染的问题。

5）加强面源污染治理与控制。调查黄河流域面源的径流污染特征,研究提出有效的面源污染控制技术与治理措施。最主要的是对污染源的控制,将面源径流污染负荷控制在最低限度；其次是对污染物扩散途径的控制,通过面源污染的扩散机理,采取有针对性的措施,减少污染物排入水体的量,控制面源污染。比如农业方面,积极推广生态农业循环模式,大力发展生态农业,实现流域内农业使用物氮和磷类使用量负增长。畜禽养殖方面,优化养殖场所的设施布局,推进无害化、标准化、规模化、生态化等新型养殖技术和模式。

6）建立水质监测预警机制。建立健全水质各项指标动态管理机制,建立水质监测预警系统与动态评价机制,实施水质的实时监测、动态评估,及时发布监测预警信息。

7）强化河湖长制和河湖管护。健全完善河湖长制工作制度,强化河湖长制制度、河湖长制工作考核办法,规范和强化河湖长履职尽责,推动河湖长制从“有名有责”向“有实有能”转变,切实提高河湖管理保护水平。加强河湖水域岸线管控,加快划定流域重要河湖管理和保护范围,持续推进“清四乱”常态化规范化,持续保护和改善渭河的水生态水环境状况。

6 结语

2014年～2023年黄河的最大支流渭河,渭河干流拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸阳公路桥、耿镇、何寨乡、华县、吊桥9个水质监测站近十年的水质逐渐转好,高锰酸盐指数、氨氮和总磷三种主要污染物的浓度逐渐变小,并呈显著下降趋势。2023年渭河干流陕西段Ⅲ类及优于Ⅲ类水质比例达到100%,水质状况良好,并且中游杨凌至咸阳段和下游渭南段水质达到了Ⅱ类水质。结合各项治理、建设和专项行动等情况进行了合理性分析,并提出了有针对性的渭河流域保护对策,对渭河流域的生态保护和黄河流域高质量发展具有重要的意义。

“十四五”后期,渭河污染防治、水生态修复治理、水生态治理保护等举措的实施,黄河流域的最大支流渭河生态保护和高质量发展,有望实现渭河无水华、无富营养化和生物多样性的健康河流生态状况,让渭河成为造福人民的幸福河。