黃河支流渭河（陜西段）水質狀況變化趨勢分析

曹 原，李婭蕓

（黃河水資源保護科學研究院,河南 鄭州 450004）

1 河流及水系概況

黃河最大的支流渭河,發源于甘肅省定西市渭源縣鳥鼠山,至渭南市潼關縣匯入黃河,在陜西境內流域面積6.71萬km2。多年平均降水量589.2 mm,多年平均水資源總量73.3億m3。僅占陜西省水資源總量的17.5%,水資源嚴重缺乏。

渭河干流陜西境內河長504.4 km,陜西省關中平原城市群沿渭河分布,主要流經寶雞、楊凌、咸陽、西安、渭南等地,南岸為秦嶺“中央水塔”,北岸為黃土高原生態屏障。主要大的支流有涇河、北洛河。渭河是八百里秦川的生命線,是陜西省的精華地帶,區內的國家中心城市西安是“一帶一路”的起點城市,是西部地區開放開發的核心引擎。渭河流域的生態保護和修復關乎中華民族祖脈秦嶺的生態保護,對黃河流域重大國家戰略的實施具有至關重要的意義。渭河干流從西向東依次設有拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸陽公路橋、耿鎮、何寨鄉、華縣、吊橋共9個水質監測站。

2 研究方法

2.1 數據情況

該研究以2014年～2023年渭河干流陜西段9個水質監測站逐月水質監測數據為依據,對水質現狀、水質狀況變化趨勢進行分析,并選取渭河污染較嚴重的高錳酸鹽指數、氨氮和總磷共三種污染物進行水質變化趨勢分析評價。

2.2 評價方法

選用全年均值水質監測成果作為代表值,依據《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）、《地表水資源質量評價技術規程》（SL 395-2007）,采用單指標評價法,即單項污染項目與標準值比較,水質類別最高者作為該測站綜合水質類別。

水質趨勢分析法：采用2014年～2023年時段內各月水質監測成果,依據地表水資源質量評價技術規程》（SL 395-2007）,選用季節性Kendall檢驗方法對高錳酸鹽指數、氨氮和總磷共三個主要污染物進行水質變化趨勢分析。

3 水質狀況分析

3.1 水質現狀分析

渭河干流各水質監測站點監測指標為《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）基本項目24項,采用單指標評價法,對各水質監測站點2023年水質進行評價。由表1可見,拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸陽公路橋、耿鎮、何寨鄉、華縣、吊橋9個水質監測站2023年水質都達到了Ⅲ類及優于Ⅲ類水質。渭河干流陜西段2023年Ⅲ類及優于Ⅲ類水質比例達到100%,水質狀況良好,并且中游楊凌至咸陽段和下游渭南段水質達到了Ⅱ類水質。

表1 渭河干流陜西段2023年水質現狀

3.2 水質狀況變化分析

依據渭河干流陜西段2014年～2023年水質監測數據進行水質評價,并從西向東對沿程水質類別變化進行分析。由圖1可見,渭河干流陜西段2014年～2018年水質狀況差,水質基本未達到Ⅲ類水質,甚至寶雞段和渭南段為Ⅴ類和劣Ⅴ類水質；從2019年開始,水質轉好,基本達到了Ⅲ類或優于Ⅲ類水質；拓石為渭河入陜控制斷面,2020年為劣Ⅴ類水質,可能是因為其上游影響導致,由于水質的稀釋和自凈能力,拓石下游水質逐漸轉好；從2021年開始渭河干流水質良好,整個渭河干流達到Ⅲ類水質,甚至中游楊凌至咸陽段和下游渭南段達到了Ⅱ類水質。

圖1 渭河干流陜西段2014年～2023年水質沿程變化圖

3.3 主要污染物水質趨勢分析

依據2014年～2023年時段內高錳酸鹽指數、氨氮和總磷共三個主要污染物各月水質監測數據,選用季節性Kendall檢驗方法對其進行水質變化趨勢分析。由表2可見,拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸陽公路橋、耿鎮、何寨鄉、華縣、吊橋共9個水質監測站的高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三個主要污染物正態分布的Z值基本為負值,高錳酸鹽指數、氨氮和總磷主要污染物都呈顯著下降和高度顯著下降趨勢,尤其是寶雞到西安段的總磷呈高度顯著下降趨勢。

表2 渭河干流陜西段2014年～2023年主要污染物水質趨勢

整體來看,2014年～2023年時段內高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三個主要污染物的濃度逐漸變小,并呈顯著下降趨勢,水質轉好。

3.4 主要污染物水質濃度變化分析

依據2014年和2023年高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三個主要污染物各月水質監測數據,主要對其2014年和2023年濃度變化進行分析。由圖2～圖4可見,拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸陽公路橋、耿鎮、何寨鄉、華縣、吊橋9個水質監測站的高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三個主要污染物的濃度值基本都有很大幅度減小。特別是寶雞段的蔡家坡、咸陽段的咸陽公路橋和西安段的耿鎮三個站點水質濃度降幅最大。寶雞段的蔡家坡高錳酸鹽指數濃度從5.3 mg/L降到1.7 mg/L,由Ⅲ類達到Ⅰ類水質；氨氮濃度從2.45 mg/L降到0.957 mg/L,2014年氨氮為劣Ⅴ類,超標1.5倍,2023年達到Ⅲ類水質；總磷濃度從0.26 mg/L降到0.10 mg/L,2014年總磷為Ⅳ類,超標0.3倍,2023年達到Ⅱ類水質。咸陽段的咸陽公路橋高錳酸鹽指數濃度從4.5 mg/L降到2.1 mg/L,由Ⅲ類水質達到Ⅱ類水質；氨氮濃度從1.35 mg/L降到0.372 mg/L,2014年氨氮為Ⅳ類,超標0.4倍,2023年達到Ⅱ類水質；總磷濃度從0.34 mg/L降到0.06 mg/L,2014年總磷為Ⅴ類,超標0.7倍,2023年達到Ⅱ類水質。西安段的耿鎮高錳酸鹽指數濃度從4.4mg/L降到2.0 mg/L,由Ⅲ類水質達到Ⅰ類水質；氨氮濃度從2.17 mg/L降到0.511 mg/L,2014年氨氮為劣Ⅴ類,超標1.2倍,2023年達到Ⅲ類水質；總磷濃度從0.33 mg/L降到0.06 mg/L,2014年總磷為Ⅴ類,超標0.7倍,2023年達到達到Ⅱ類水質。

圖2 渭河干流陜西段2014年和2023年高錳酸鹽指數濃度變化圖

圖3 渭河干流陜西段2014年和2023年氨氮濃度變化圖

圖4 渭河干流陜西段2014年和2023年總磷濃度變化圖

整體來看,2023年渭河干流陜西段高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三個主要污染物的濃度都有不能程度的減小,全部降到地表水Ⅲ類標準限值以內,水質轉好。

4 合理性分析

從時間變化來看,2014年～2018年,渭河干流水質很差,沿程水質基本為Ⅳ類、Ⅴ類,甚至劣Ⅴ類。因為在2015年之前,渭河是關中唯一的廢污水承納和排泄通道,年排污量10萬t以上的排污口有200多個,渭河水資源量只占全省的18%,卻接納了全省80%的工業廢水和生活污水。

渭河干流水質近幾年轉好的原因主要有：一是從2015年開始實施為期三年的渭河綜合治理,新建堤防、整治河道環境、濕地建設等措施,有效改善了渭河的生態環境,增強了水體的凈化能力；二是實施渭河流域水污染防治行動,對渭河沿岸入河排污口全面排查,查處排污口偷排、超標排等違法行為,同時加大沿渭排污口關停力度,加快建設污水處理廠,實行污水集中處理符合排放要求后排放；三是開展水量統一管理和調度,優化渭河汛期和非汛期水量,下游咸陽、華縣重要斷面基本生態流量得到保障,促進了渭河生態系統功能修復和生物資源恢復,提高了水體的納污能力；四是2016年陜西省啟動實施渭河生態區建設,對河道進行治理疏浚、灘面進行整治、以及濕地建設、保障水量、對生物進行保護、對河湖進行連通,貫通了人工水道與自然水道,實現渭河與其他主要水系的外部大連通、內部大循環,提高了水體的稀釋和自凈能力。水生態系統得到一定修復,與20世紀90年代相比沿岸水生生物種類和數量大幅增加；五是2013年開始實施最嚴格水資源管理制度以來,限制河流的納污紅線管理,使主要污染物的廢污水入河總量控制在水功能區的納污能力范圍之內,從源頭上改善河流水質,同時加強水質監測監督力度,使提高以及保持河流水質有的放矢；六是2018年開始推行河湖長制及河湖長制實施“清四亂”專項整治行動以來,對河道亂占、亂采、亂堆、亂建等“四亂”問題進行全面清理,河道生態環境明顯改善。

經過近幾年以上治理、建設和專項行動等措施,渭河水質顯著提高。特別是2018年在綜合治理和生態區建設之后,水質總體逐年轉好,從2021年開始渭河干流水質良好,整個渭河干流達到Ⅱ類或Ⅲ類水質,主要污染物近十年也呈顯著下降趨勢,符合渭河流域近幾年的綜合治理、生態區建設、水生態修復保護和入河排污口整治之后的情況。

5 措施與建議

雖然渭河干流近十年水質總體轉好,但還是存在水資源短缺,渭河水含沙量大,隨著經濟的發展和城市人口的增加,工業廢水和生活污水排入渭河的數量不斷增加,以及涇河和北洛河等支流水質相比渭河干流水質較差等問題。渭河作為黃河的最大支流,要實現黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略,保護好渭河的水質至關重要。根據渭河流域的綜合情況提出以下措施及建議：

1）全面推進依法依規治水。高標準執行《黃河保護法》《陜西省渭河保護條例》《陜西省渭河流域保護治理條例》和《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標準》等法律法規,實施好相關規劃,全面推進依法依規治水。加強法律法規的培訓宣傳,相關規劃的落地實施,實現黃河流域生態保護和高質量發展。

2）實施河流湖庫之間的水量調度、提高渭河納污能力。在保證渭河流域各水庫生態流量要求的提前下,保證渭河的水量充沛,增加河流稀釋和自凈能力。同時隨著引漢濟渭工程的通水,渭河流域的水量增大,渭河流域納污能力提升,促進渭河水質保持良好。

3）加強重要支流綜合整治和污染防治力度。雖然目前渭河水質逐年轉好,但是其重要支流北洛河和涇河等水質仍有部分時段不達標,影響渭河水質。要徹底持續保持渭河水質良好,必須對污染嚴重有影響的支流綜合整治,以水環境承載能力為約束,嚴格控制入河污染物總量,促進水環境持續改善。

4）強化污染源綜合整治。對城鎮污水處理設施建設發展進行升級改造,推進工業污水的分類收集處理,分期升級改造污水管網,大大提高污水收集和處理能力。對農村生活污水加強排放管理,結合實際采取城鎮管網延伸、集中處理和分散處理等多種靈活形式,加快解決目前農村生活污水排放污染的問題。

5）加強面源污染治理與控制。調查黃河流域面源的徑流污染特征,研究提出有效的面源污染控制技術與治理措施。最主要的是對污染源的控制,將面源徑流污染負荷控制在最低限度；其次是對污染物擴散途徑的控制,通過面源污染的擴散機理,采取有針對性的措施,減少污染物排入水體的量,控制面源污染。比如農業方面,積極推廣生態農業循環模式,大力發展生態農業,實現流域內農業使用物氮和磷類使用量負增長。畜禽養殖方面,優化養殖場所的設施布局,推進無害化、標準化、規?；?、生態化等新型養殖技術和模式。

6）建立水質監測預警機制。建立健全水質各項指標動態管理機制,建立水質監測預警系統與動態評價機制,實施水質的實時監測、動態評估,及時發布監測預警信息。

7）強化河湖長制和河湖管護。健全完善河湖長制工作制度,強化河湖長制制度、河湖長制工作考核辦法,規范和強化河湖長履職盡責,推動河湖長制從“有名有責”向“有實有能”轉變,切實提高河湖管理保護水平。加強河湖水域岸線管控,加快劃定流域重要河湖管理和保護范圍,持續推進“清四亂”常態化規范化,持續保護和改善渭河的水生態水環境狀況。

6 結語

2014年～2023年黃河的最大支流渭河,渭河干流拓石、林家村、蔡家坡、漆水河入口、咸陽公路橋、耿鎮、何寨鄉、華縣、吊橋9個水質監測站近十年的水質逐漸轉好,高錳酸鹽指數、氨氮和總磷三種主要污染物的濃度逐漸變小,并呈顯著下降趨勢。2023年渭河干流陜西段Ⅲ類及優于Ⅲ類水質比例達到100%,水質狀況良好,并且中游楊凌至咸陽段和下游渭南段水質達到了Ⅱ類水質。結合各項治理、建設和專項行動等情況進行了合理性分析,并提出了有針對性的渭河流域保護對策,對渭河流域的生態保護和黃河流域高質量發展具有重要的意義。

“十四五”后期,渭河污染防治、水生態修復治理、水生態治理保護等舉措的實施,黃河流域的最大支流渭河生態保護和高質量發展,有望實現渭河無水華、無富營養化和生物多樣性的健康河流生態狀況,讓渭河成為造福人民的幸福河。