萊州灣小清河入?？谒|(zhì)變化及成因分析

李昶 陳麗貴 何造勝

摘要：小清河流域是萊州灣陸源污染物的重要來源之一。文章基于小清河入海口多年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，總結(jié)了其近年水質(zhì)指標(biāo)改變情況，分析了在流域水環(huán)境綜合治理背景下的水質(zhì)變化規(guī)律，探討了影響小清河入海口水質(zhì)條件的主要因素。此外，基于小清河入?？谒|(zhì)季節(jié)性變化等情況提出了相應(yīng)建議，從而為小清河進一步的水質(zhì)治理研究提供參考。

關(guān)鍵詞：小清河;萊州灣;水質(zhì)變化

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.054

Analysis of water quality change and causes of Xiaoqing River estuary in Laizhou Bay

Li Chang1， Chen Ligui2， He Zaoshen2

（1.Ministry of Water Resources， Ministry of transport， Ministry of energy，Nanjing Institute of Water Resources， State Key Laboratory of Hydrology， Water Resources and Water Conservancy Engineering，Nanjing Jiangsu 210029，China;2.Shenzhen Guanghuiyuan Environmental Water Co.，Ltd.，Shenzhen Guangdong 518000，China）

Abstract：Xiaoqing River is an important source of land-based pollutants in Laizhou Bay. Based on the monitoring data， this paper summarizes the changes in water quality recently and analyzes the estuary water quality changes under the background of river basin management.In addition， corresponding suggestions are put forward for the seasonal water quality variation of the Xiaoqing River estuary，which has substantial reference value for further research on the water quality of the Xiaoqing River.

Key words：Xiaoqing River;Laizhou Bay;Water quality changes

渤海是我國唯一的半封閉型內(nèi)海，其自然生態(tài)環(huán)境對環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展形成關(guān)鍵支撐。萊州灣是渤海三大海灣之一，面積約6967km2，位于山東半島西北部，有黃河、小清河、濰河和虞河等眾多河流匯入灣內(nèi)。萊州灣是多種魚蝦棲息繁殖的場所，也是我國北方重要的海產(chǎn)品捕撈地。但隨著沿岸經(jīng)濟的發(fā)展，注入萊州灣河流污染物的增加以及沿岸地區(qū)污水的排放對萊州灣的污染狀況，特別是對河口及近岸區(qū)域水質(zhì)帶來的影響尤為突出[1]。

圖1 小清河流域水系圖

小清河于萊州灣西南岸入海（見圖1），雖然小清河徑流量僅為黃河的1/20左右，但其水體中COD、營養(yǎng)鹽的濃度是黃河的10多倍[2]，且是萊州灣高濃度無機氮的主要來源之一。

作為山東省重要內(nèi)河，小清河連接著山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)、黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)和省會城市群經(jīng)濟圈，在山東省經(jīng)濟發(fā)展中占有重要地位，全長237km，流域面積約10572km2。省會濟南位于小清河上游，重要工業(yè)城市淄博位于中游，石油城東營位于下游。有研究表明，攜帶大量有機物和營養(yǎng)鹽的小清河入海徑流使萊州灣水環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，主要污染物包括石油類、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷等，其中超標(biāo)最嚴(yán)重的是氨氮，平均超地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)3.7倍[3]。另外，根據(jù)2010-2017年《山東省海洋環(huán)境質(zhì)量公報》顯示，小清河匯入萊州灣部分連續(xù)8年出現(xiàn)劣于四類海水水質(zhì)的情況，成為污染等級較高的海域。因此，分析萊州灣小清河入?？谒|(zhì)變化及其影響因素對于該區(qū)域水環(huán)境治理尤為關(guān)鍵。

1 小清河入海口水質(zhì)分析

1.1 總體情況

基于山東省環(huán)境保護廳2010-2016年對小清河羊口站長期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[4]（見表1）對小清河入海口水質(zhì)近年變化情況進行分析。結(jié)果表明（見圖2、3）：COD測值在2010-2014年部分月份為劣Ⅴ類水質(zhì)，其余大部分時間滿足Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);總磷測值大部分滿足Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要在2015年之前部分月份超標(biāo);氨氮測值除了在2015年之前總體為劣Ⅴ類水質(zhì)，之后開始持續(xù)滿足Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);全部石油類測值滿足Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中大部分滿足Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

總體來看，按照地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的評價指標(biāo)，小清河入?？谒|(zhì)2010-2016年間各項水質(zhì)參數(shù)除部分月份能夠達(dá)到Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以上（主要為2015年之后），主要為劣Ⅴ類-Ⅴ類水質(zhì)。

1.2 年際變化

COD、氨氮、總磷在2015年之前出現(xiàn)劣Ⅴ類水質(zhì)情形較多，該時期水質(zhì)狀況相對較差，污染較為嚴(yán)重。此外，從時間分布上來看，各項指標(biāo)隨時間推移整體呈下降趨勢，表明這期間小清河水環(huán)境治理已見成效。不過，在2011年10月-2014年6月期間，石油類測值反而出現(xiàn)增長，這可能是2011年7月中海油渤海灣漏油事故導(dǎo)致，石油類污染物受潮流作用在萊州灣小清河河口形成富集。

1.3 年內(nèi)變化

根據(jù)2010-2016年小清河入?？谒|(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，各項指標(biāo)呈現(xiàn)季節(jié)性特征：（1）氨氮、總磷、COD總體上在枯水期含量較高，汛期相對較低;（2）COD測值在枯水期接近Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，汛期則在Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)上下，總磷測值變化規(guī)律相似;（3）氨氮盡管也呈現(xiàn)豐枯水期差異，但是總體低于Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 水質(zhì)成因分析

小清河流域是我國典型的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及城鎮(zhèn)化發(fā)展并存的綜合區(qū)域。如前所述，小清河上游是以濟南市為典型的城鎮(zhèn)化地區(qū)、中游匯集大量工業(yè)排污企業(yè)、下游則為石油基地及壽光羊口鹽場。因此，這種綜合性區(qū)域所帶來的工業(yè)及生活污水排放是造成小清河自20世紀(jì)90年代以來水質(zhì)多項指標(biāo)超標(biāo)的主要原因。例如：小清河中游自石村至入?？跒楦谐焙佣危饕盼劭谟旋R魯乙烯化工排污口和八面河油田排污口，工業(yè)廢水隨徑流水體進入小清河;此外，羊口港作為萊州灣重要漁港，來往船舶也是小清河入?？谔幍牧鲃有晕廴驹?。綜合來看，該感潮河段容納了大量上游污染物，受海潮頂托，污染難以外排入海，在河道內(nèi)滯留時間延長，進而發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，利于厭氧微生物的繁殖，使部分河段水質(zhì)惡化，形成河流黑臭等現(xiàn)象。小清河入?？谘蚩谒恼居^測資料（見圖4）顯示，徑流量季節(jié)性變化明顯，枯水期低于20m3/s，汛期最大可以達(dá)到124m3/s，因此，小清河入?？诟黜椝|(zhì)參數(shù)變化情況會隨徑流量的季節(jié)性變化呈現(xiàn)相反規(guī)律。

此外，由于小清河從石村至入?？跒楦谐焙佣?，萊州灣內(nèi)水質(zhì)也會對河口區(qū)域水質(zhì)情況產(chǎn)生波動性影響，例如：石油泄漏、赤潮、臺風(fēng)等。

3 水環(huán)境治理工程的影響

3.1 河口污染及治理狀況

如前所述，小清河中上游工業(yè)排污及生活廢水是造成河口區(qū)域性水質(zhì)污染的主要來源。根據(jù)2008-2010年《山東省海洋環(huán)境質(zhì)量公報》顯示，小清河匯入萊州灣的部分連續(xù)三年被評估為嚴(yán)重污染海域，成為渤海灣污染等級最高的海域之一。同時，水體污染對近海漁業(yè)資源也產(chǎn)生危害，據(jù)統(tǒng)計，1959-1998年萊州灣漁獲量從258kg/h急劇減少至8.5kg/h[5]，導(dǎo)致魚蝦種類減少、魚仔數(shù)量逐年下降。自20世紀(jì)90年代起，山東省出臺多項關(guān)于小清河流域污染治理的規(guī)劃方案，重點從干流防洪除澇、治污等7個角度進行綜合治理。自“十二五”之后，小清河污染問題進一步成為山東省水利廳、環(huán)境保護廳的關(guān)注重點，對小清河沿岸企業(yè)以往存在的偷排、治污設(shè)備不齊全等現(xiàn)象進行嚴(yán)加治理，從而使得近年水質(zhì)開始得到明顯改善。

3.2 水體治理后水質(zhì)變化

營養(yǎng)鹽指標(biāo)氨氮和總磷是評價地表水是否滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及黑臭水體治理的重要參數(shù)。參考山東省環(huán)境保護廳2018年～2019年8月水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)（見圖5），可以看出，在小清河流域進行水環(huán)境綜合治理后，近2年氨氮和總磷測值相比前5年有明顯提升，甚至可以達(dá)到Ⅲ、Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。氨氮和總磷含量總體呈現(xiàn)季節(jié)性變化，其中，氨氮含量除在枯水期和汛期個別月份（2018年5月、12月，2019年1月、5月）為Ⅴ類水質(zhì)，其余月份滿足Ⅲ-Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);總磷含量則大部分時間為Ⅲ類水質(zhì)，有時降為Ⅳ類水質(zhì)（尤其是枯水期）。

4 結(jié)論

（1）小清河流域是我國典型的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及城鎮(zhèn)化發(fā)展并存的綜合區(qū)域，上游工業(yè)廢水及生活污水排放是造成小清河水環(huán)境惡化的主要原因。其次，萊州灣內(nèi)水質(zhì)污染事件也會影響河口水質(zhì)。（2）2015年以前，小清河入?？谥饕|(zhì)指標(biāo)總體為劣Ⅴ類，之后經(jīng)過各項水體治理方案的實施逐漸降為Ⅴ類;近年水質(zhì)得到進一步改善，尤其是氨氮、總磷含量較2015年之前呈現(xiàn)明顯下降，甚至可滿足Ⅲ-Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。枯水期由于徑流小、污染物難以外排，水質(zhì)相對汛期略差。（3）在流域上游污染源已基本得到控制的背景下，由于小清河入?？谌菀资艿饺R州灣內(nèi)水質(zhì)變化影響，因此，治理工作需要進一步鞏固，特別是河口區(qū)需要加強應(yīng)對海域水污染事件，統(tǒng)籌做好陸源、海洋水體的綜合保護工作。

參考文獻(xiàn)

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[4]國家環(huán)境保護總局.GB 338-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].國家環(huán)境保護總局，2002.

[5]崔毅，馬紹賽，李云平，等.萊州灣污染及其對漁業(yè)資源的影響[J].海洋水產(chǎn)研究，2003，24（1）：35-41.

收稿日期：2020-09-25

基金項目：本文受國家重點研發(fā)計劃課題“渤海入海污染物總量控制技術(shù)研究與應(yīng)用”（2018YFC1407604）資助。

作者簡介：李昶，男，漢族，研究方向為水力學(xué)及河流動力學(xué)。