張仙娥　黃蓓蓓　馮成洪　王震　劉靜玲

[摘要]本研究基于1998-2012年海河流域水質(zhì)數(shù)據(jù)，從流域角度上探討流域地表水常規(guī)污染演變特征，分析了全流域不同水期排污特征。結(jié)果表明，整體上河段污染形勢嚴峻，受污染河長比例保持在約60%至75%之間。劣V類水以及優(yōu)于Ⅲ類水河長總數(shù)則呈現(xiàn)輕微下降趨勢。

[關(guān)鍵詞]海河流域；污染特征；長時間序列；演變趨勢

海河流域是我國水污染最嚴重的流域之一，也是水資源開發(fā)利用程度最高的流域。目前海河流域以其僅占全國1.3%的有限水資源承擔著全國10%的人口及京、津等幾十座大中城市的供水任務(wù)，水資源供需矛盾十分突出。同時，隨著海河流域總?cè)丝?、?jīng)濟總量、水資源利用程度和排污量持續(xù)增加，水資源短缺和水污染問題已嚴重制約了海河流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，危害了水生態(tài)系統(tǒng)安全。近年來，關(guān)于海河流域水體污染研究重點依然是海河流域內(nèi)北京、天津等重點地區(qū)水體以及白洋淀、灤河、海河干流等水體的污染狀況，也有部分研究關(guān)注流域內(nèi)水體某具體年份或者短時間序列的污染特征。但是，截至目前，從全流域角度長時間序列探討海河流域主要水體污染狀況及演變趨勢的系統(tǒng)研究比較少，幾近空白。

本研究主要基于海河流域水資源保護局發(fā)布的《海河流域水資源公報》、《海河流域水資源質(zhì)量年報》《海河流域水資源質(zhì)量公報》以及水利部發(fā)布的《中國水資源質(zhì)量公報》等相關(guān)數(shù)據(jù)、報告，從全流域角度上探討1998-2012年間主要水體常規(guī)污染特征以及水體污染演變趨勢，以期為流域河流生態(tài)理論框架制定與規(guī)劃提供理論方法與技術(shù)支持。

1.海河流域河系分布特征

海河流域東臨渤海，西倚太行，南界黃河，北接蒙古高原，流域總面積31.82萬km2，占全國總面積的3.3%。海河流域包括海河北系、海河南系、灤河和徒駭馬頰河4大水系、7大河系、10條骨干河流，覆蓋了中國北京和天津兩大城市的全部面積。其中，海河水系是主要水系，由北部的北三河（薊運河、潮白河、北運河）、永定河和南部的大清河、子牙河、漳衛(wèi)河組成；灤河水系包括灤河及冀東沿海諸河；徒駭馬頰河水系位于流域最南部，為單獨人海的平原河道。

2.全流域河系污染整體特征

2.1不同水質(zhì)類型河長比例年度分布

海河流域地表水中污染物主要來源于工業(yè)廢水和生活污水。凡流經(jīng)城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)集中地區(qū)的河流，均受到不同程度的污染。該流域污水排放量大，河流的徑流量小，水體自凈能力差，在一定程度上加重了污染水平。海河流域各水系水體的常規(guī)污染特征評價標準主要采用國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》進行。2002年后污染評價主要依據(jù)《地面水環(huán)境質(zhì)量標準GB 3838-2002》，此前則主要按照國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-88》。水體水質(zhì)評價指標主要包括水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)等22個項目。評價方法主要采用單因子評價法。

為綜合評估海河流域的水質(zhì)污染程度，本研究計算了海河流域7大河系中不同水質(zhì)類型河長（見表1），分析了不同類型水質(zhì)河長的分布特征及年度演變特征。

從表1可以看出，自1998年至2012年，評價河長呈增加趨勢，這可能與社會對污染的重視以及經(jīng)濟監(jiān)測水平的提高有關(guān)。以《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅲ類水為劃分依據(jù)，水質(zhì)劣于Ⅲ類水為受污染河水。表1可以看出，自1998年到2012年，受污染河長所占總河長的比例基本上保持在60%-75%之間，整體上河段污染十分嚴峻。

圖1給出了不同水質(zhì)類型河長的逐年分布特征。可知，1998-2012年海河流域的劣V類水大部分年份占評價河長的50%，一直占據(jù)主導(dǎo)地位，其次為I類水、Ⅱ類水、Ⅲ類水占評價河長的30%-45%，最小為Ⅳ類水、V類水，僅占評價河長的近10%-20%。圖中也給出了1998-2012年間不同水質(zhì)類型河長的演變趨勢。由圖可知，盡管全流域的水體水質(zhì)狀況具有一定的波動性，但整體上Ⅳ類水、V類水比例呈現(xiàn)輕微上升趨勢，而劣V類水以及I類水、Ⅱ類水、Ⅲ類水河長總數(shù)則呈現(xiàn)輕微下降趨勢。

2.2河系主要超標污染物類型評價

河系水質(zhì)檢測指標的超標特征分析結(jié)果見表2?？梢钥闯?，僅個別指標如溶解氧、BOD5和揮發(fā)酚在個別年份（2006、2011、2012年）達標外，其他指標年年超標。整體而言，海河流域污染物主要是有機污染物。2011-2012年，海河流域污染超標項目都只剩下五項，水質(zhì)狀況略有好轉(zhuǎn)。

3.不同水期河系污染特征分析

整體而言，海河流域河川徑流的年際變化大，平均年降水量為548mm。降水量年內(nèi)分配不均勻，多年平均汛期降水量（6～9月）占全年的75%-85%，個別河流達到90%；部分有春汛、泉水補給，調(diào)節(jié)性能好的河流，6-9月的徑流則僅占全年徑流的50%-60%。海河流域的暴雨特點是，時間短、強度大且集中在7月下旬至8月上旬。洪水與暴雨相應(yīng)，最大30d洪量一般占汛期（6-9月）洪量的50%-90%，而5-7d洪量可占30d洪量的60%-90%，洪峰多是尖瘦形。值得注意的是，流域內(nèi)的暴雨強度和洪峰模數(shù)都達到了中國大陸的最大值。

2002年是我國環(huán)境法律以及監(jiān)測標準健全的一個節(jié)點，所以2001年的監(jiān)測范圍與2002年以后（含2002年）有所不同。本研究對比分析了2002年新地表水評價標準公布后的不同水期中各類型水質(zhì)河長比例的分布特征。從圖2可以看出，海河流域河系在不同水期有不同的污染特征。整體上，不同類型水質(zhì)的分布特征與年均變化特征保持一致，均是劣V類為主體。因流域內(nèi)人口密度大，工農(nóng)業(yè)發(fā)達，水資源開發(fā)利用量逐年增加，再加上流域降雨量不足，廢污水排放量大，仍有60%以上的評價河長污染（劣于Ⅲ類）。2007年度海河流域水資源質(zhì)量在10個水資源一級區(qū)中最差。

對比汛期（豐水期）與非汛期（平水期及枯水期）的不同類型水質(zhì)河長比例年度分布可知，流域內(nèi)降雨稀釋沖刷不能改變改變整個流域不同類型水質(zhì)河長分布特征。但是，降雨的作用也不容忽視。如圖2所示，豐水期劣Ⅲ類水質(zhì)河長比例整體上高于平水期和枯水期，而優(yōu)于Ⅲ類（I類水、Ⅱ類水、Ⅲ類）水河長在豐水期整體上也低于非汛期。當然，降雨也影響了Ⅳ類水、V類水河長比例（劣于Ⅲ類與劣V類的差值），豐水期這兩類水的河長比例低于非汛期。這主要歸因于該類水體部分被加重污染為劣V類水質(zhì)。這在一定程度上說明，海河流域降雨年度分布不均，降雨沖刷增加了流域內(nèi)非點源污染物人河量，致使V類水質(zhì)河長比例增加顯著。

4.結(jié)論與對策

海河流域絕大多數(shù)年份不同河系污染比例維持在60%以上，劣V類水主導(dǎo)河系的污染水平。海河流域污染物有機污染嚴重，Ⅳ類水、V類水比例呈現(xiàn)輕微上升趨勢，而劣V類水以及I類水、Ⅱ類水、Ⅲ類水河長總數(shù)則呈現(xiàn)輕微下降趨勢。受非點源污染影響，降雨惡化海河流域水質(zhì)。豐水期劣Ⅲ類水質(zhì)河長比例整體上高于平水期和枯水期，而優(yōu)于Ⅲ類（I類水、Ⅱ類水、Ⅲ類）水河長在豐水期整體上也低于非汛期。農(nóng)業(yè)用水消耗了海河流域近70%水資源量。各行業(yè)污水排放量與流域經(jīng)濟社會發(fā)展相一致。工業(yè)、建筑行業(yè)排放廢水逐年減少，而生活廢水、第三產(chǎn)業(yè)排放量顯著增加，尤其是第三產(chǎn)業(yè)，自2003年起急劇增加。因此，隨流域內(nèi)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，污染物的排放總量水平勢必顯著增加，而整體上重污染河長的輕微減少則可以說明海河流域內(nèi)相關(guān)污染防治措施的實施在河系水污染防治上具有一定的成效。當然，未污染河長的微下降趨勢也在一定程度上說明，海河流域污染防治工作任重道遠，未來海河流域污染防治仍需投入較大的人力物力。同時，在海河流域點源污染需加大控制力度基礎(chǔ)上，非點源污染的影響也較為顯著，其防治也應(yīng)重視起來。