周曉林+介子林+王兆平+馬超+惠筠+賀海戰(zhàn)+楊慧

摘 要：為準(zhǔn)確掌握黃河河南段漁業(yè)水環(huán)境狀況，于2013年5月、8月、10月、2014年3月采集水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。研究表明：（1）干流綜合污染指數(shù)I值為1.14，其水質(zhì)級別為“重污染”，綜合污染指數(shù)I值大于1.00的斷面5個(gè)，分別為三門峽中（1.80）、三門峽上（1.51）、三門峽下（1.26）、桃花峪（1.06）、開封柳園口（1.23），小于1.00的斷面4個(gè)，分別為小浪底上（0.89）、小浪底下（0.88）、小浪底中（0.70）和黃河伊洛河口（0.92），整個(gè)干流水質(zhì)呈現(xiàn)兩頭差，中間好的形態(tài)；（2）干流綜合污染指數(shù)I值平均從高到低分別為8月（夏）（1.42）、3月（冬）（1.38）、5月（春）（1.00）、10月（冬）（0.74）；（3）干流分類污染物指數(shù)Q值大于1.00的參數(shù)為總氮（522）、非離子氨（1.94）。結(jié)論：（1）干流主要污染物為總氮和非離子氨；（2）小浪底水庫三個(gè)斷面和黃河伊洛河口較干流其他斷面水質(zhì)四季變動范圍最小，水質(zhì)明顯高于其他斷面，是黃河干流河南段中魚類最佳棲息地。（3）黃河泥沙對污染物尤其是重金屬類吸附沉積作用明顯；（3）黃河干流河南段春季及冬季水質(zhì)級別為中度污染，魚類生存環(huán)境相對較好。

關(guān)鍵詞：黃河；河南段；漁業(yè)環(huán)境；水質(zhì)；評價(jià)

河南境內(nèi)黃河干流全長711 km，自陜西潼關(guān)入境，經(jīng)三門峽、洛陽、濟(jì)源、鄭州、焦作、新鄉(xiāng)、開封、濮陽等8 個(gè)省轄市28 個(gè)縣（區(qū)），流域面積362萬km2，分別占黃河流域總面積的5.1%、河南省總面積的21.7%[1]。其流經(jīng)區(qū)域既有流速極快的峽谷性河道，也有地勢平坦、流速緩慢、灘涂眾多游蕩性河道，還有流速極緩的水庫湖泊性水域，蘊(yùn)藏著豐富的漁業(yè)資源。黃河河南段干、支流共有五處國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)，其中干流有三處，分別為：（1）黃河中游禹門口至三門峽段國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；（2）黃河鄭州段黃河鯉國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；（3）黃河魯豫交界段國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)[1]。

黃河是河南主要的地表水資源，同時(shí)又是弘農(nóng)澗、伊洛河、沁河、天然文巖渠、金堤河等支流流域生活和工業(yè)廢水的主要排污途徑，加上上游綜合污染指數(shù)為“重度污染”[2]的來水，其狀況令人堪憂。目前，針對黃河龍門-三門峽[2]，黃河寧夏段[3]等漁業(yè)水域環(huán)境進(jìn)行了較為詳細(xì)的評價(jià)；楊雪冰[4]對小浪底大峪溝至開封柳池進(jìn)行了綜合評價(jià)，全段主要超標(biāo)項(xiàng)目為總氮、總磷、非離子氨和重金屬銅，對河南各段漁業(yè)環(huán)境及季節(jié)變化等方面沒有更為詳細(xì)的研究。漁業(yè)環(huán)境的好壞對水生動物的繁殖和保護(hù)有直接影響，人口與經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展、生境破碎化、環(huán)境污染對黃河河南段漁業(yè)環(huán)境的影響逐年增加[1]，加強(qiáng)對黃河河南段漁業(yè)環(huán)境的保護(hù)，準(zhǔn)確掌握其漁業(yè)水環(huán)境狀況，開展水質(zhì)季節(jié)變化及空間特征研究，可為黃河漁業(yè)資源與生物多樣性評價(jià)及增殖養(yǎng)護(hù)研究提供資料依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)及采樣方法

依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）[5]布點(diǎn)原則及采樣規(guī)范，黃河干流河南段共計(jì)設(shè)置9個(gè)斷面，分別為三門峽上游（N34°36′16.98″，E110°19′33.12″）、三門峽中游（N34°42′31.03″，E110°54′26.56″）、三門峽下游（N34°48′16.52″，E111°14′14.54″）、小浪底上游（N35°3′59.65″，E111°49′1741″）、小浪底中游（N34°57′29.10″，E112°13′157″）、小浪底下游（N34°55′46.22″，E112°21′1027″）、黃河伊洛河口（N34°50′26.99″，E113°3′17.51″）、桃花峪（N34°57′34.49″，E113°28′5208″）、柳園口（N34°55′18.80″，E114°22′2964″），涵蓋了黃河河南段中游、下游的峽谷、寬淺、水庫等河道類型，于2013年5月、8月、10月，2014年3月采集水樣，分別代表春、夏、秋、冬四個(gè)季度。根據(jù)斷面狀況，每個(gè)斷面設(shè)置2～3個(gè)采樣點(diǎn)，各采樣點(diǎn)根據(jù)深度分層采樣混合，斷面數(shù)據(jù)為斷面各采樣點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)所得。

1.2 水體理化指標(biāo)測定

溶解氧（DO）和水溫（T）采用哈納HI9146溶解氧儀現(xiàn)場對表層水測定；pH值采用哈納HI9125對混合水樣現(xiàn)場測定；塞氏盤現(xiàn)場測定透明度；依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）測定總氮（TN）、氨氮、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鉛（Pb）、鎘（Cd）、鉻（Cr）；非離子氨（NH3-N）則是以氨氮、水溫、pH值為基數(shù)，采用文獻(xiàn)[6]中模型計(jì)算式計(jì)算所得。

1.3 水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)方法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 評價(jià)方法 采用簡單綜合污染指數(shù)評價(jià)方法[2-7]進(jìn)行：

單項(xiàng)污染指數(shù)：Pi=CiSi

pH和DO的單項(xiàng)污染指數(shù)分別采用下列計(jì)算方法：

1.3.2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 按《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[10]進(jìn)行，其中該標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的參數(shù)按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[11]中Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行評價(jià)。依據(jù)簡單綜合污染指數(shù)I，確定所監(jiān)測水域的污染等級[2，7]（見表1）。

2 結(jié)果與討論

檢測結(jié)果見表2。

2.1 監(jiān)測指標(biāo)狀況

2.1.1 水溫、透明度 監(jiān)測期平均水溫為17.7 ℃，變動范圍為5.4～29.1 ℃，季度平均值分別為春季20.8 ℃、夏季26.1 ℃、秋季17.3 ℃、冬季6.5 ℃；干流各斷面春季平均水溫除黃河伊洛河口（15.6 ℃）和桃花峪（16.3 ℃）兩斷面外，水溫均超過20 ℃，適宜魚類繁殖，兩斷面水溫較低的原因?yàn)樾±说姿畮煜聻a低溫底層水，對兩個(gè)斷面附近直到小浪底壩下的魚類生長發(fā)育和繁殖產(chǎn)生直接影響[1]。各斷面、季度溫度變動范圍及趨勢見圖1、圖 2。endprint

根據(jù)斷面河道形態(tài)，按影響透明度的因素分為三種狀況，一是水庫湖泊型的小浪底中和小浪底下，其透明度變動范圍在190～370 cm，水體中沒有泥沙，主要因素為藻類；二是季節(jié)性水庫河流，如三門峽下和小浪底上，其透明度變動范圍在0～170 cm，季節(jié)不同，泥沙和藻類交替影響；三是河流型，其流速較快，如三門峽上、三門峽中、黃河伊洛河、桃花峪和柳園口等，變動范圍為0～33 cm，其主要因素為泥沙。各斷面、季度透明度變動范圍及趨勢見圖3、圖4。

2.1.2 pH、DO 監(jiān)測期斷面pH值平均為813，變動范圍為7.22～8.65，平均值范圍在7.9～8.3，變動范圍較小，屬偏堿性水質(zhì)。各斷面、季度pH變動范圍見圖5、圖6。監(jiān)測期斷面DO平均為8.11 mg/L，變動范圍為1.96～12.6 mg/L，除三門峽上、中、下三個(gè)斷面春季分別為1.96、319、5.43 mg/L外，其余斷面及監(jiān)測期均大于6 mg/L。各斷面、季度變動范圍見圖7、圖8。

2.1.3 總氮、非離子氨、總磷、高錳酸鹽指數(shù) 監(jiān)測期斷面總氮平均值為5.22 mg/L，平均值最低為小浪底中4.12 mg/L，最高為三門峽中8.80 mg/L；最高值出現(xiàn)在三門峽中冬季達(dá)17.2 mg/L，最低值出現(xiàn)在夏季小浪底中為3.82 mg/L；除去冬季三門峽中最高值，斷面四個(gè)季度變動范圍在3.82～7.57 mg/L，變動范圍較小。

監(jiān)測期斷面非離子氨平均值為0.039 mg/L，平均值最低為小浪底中0.015 mg/L，最高為三門峽中0.060 mg/L；平均值高、變動范圍大的三門峽中、小浪底下、桃花峪和柳園口，其最高值均出現(xiàn)在夏季，其中最高值出現(xiàn)在夏季小浪底下為0130 mg/L。

監(jiān)測期斷面總磷平均值為0.193 mg/L，平均值最低為小浪底下0.043 mg/L，最高為三門峽上0.696 mg/L；最高值出現(xiàn)在夏季三門峽上達(dá)1565 mg/L；變動范圍較大的為三門峽上和三門峽下，分別為0.122～1.565 mg/L、0.020～1.125 mg/L，其余斷面變動范圍在未檢出～0.256 mg/L之間。

監(jiān)測期斷面高錳酸鹽指數(shù)平均值為3.28 mg/L，平均值較低變動范圍較小的斷面為黃河伊洛河口、小浪底下和小浪底中，平均值分別為275、2.95、2.96 mg/L，其變動范圍為2.54～327 mg/L；平均值較高變動范圍較大的斷面為三門峽中和三門峽上，平均值分別為3.95、3.55 mg/L，變動范圍在2.53～5.78 mg/L之間，其中最高值出現(xiàn)在春季三門峽中為5.78 mg/L。

2.1.4 銅、鋅、鉛、鎘、鉻 監(jiān)測期斷面銅平均值為0.008 74 mg/L，平均值較低變動范圍較小的斷面為小浪底下、中、上，平均值分別為0.002 25、0.002 56、0.002 57 mg/L，變動范圍為0.000 52～0.004 79 mg/L；平均值較高變動范圍較大的為柳園口和三門峽中，平均值為0.022 39、0.015 75 mg/L，變動范圍分別為0.006 24～0066 50 mg/L、0.002 06～0.028 67 mg/L，最高值出現(xiàn)在冬季柳園口為0.066 50 mg/L。

監(jiān)測期斷面鋅平均值為0.076 mg/L，平均值較低變動范圍較小的斷面為小浪底下、中、上、三門峽下和黃河伊洛河口，平均值分別為0.027、0030、0.031、0.035、0.043 mg/L，變動范圍為未檢出～0.078 mg/L；平均值較高變動范圍較大的斷面為桃花峪、三門峽上、柳園口，平均值分別為0.161、0.156、0.118 mg/L，變動范圍分別為0028～0.497、0.049～0.394、0.003～0.240 mg/L，最高值出現(xiàn)在夏季桃花峪為0.497 mg/L。

監(jiān)測期斷面鉛平均值為0.031 1 mg/L，平均值較低變動范圍較小的斷面為小浪底中、小浪底下、黃河伊洛河口、桃花峪、小浪底上和柳園口，平均值分別為0.001 36、0.001 95、0.002 54、0.003 22、0.008 13、0.008 44 mg/L，變動范圍為未檢出～0.026 7 mg/L；平均值較高變動范圍較大的斷面為三門峽中、三門峽下和三門峽上，平均值分別為0.109 2、0.081 2、0.063 5 mg/L，變動范圍為0.000 08～0.387 2 mg/L，最高值出現(xiàn)在夏季三門峽中，為0.387 2 mg/L。

監(jiān)測期斷面鎘平均值為0.000 30 mg/L，平均值較低變動范圍較小的斷面為桃花峪、柳園口和黃河伊洛河口，平均值分別為0.000 07、0.000 09、0.000 10 mg/L，變動范圍為未檢出～0.000 20 mg/L；平均值較高變動范圍較大的是小浪底下、中、上，平均值分別為0.000 55、0.000 50、0000 49 mg/L，變動范圍為未檢出～0.001 84 mg/L，最高值均出現(xiàn)在春季的小浪底下、中、上，分別是0.001 84、0.001 79、0.001 68 mg/L。

監(jiān)測期斷面鉻平均值為0.023 3 mg/L，平均值較低變動范圍較小的斷面為黃河伊洛河口、小浪底中、小浪底上和桃花峪，平均值分別為0.004 2、0.005 7、0.007 2、0.007 7 mg/L，變動范圍為未檢出～0.019 7 mg/L；平均值較高變動范圍較大的斷面為三門峽中、三門峽下，平均值分別為0.056 1、0.044 9 mg/L，變動范圍為未檢出～0160 6 mg/L，最高值出現(xiàn)在夏季三門峽中，為0.160 6 mg/L。

2.2 水質(zhì)評價(jià)及分析

選取溶氧、pH、總氮、非離子氨、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、銅、鋅、鉛、鎘、鉻等11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，對于低于分析方法檢測下限的數(shù)據(jù)，按檢測限二分之一進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明，監(jiān)測期內(nèi)黃河干流河南段（風(fēng)陵渡-柳園口）漁業(yè)水域水體綜合污染指數(shù)I值為1.14，據(jù)表1漁業(yè)水體環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)劃分，其水質(zhì)污染級別為“重度污染”。endprint

空間上綜合污染指數(shù)I屬重度污染的斷面為三門峽中（1.80）、三門峽上（1.51）、三門峽下（126）、開封柳園口（1.23）、桃花峪（1.06），占總斷面數(shù)55.6%；屬中度污染的斷面分別為黃河伊洛河口（0.92）、小浪底上（0.89）、小浪底下（088），占總斷面數(shù)的33.3%，只有小浪底中（070）屬輕度污染上限，占11.1%。各斷面綜合污染指數(shù)平均值及變動范圍見圖9。

時(shí)間上，各季度綜合污染指數(shù)I值屬重度污染的為夏季（1.42）、冬季（1.38），屬中度污染的為春季（1.0）、秋季（0.74）。各斷面綜合污染指數(shù)季節(jié)變化趨勢見圖10。

入境水質(zhì)三門峽上綜合污染指數(shù)I值（1.51）為“重度污染”，綜合污染貢獻(xiàn)率為14.7%，時(shí)間上春季、夏季分別為1.88、1.91，接近“重度污染”上限，變化幅度平穩(wěn)，全年最低為秋季0.85，隨著冬季枯水期到來，回升到1.40。

三門峽中綜合污染指數(shù)I值（1.80）是全段最高的斷面，綜合污染貢獻(xiàn)率達(dá)17.6%。綜合污染指數(shù)四季變化明顯，分別為春季（1.19）、夏（241）、秋（0.82）、冬（2.78），該斷面污染指數(shù)高的直接原因?yàn)閿嗝娓浇嫌魏朕r(nóng)澗的污水匯入。

三門峽下綜合污染指數(shù)I值（1.26），四季變化與三門峽中基本一致，數(shù)值有所降低，污染貢獻(xiàn)率為12.3%。

三門峽三個(gè)斷面污染貢獻(xiàn)率總計(jì)達(dá)44.6%，季節(jié)變化與干流平均值季節(jié)變化趨勢一致，是干流污染指數(shù)的主要貢獻(xiàn)者，總體表現(xiàn)為夏季、冬季綜合污染指數(shù)較高，春季和秋季較低的趨勢，分析原因，春季屬平水期，小浪底蓄水，三門峽段水位最高，水流速較慢，污染物稀釋沉淀，其污染指數(shù)較低；夏季小浪底調(diào)水調(diào)砂，水位最低，三門峽上、中、下及小浪底上河床裸露，僅剩中間較窄河道，斷面水體減小，水流速度較快，弘農(nóng)澗排污加劇，其污染指數(shù)最高；秋季小浪底蓄水基本完成，水位較高，三門峽上、中、下流速降低，斷面水體增加，污染物稀釋沉淀，其污染指數(shù)降低；冬季屬枯水期，徑流較小，引起污染物集聚，其污染指數(shù)回升。

河水流入小浪底水庫，流速減緩，泥沙沉積，小浪底上、中、下綜合污染指數(shù)I值分別為0.89、0.70、0.88，水質(zhì)明顯高于其他斷面，四季變動范圍最小，污染貢獻(xiàn)率小浪底上8.71%、小浪底中6.80%、小浪底下8.62%，較其他斷面明顯降低。以小浪底中綜合污染指數(shù)I值0.70與三門峽中1.80相比，降低61.1%，表明泥沙對污染物吸附沉積作用明顯[12]，其中對重金屬鉛、銅、鋅分類污染指數(shù)Q值分別降低94.0%、85.4%、51.1%。

隨著河水從小浪底流出，流速加快，泥沙量逐漸增加，透明度逐漸降低，其綜合污染指數(shù)I值和污染貢獻(xiàn)率I%也隨之加大，分別為黃河伊洛河口0.98和8.97%、桃花峪1.06和10.3%、柳園口1.23和12.0%，但數(shù)值明顯低于三門峽三個(gè)斷面。

單項(xiàng)污染指數(shù)Pi變動范圍在0～17.2，水質(zhì)污染變化較大。參評11個(gè)項(xiàng)目的單項(xiàng)污染指數(shù)與漁業(yè)水環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)相比，只有重金屬鎘 （Q值0.06） 屬清潔項(xiàng)目，占參評項(xiàng)目9.1%；鉻（Q值0.23）屬尚清潔項(xiàng)目，占參評項(xiàng)目9.1%；高錳酸鹽指數(shù)（Q值0.55）、鉛（0.62）、pH（0.64）、溶氧（0.65）屬輕度污染項(xiàng)目，占參評項(xiàng)目的364%；鋅（Q值0.76）、銅（0.87）、總磷（0.97）屬中度污染，占參評項(xiàng)目27.3%；非離子氨（Q值194）接近重度污染上限，總氮（Q值5.22）屬嚴(yán)重污染，各占參評項(xiàng)目的9.1%。監(jiān)測期內(nèi)分類污染物貢獻(xiàn)率Q%分別為總氮41.7%、非離子氨15.5%、總磷7.71%、銅6.98%、鋅6.09%、溶氧5.23%、pH5.13%、鉛4.96%、鉻1.86%、鎘048%。各斷面分類污染指數(shù)見圖11。

圖11 分類污染指數(shù)Q值

從污染物時(shí)空分布看，所有監(jiān)測斷面總氮超標(biāo)嚴(yán)重，最低為小浪底中，總氮分類污染指數(shù)Q平均值為4.22，最高為三門峽中達(dá)8.8，時(shí)間上，除冬季三門峽中出現(xiàn)最高值17.2外，其余斷面四季變動范圍相對較小，其各斷面平均值、變動范圍和季節(jié)變化趨勢見圖12、圖13。

非離子氨分類污染指數(shù)Q平均值除小浪底中為0.75外，其余斷面均在1.31～2.98之間，時(shí)間上，各斷面四季變化明顯，四季變動范圍最大為小浪底下，最高值出現(xiàn)在夏季達(dá)6.52，其原因可能是夏季水溫高及附近大量的網(wǎng)箱養(yǎng)殖、旅游旺季污染所致，其各斷面平均值、變動范圍和季節(jié)變化趨勢見圖14、圖15。

總磷分類污染指數(shù)Q平均值超過1的斷面為三門峽上和三門峽下，分別為3.48、1.64，變動范圍最大，時(shí)間上兩個(gè)斷面最高值均出現(xiàn)在夏季，其余斷面四季變化想對較小，其各斷面平均值、變動范圍和季節(jié)變化趨勢見圖16、圖17。

銅分類污染指數(shù)Q平均值超過1的斷面為三門峽上、中、下和柳園口，時(shí)間上三門峽上四季變動范圍較小，在0.99～1.87之間，三門峽中和下四季分明，其變動范圍為0.21～2.87之間，較三門峽上大，均為夏季和冬季較高，春季和秋季較低，柳園口春、夏、秋三個(gè)季節(jié)在0.62～0.86之間，冬季出現(xiàn)最高值6.55，其原因可能與采樣季附近有大量的采砂選鐵礦船有關(guān)，其各斷面平均值、變動范圍和季節(jié)變化趨勢見圖18、圖19。

鋅分類污染指數(shù)Q平均值超過1的斷面有三門峽上、桃花峪和柳園口，三門峽上除春季為3.94，其余季節(jié)在0.49～1.05之間，變動范圍較小，柳園口四季變化分明，在0.03～2.4之間，表現(xiàn)為春、秋季較低，夏、冬季較較高，桃花峪在春、秋、冬變動范圍較小為0.28～0.72，夏季出現(xiàn)最高值為4.97，原因可能與采樣季

附近桃花峪大橋施工結(jié)束拆除輔助橋梁有關(guān)，其各斷面平均值、變動范圍和季節(jié)變化趨勢見圖20、圖21。

圖20 鋅分類污染指數(shù)Q平均值及變動范圍endprint

鉛分類污染指數(shù)Q平均值超過1的斷面三門峽上、中、下，三個(gè)斷面最高值均出現(xiàn)在夏季，分別為3.85、7.75、6.26，其余季度在未檢出～087之間，其各斷面平均值、變動范圍和季節(jié)變化趨勢見圖22、圖23。

3 結(jié)語

通過對黃河干流河南段（風(fēng)陵渡-柳園口）四個(gè)季度漁業(yè)水體研究結(jié)果分析及評價(jià)，干流主要污染物為總氮和非離子氨；小浪底水庫三個(gè)斷面及黃河伊洛河口較干流其他斷面水質(zhì)四季變動范圍最小，水質(zhì)明顯高于其他斷面，是黃河干流河南段中魚類最佳棲息地；黃河泥沙對污染物包括重金屬類吸附沉積作用明顯；黃河干流河南段春季及冬季水質(zhì)級別為中度污染，魚類生存環(huán)境相對較好；黃河河南段的主要污染來源為上游來水和弘農(nóng)澗（靈寶境內(nèi)），應(yīng)加強(qiáng)對上游來水和弘農(nóng)澗等支流污染進(jìn)行監(jiān)測研究及治理。

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（收稿日期：2017-10-12）endprint