李 茜，張建輝

（中國環(huán)境監(jiān)測總站，北京100012）

長江是中國水資源量最豐富的河流，水資源總量9 616億m3，約占全國河流徑流總量的36%，為黃河的20倍，是十大流域之首。長江流域經濟總量約占全國的40%，養(yǎng)育著全國1／3的人口，長江中下游沿江地帶是我國產業(yè)密集帶，長江流域水質和水資源量的狀況及其變化具有全國性意義［1－3］。

影響地表水水質的因素較為復雜，既有自然因素如水資源量，也有社會經濟因素，如沿岸廢水排放量、人口密度和經濟發(fā)展情況，分析地表水水質變化的因素對地表水污染治理具有重要的決策參考意義［4－5］。本文對長江流域2005～2009年的水質變化、污染物排放情況進行了分析，并根據水資源量和社會經濟發(fā)展等因素對長江流域各地區(qū)的水質差異進行原因分析。綜合長江流域各地區(qū)水質狀況、納污量和水資源情況對區(qū)域污染特征進行分類，對長江流域污染治理的分類指導提供依據。

1 長江總體水質及污染物排放量情況

2005～2009年，長江水質持續(xù)好轉。自2005年起，長江Ⅰ～Ⅲ類水質斷面比例呈上升趨勢，由2005年77.7%上升至2009年87.4%；劣Ⅴ類斷面比例呈下降趨勢，由2005年8.7%下降至2009年3.9%。

2005～2009年，長江流域化學需氧量和氨氮排放總量總體呈下降趨勢，化學需氧量由2005年的453.3億t，下降到2009年的439.8億t，降幅2.3%，其中工業(yè)廢水中排放量減少12.5億t，占減排總量的91.9%。氨氮排放量由2005年的45億t下降到41.2億t，降幅8.5%。其中，工業(yè)廢水中排放量減少3.8億t，占減排總量的96.7%。

圖1 長江流域化學需氧量排放量

圖2 長江流域氨氮排放量

從污染物排放量的構成來看，長江流域生活污水所占比例較工業(yè)廢水高，2009年生活污水排放量占化學需氧量排放總量的72%，氨氮占76%。近年來污染物排放量的減少主要來自于工業(yè)廢水排放量的下降，而生活污水中污染物的排放量的變化很小?？梢?，“十一五”以來，隨著減排力度的加大，工業(yè)廢水污染物排放量的減少是長江水質穩(wěn)定好轉的主要因素之一，而隨著城市化進程的加快和城鎮(zhèn)人口的增加，生活污水污染物的減排存在較大壓力。

2 長江干流和支流水質變化

2009年，長江干流水質為優(yōu)，近年來水質穩(wěn)步改善。2005年，32個斷面中，Ⅰ～Ⅲ類水質斷面占93.5%，Ⅳ類水質斷面占6.5%；2009年，全部斷面均為Ⅰ～Ⅲ類水質。

圖3 長江支流水質

2009年，長江支流水質良好。71個斷面中，Ⅰ～Ⅲ類水質斷面占81.7%，劣Ⅴ類占5.6%。2005年以來，長江12條主要一級支流中，雅礱江、大渡河、嘉陵江、烏江、沅江和漢江水質斷面五年來均為Ⅰ～Ⅲ類水質，水質均為優(yōu)；岷江、沱江、湘江和贛江的水質逐步好轉；京杭大運河水質無明顯變化；黃浦江水質變差。

圖4 長江流域水系和行政區(qū)圖

沱江2005年斷面均為Ⅳ類水質，2009年均為Ⅰ～Ⅲ類水質；湘江2009年Ⅰ～Ⅲ類水質斷面比例為80%，Ⅳ類斷面為20%，主要污染物為石油類，相比2005年，消除了劣Ⅴ類斷面；相比2005年，贛江2009年消除了劣Ⅴ類斷面；京杭大運河2009年主要污染物為高錳酸鹽指數、氨氮和五日生化需氧量，斷面水質相比2005年無變化；黃浦江斷面水質2009年為Ⅴ類，主要污染物為氨氮，2005年為Ⅳ類。

3 影響長江流域各地區(qū)水質狀況的原因分析

影響地表水水質的的因素主要有自然因素和社會因素，自然因素主要包括水資源量等，社會因素主要包括各地區(qū)的污染物排放量、經濟社會發(fā)展水平和化肥施用量等［7］。

3.1 長江各地區(qū)水質與污染物排放、社會經濟發(fā)展的相關關系

首先分析污染物排放量、經濟發(fā)展和化肥施用量與地表水水質之間的相關關系。

根據中國統(tǒng)計年鑒［8］，運用2009年長江流域各省市的人均GDP、人口密度和化肥施用量數據，與長江流域各省2009年地表水高錳酸鹽指數平均濃度、單位面積COD的生活污水排放量、工業(yè)廢水排放量和總排放量數據做相關分析，可見各省地表水高錳酸鹽指數濃度與COD排放量的相關關系較好（見圖4）。運用聚類分析將以上數據進行分類，找出各地區(qū)地表水高錳酸鹽指數濃度的與其影響因子相關關系規(guī)律。聚類分析結果表明，上海、江蘇、河南規(guī)律各不相同，青海、甘肅、云南、山西、貴州和四川規(guī)律相似，重慶、江西、湖北、湖南和安徽規(guī)律相似。

表1 長江流域各項指標排列情況

圖5 地表水水質與污染物排放、社會經濟發(fā)展的相關關系

可以看到，上海和江蘇地表水污染的影響因素相似，地表水高錳酸鹽指數濃度均為長江流域的前3位，其主要影響因素為經濟發(fā)展和人口密度。從COD排放量看，上海和江蘇單位面積生活污水COD排放量均位居長江流域各省的前2位，分別為工業(yè)排放量的7.4倍和1.8倍，其人口密度和人均GDP也位居前2位，生活污水排放量與人口密度有直接關系，可見人口密度高是導致兩省市地表水高錳酸鹽指數濃度高的首要因素，此外長江下游高錳酸鹽指數本底值高也是重要方面。同時，江蘇的化肥施用量較高，可能是影響地表水高錳酸鹽指數濃度的重要因素。

河南是地表水高錳酸鹽指數濃度最高的省，其規(guī)律具有特殊性，河南是長江流域唯一單位面積工業(yè)廢水COD排放量大于生活污水COD排放量的省，且化肥施用量最大，人口密度位居第三，人均GDP排位第四，可見化肥施用量對地表水高錳酸鹽指數濃度的影響很大，且工業(yè)廢水治理能力相對其他省份較低，人口密度大也是造成高錳酸鹽指數濃度較高的重要因素之一。

其余各省中，青海、甘肅、云南、陜西、貴州和四川規(guī)律相似，均位于長江上游，地表水高錳酸鹽指數濃度較低，單位面積COD排放量、人口密度均較小。江西、湖北、湖南和安徽規(guī)律相似，均位于長江中下游，化肥施用量和人口密度較高，單位面積COD排放量較高，其中，安徽、江西的高錳酸鹽指數濃度較高，但湖南和湖北的高錳酸鹽指數濃度較低。重慶具有特殊性，位于長江上游地區(qū)，但地表水高錳酸鹽指數濃度較高，COD排放量和人均GDP較周邊的長江上游地區(qū)高，化肥施用量也較高，可見重慶的減排壓力較大。

3.2 長江各地區(qū)水質與水資源量和納污量的相關關系

水資源量是影響水質的重要因素，運用長江水資源公報中各地區(qū)水資源量的數據和2009年COD排放量數據，得到各地區(qū)單位水資源量的納污量，將單位水資源量的納污量與2009年高錳酸鹽指數濃度進行相關分析，見圖6。由圖6和圖5比較可以看出，單位水資源量納污量與地表水高錳酸鹽指數濃度值的相關性比COD排放總量與高錳酸鹽指數濃度值的相關性好，可見水資源量對地表水水質的影響很大。

單位水資源量COD排放量最大的3個省份依次為上海、江蘇和河南，分別為8 116.76t／億m3，4 988.33t／億m3和1 941.99t／億m3，這三個省份的高錳酸鹽指數濃度也最高，分別為3.9mg／L，3.7mg／L和5.2mg／L。青海的單位水資源量COD排放量為最低，上海單位水資源量COD排放量為青海的800多倍，高錳酸鹽指數濃度近青海的4倍。

圖6 地表水水質與單位水資源量納污量的相關關系

4 長江流域區(qū)域污染特征分類

綜合長江流域各地區(qū)水質狀況、納污量和水資源情況，以及各地區(qū)經濟和社會發(fā)展發(fā)展狀況分析，可以將長江流域各地區(qū)的水環(huán)境污染特征分為以下幾類，為今后對長江流域進行有針對性的區(qū)域污染治理提供依據。

（1）水資源量小，水質較差，產業(yè)發(fā)展集中，且城鎮(zhèn)和人口密集的地區(qū)，主要有上海和江蘇。上海和江蘇的主要河流京杭大運河、黃浦江水質均較差，京杭大運河3個國控斷面中，2005～2009年均有1個為Ⅴ類水質，1個為劣Ⅴ類水質，黃浦江的1個國控斷面在2006～2009年均為Ⅴ類水質。上海和江蘇的河流為由于流量小，流速緩慢，水體的自凈能力較差；沿江地帶是經濟發(fā)達區(qū)且人口密度高，污染物排放量位居長江流域的前兩位，相應的河流污染物承受量極大。這類地區(qū)的地表水水質污染較為嚴重，應給予重點治理和保護，并強化工業(yè)和生活污染物的減排力度。

（2）水資源量較大，但產業(yè)相對集中，污染物排放量較大的地區(qū)，主要有四川、湖南、湖北和江西。流經這些地區(qū)的河流主要包括岷江、沱江、湘江和贛江，目前水質總體尚好，但局部斷面，如贛江的滁槎斷面、湘江的兩渡水斷面、沱江的李家灣斷面和岷江的岷江大橋斷面近年來均有不同程度的污染。這類河流的水環(huán)境容量較大，沿江的四川、湖北、湖南和江西人均GDP較高，工業(yè)較為集中，污染物排放量也較大，應對重點河段加強治理。

（3）流量較大，產業(yè)相對不集中，污染物排放量較低的地區(qū)，包括四川大部、貴州、陜西等。流經這些地區(qū)的河流包括嘉陵江、烏江、沅江和漢江，沿江產業(yè)發(fā)展不集中，人口密度不高，污染物排放量也較低，水環(huán)境容量比較大，水質保持良好，應繼續(xù)予以保持。

（4）流量較大，社會經濟發(fā)展落后的地區(qū)，主要為青海、云南、四川西部，流經的河流包括長江上游的通天河、金沙江、雅礱江、大渡河。流經此類地區(qū)的河流均保持了水質良好，金沙江的龍洞、倮果和金江斷面在2005～2008年均保持了Ⅰ類水質，雅礱江的雅礱江口斷面2005～2007年和2009年均為Ⅰ類水質。由于地處長江上游，且經濟發(fā)展較為緩慢，污染物排放量小，人口密度小，此外水環(huán)境容量較大，自凈能力比較強，保持了水質良好，地處河流水源區(qū)的河流應給予重點保護。

［1］ 楊永德，張有芷.長江流域用水狀況分析 ［J］.人民長江，2006，37（8）：10－17.

［2］ 鄧先瑞，黃建武.長江流域資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究［J］.經濟地理，2003，23（4）：516－519.

［3］ 金棟梁，劉予偉.長江流域分區(qū)地表水資源量評價［J］.水資源研究，2005，26（4）：26－28.

［4］ 戴仕寶，楊世倫.近50年來長江水資源特征變化分析［J］.自然資源學報，2006，21（4）：501－506.

［5］ 夏冬前，葉建林，吳建偉，等.工業(yè)集中區(qū)排污對長江水質的影響［J］.黑龍江環(huán)境通報，2006.30（4）：5－7.

［6］ 虞孝感.長江流域生態(tài)環(huán)境的意義及生態(tài)功能區(qū)段的劃分［J］.長江流域資源與環(huán)境，2002，11（4）：323－326.

［7］ 王良健，郭 齊，肖大鵬.長江流域經濟發(fā)展水平差異的實證分析［J］.地理與地理信息科學，2005，21（2）：66－69.

［8］ 中國統(tǒng)計年鑒（2005－2009）.中國統(tǒng)計出版社.