陕西省渭河干流水功能区达标分析与水资源保护对策

渭河是陕西省的第一大河,是黄河最大的一级支流,是陕西政治、经济和文化的中心。近年来,随着渭河综合治理的开展,水功能区水质有了进一步的改善,但仍不能达到较为理想的效果,依然阻碍着区域经济的发展。因此针对渭河水功能区水质的变化,寻根溯源并探讨解决问题的途径,具有重要的现实意义。本文根据2011~2015年渭河水功能区水质监测资料对渭河干流陕西段主要污染因子COD、NH3-N进行了分析研究,揭示了渭河干流COD、NH3-N污染因子的污染变化规律,并分析了污染产生的主要原因,同时提出了切实可行的渭河流域污染治理措施。     

水质水量结合评价渭河干流(陕西段)水资源变化

为了全面掌握渭河(陕西段)干流水资源变化总体情况,本文收集2000-2008年陕西段渭河干流水文、水质监控断面的监测资料,分别从水质、水量以及两者相结合的角度分析了渭河干流的水环境状况,并重点讨论了渭河干流主要水文站径流量与COD、NH3-N污染物的同期监测浓度的相关关系。结果表明:渭河干流(陕西段)中下游水体水质为劣V类,已受到严重污染。渭河干流可利用的水资源量有所下降,其中80%以上的水资源水质为V类,不能满足水体利用的水质目标要求,渭河干流"水质型"水资源短缺的问题凸显。渭河干流上游径流量与COD、NH3-N污染物的浓度呈低相关性,随着流程变化,径流量与COD、NH3-N污染物的浓度在渭河干流的下游华县水文站已表现为中度负相关。相比较而言,渭河干流河流水量的变化对COD浓度的影响程度大于对NH3-N污染物浓度的影响。     

灰色局势决策-综合指数法对陕西段渭河水环境质量的评价研究

为了全面了解渭河干流(陕西段)的水环境质量情况,本文根据2000-2008年陕西段渭河干流13个水质监控断面的监测资料,选取COD、NH3-N、BOD5、DO4项主要污染物指标作为评价因子,采用灰色局势决策-综合指数方法对该河段的水环境质量进行综合评价。分析结果表明:①渭河干流陕西段综合水质指数介于1.967~5之间,表明该段河流已受到污染。自常兴桥断面直至潼关吊桥断面,COD、NH3-N、BOD5、DO的监测浓度仍然超过GB3838-2002地表水环境质量Ⅴ类标准限值要求,污染严重。②自2003年以来,渭河干流陕西段河流水体水质总体呈现好转趋势,主要表现在宝鸡市境内河段,这可能与入河污染物总量的变化相关。灰色局势决策-综合指数方法以细化的数值反映了评价结果,可进一步科学、客观地反映出渭河干流陕西段水质动态变化趋势。     

陕西省渭河干流2010～2014年水质变化趋势分析

2011年陕西省政府启动渭河流域水污染防治三年行动,2014年是渭河水污染防治三年行动的收官年,为评估渭河水污染防治三年行动的效果,针对陕西省渭河干流,分别在上、中、下游选取林家村、成阳公路桥、华县3个水质断面,统计3个水质断面的COD和氨氮2010～ 2014年的浓度情况,并绘制浓度变化趋势线,进行2010～2014年水质趋势分析,结果表明:2010～2014年渭河干流水质总体好转明显,三年“铁腕治渭”效果明显,渭河水质的持续好转也标志着陕西省黄河流域关中地区的水质呈逐年好转趋势.     

淮河干流水质断面污染物年通量估算

由于用不同估算方法得出的淮河干流水质断面污染物年通量值相差悬殊,因此,应结合淮河流域水环境的具体情况,根据各方法的适用性,选取较合理的方法对淮河干流水质断面污染物年通量值作出较合理的估算。用水质参数法衡量近几年淮河污染的情况,污染物质量浓度虽呈下降的趋势,但淮河干流的水质类别未见变化;用污染物年通量值衡量近几年淮河污染情况,未出现逐年递减的趋势。这是因为淮河干流经过这些年来的治理,点源污染虽然得到了有效的控制,而面源污染问题却越来越突出。淮河干流几个代表性水质断面的污染物通量是沿程递增的。在进行CODMn、NH3 N的年通量估算时,也计算了BOD5、COD年通量,各参数年通量存在很好的一元线性相关关系,而各参数质量浓度之间并没有良好的一元线性相关关系。     

渭河干流水质时空变化特征分析

根据2001—2010年渭河水质监测资料,对渭河干流陕西段水质主要污染指标CODMn、NH3-N的时空变化特征进行了分析研究。结果表明:渭河陕西段水质污染严重,其中以中游西安段、下游渭南段污染更为严重;13个监测断面中,NH3-N污染比CODMn污染更为严重,且变化幅度较大;渭河流域的CODMn、NH3-N污染呈下降趋势。进一步分析得出近10 a来渭河流域水质改善原因:一是工业污染点源削减成效显著,入河污染物有较大幅度减少;二是城镇生活污染问题在一定程度上得到解决,同时渭河水量有所增加。     

基于区间型贝叶斯模型的湟水干流水质评价

传统水质评价方法受主观因素影响较大,为进一步了解黄河上游重要支流湟水干流水质状况,根据2018年1—12月湟水干流12个断面的五日生化需氧量（BOD₅）、化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总磷（TP）、六价铬（Cr6+）等5项指标监测数据,采用区间型贝叶斯模型评价湟水干流水质状况。结果表明:区间型贝叶斯模型的排序结果能较为直观和准确地反映监测断面的水质变化情况,基本符合湟水从上游至下游呈“水质良好-水质恶化-水质好转”的水质变化趋势;湟水干流水质较差的断面基本位于人口集中、工业发达的城市集中河段,污染负荷大应是造成水质恶化的主要原因,未来应重点选择这些河段作为湟水水污染优先治理和水质监测的重点区域。     

南盘江上段水环境质量评价及水质变化趋势分析

依据南盘江上段2015年主要干流及污染较为严重的支流水质监测资料,开展水环境质量现状分析评价,并与南盘江上段干流断面2005~2014年近10 a的水质评价成果进行了对比分析。分析对比结果表明,南盘江上段水环境质量现状总体呈明显改善趋势,但部分干流断面及部分支流污染仍然严重,其中,花山水库坝址以上及八大河出境口段水质较好,而花山水库坝址以下至弹药库河段水质较差,污染较严重,总体趋势呈逐年好转。据此,对水质较差的河段污染产生的原因进行了剖析,并提出了相应的治理措施和建议。     

渭河陕西段水质趋势分析

自20世纪90年代以来,渭河干流陕西段水质发生了明显的变化,为了定量研究河流水质趋势变化状况,本文分别采用Mann-Kendall趋势检验和均一性检验对渭河干流陕西段13个水质监测断面的水污染程度进行了分析。结果表明：DO水质趋势呈下降趋势,而CODMn和BOD5呈上升趋势,NH3-N无趋势变化;渭河干流陕西段的CODMn和BOD5趋势呈不均一变化,而DO和NH3-N检验呈均一性的变化。     

陕西渭河流域水污染经济损失估算

污染价值损失核算对掌握流域水污染状况、制定科学合理的治理对策具有重要意义。在对渭河干流水质监测数据分析处理的基础上,构建污染价值损失估算模型,对陕西渭河流域水污染经济损失进行估算。结果表明:渭河水体生态环境正逐步改善,但仍然存在极大的提升空间;其中宝鸡市水体生态环境较好,水资源充足,需继续保持;咸阳市水资源总量较少,水体环境仍需提高;西安市水污染问题十分严峻,必须引起足够重视并进行针对性治理;渭南市水污染损失有逐年增加趋势,需加大监管力度。可为渭河流域治理提供参考借鉴。     

渭河陕西段底泥间隙水与上覆水中污染物分布特征研究

通过渭河8个断面2015年4月和9月的采样分析,探讨了表层底泥间隙水和上覆水中污染物的分布特征,并对间隙水和上覆水中的污染物浓度进行了相关性分析。结果表明:在丰水期时上覆水中TN、NO_3—N、NH_3—N及COD含量均高于平水期,其中采样点D5(泾河汇入前渭河干流处)的污染物含量很高;间隙水中TN、NH_3—N、NO_3—N变化趋势相似,丰水期TN、NH_3—N、NO_3—N含量均高于平水期含量,采样点D5、D7(泾河汇入后干流处)丰水期总磷、COD含量很高;相关性分和上覆水中TN、COD浓度在丰水期高度相关,说明间隙水中TN、TP、COD的浓度是其上覆水中TN、TP、COD浓度的决定因素。     

浑河沈抚段水体污染季节性变化研究

为明确浑河沈抚段水污染特征,提升水环境治理有效性,2015年3月—2016年2月对浑河沈抚段进行水环境调查。根据丰、平、枯3个水期的pH值、电导率、COD、NH_3-N、BOD及COD_(Mn)等水质指标,运用改进的综合水质标识指数法识别出主要污染因子,并分析浑河沈抚段水质污染时空变化特征。结果表明,研究区域的pH值在一个水文年变化范围为6.42~8.06,较适宜水生生物生长;水体在枯水期的电导率最高,丰水期最低。浑河沈抚段水体受沿岸工业废水和生活污水的点源污染影响,流域枯水期和平水期各监测断面的综合水质均未达标;从上游到下游4项水质指标的综合水质指数增大,污染逐渐加重,主要污染指标为COD和NH_3-N。     

山丘区水环境容量计算及限制排污总量分析——以临海市“五水共治”规划为例

为改善山丘区水环境,以典型山丘区城市临海市为研究对象,基于对临海市水环境现状、水环境功能及水污染负荷的充分调查,建立河网水量水质数学模型,计算了河网水环境容量,并提出了污染物排放总量控制和削减方案。结果表明:临海市河网的水环境容量COD为15 904.3 t/a,NH3-N为1585.2 t/a,水质超标率分别为COD 15.61%,NH3-N 16.67%。规划年工程实施后预计新增水环境容量COD 1 137.7 t/a,NH3-N 114 t/a,削减污染物入河量COD 10 610.6 t/a,NH3-N 1 082 t/a,水环境质量得到较大提升。     

沣河水质与流量之间的关系分析

为了打造生态沣河,本文基于秦渡镇断面2001-2009年的定期水质监测资料,以及秦渡镇水文站2001年到2009年的逐日流量数据,以及2009年到2011年大峪口断面、秦渡镇断面的多场洪水监测资料,研究分析了沣河水质与流量之间的关系.结果表明:(1)监测断面流量的大小和每场洪水平均流量的大小均对NH3-N、TN和COD的污染浓度有影响,且流域上下游不同断面的水质流量之间的关系也有差异;(2)根据2002年到2008年秦渡镇断面所监测的6场洪水资料,可知洪水对COD非点源污染的影响较大.而2006年NH3-N、TN的点源污染严重,此外几年NH3-N的点源污染较严重,TN变化不稳定.     

落蓬湾断面水质达标及胥河水环境容量研究

落蓬湾断面目前水质不能稳定达标。为进一步提高国家考核断面水质达标率,持续改善水环境质量,进而开展落蓬湾断面水质达标及胥河水环境容量计算研究。根据现状水文、水质和污染源资料,分析落蓬湾断面水质超标原因。采用控制断面达标法计算得到入胥河的最大允许排污量。结果表明:胥河COD、氨氮、总磷的近期水环境容量分别为3011.8、195.0、99.2 t/a,远期水环境容量分别为1738.7、135.9、70.0 t/a。基于胥河水环境容量计算结果,结合研究区域内入胥河的污染物量,确定研究区域各类污染物的削减比例,为胥河的水环境整治提供理论支撑。     

基于逆建模技术的淮河干流长台关-息县段入河污染负荷评估

以淮河上游长台关-息县段为研究对象,以2008年为算例,根据研究区域汇流特征,建立分布式源模型,基于贝叶斯统计方法进行逆建模,利用断面水质序列实测资料,测算区域入河污染负荷及主要水质因子降解系数。结果表明:淮河上游长台关-息县段NH3-N、COD入河污染负荷总量分别为1.7万t/a、8.9万t/a;受主要入流面源污染负荷季节性影响,NH3-N入河污染负荷为657.55～2 014.99 t/月,COD入河污染负荷为3897.73～13311.83 t/月;研究区域水体环境NH3-N、COD降解系数分别为0.356/d、0.202/d,NH3-N、COD负荷模拟值和实测值的相关系数分别为0.943、0.979。     

Simulation of Water Quality under Different Reservoir Regulation Scenarios in the Tidal River

Reservoir regulation is one of the effective ways to improve water quality. However, when water quality requirement is considered, reservoir operation is complicated due to tidal regimes in the tidal rivers. The study was carried out in the tidal river reach between Dongjiang Hydro-Project and Shilong in Dongjiang River. To evaluate the effect of reservoir regulation on water quality, a two-dimensional hydrodynamic model combined with water quality has been developed. Under the scenarios of differrent flood discharge from the Shima River and different release discharge of Dongjiang Hydro-Project, water quality is simulated using the two-dimensional model. NH₃-N and COD concentrations are taken as the major indicators for water quality. Results indicate that (1) water quality is related to the tidal fluctuation, NH₃-N and COD concentrations increase at flood tide and decrease at ebb tide; (2) There is no obvious over-limit of COD concentration, NH₃-N concentration is found as the main pollution impacts water quality at water intake; (3) flood discharge from Shima River flows back to the upper reach of water intake during higher high tidal period, NH₃-N concentration non-compliance occurs, flood tide is the main factor which impacts water quality; (4) reservoir regulation of Dongjiang Hydro-Project causes a significant improvement on water quality, release discharge of Dongjiang Hydro-Project is determined to insure the water supply safety, which keeps tidal-induced backwater always flowing to lower reach of the water intake. The study provides a hydrodynamic perspective on water quality improvement due to reservoir regulation in the tidal river.     

基于京杭运河五牧断面水质达标的水环境容量计算研究

为保证京杭运河五牧断面的水质达标率及水体环境健康,依据《江苏省地表水(环境)功能区划》,综合考虑水文、水体污染来源等因素,对整治范围内入运河的污染源进行概化,通过建立一维水量水质数学模型确定模型参数,计算五牧断面水质达标时各概化排口的允许排污量,进而得到该研究区域的水环境容量,与现状污染物入河量对比,确定污染物削减量,为改善京杭运河水环境质量提供依据。结果表明:确保京杭运河五牧断面水质达标情况下,研究区域近期COD、氨氮、总磷水环境容量分别为47 216t/a、5 376.1 t/a、508.1 t/a,远期COD、氨氮、总磷水环境容量分别为28 977.3 t/a、2319.1 t/a、301.1 t/a。污染物削减率与水质超标率对比二者差距在30%以内,说明水环境容量计算结果基本合理。