九龙江水环境质量评价

九龙江水环境质量评价

资环1112 纪敏敏2011543040

摘要: 九龙江流域的水环境安全关系着地区经济发展．本研究综合运用了污染指数法、季节性肯达尔检验和富营养化评价标准对九龙江流域主要的断面的监测指标进行水质评价和

变化特征分析．研究发现九龙江水质状况整体较好，但是有些地方超过水质标准，有些地方水质较好．营养程度评价发现江东桥和西陂库区大多处于中营养阶段，但是有向轻度富营养化发展的趋势．九龙江水质受多种因素的影响，其中主要是畜禽养殖污染、工业和农业面源污染．

关键词: 综合指数; 季节性肯达尔检验; 富营养化; 水质; 九龙江

0 引言

改革开放以来，随着经济社会的不断发展，九龙江流域经济的快速增长，人口的快速增加，对水域资源的开发利用，同时城市工业化程度不断提高，九龙江水质受到了严重污染。九龙江流域在北纬24°12′—25°44′，东经116°50′—118°02′之间，是闽南最大河流，福建省第二大江。九龙江发源于博平岭山脉东麓和戴云山脉南端，自西向东横穿漳州平原、龙海平原、汇注厦门港人海。其主要干流有北溪和西溪,北溪流域面积9640KM²，全长274KM；西溪流域面积3940KM²，河长172KM。她是漳州市的母亲河,有着丰富、优质的淡水水源。

1 研究区域概况

九龙江是福建省第二大河流，流域面积约14 241 km²，约占全省土地面积的12%，是龙岩、漳州、厦门3 个地区的主要饮用水源地，也是流域工农业发展的依托，是闽南地区经济和社会发展的重要资源．近几年来，九龙江流域两岸工农业经济、人口快速增长，带来的污水排放量不断增加，加上农业、畜禽养殖污染日益加重和河流梯级开发的影响，导致九龙江流域水质发生了重大变化，局部水体污染严重，影响了流域的经济和社会发展．对九龙江流域的水质特征进行分析和评价，对保护流域水质和合理开发水资源有重要的现实意义．整个流域历年的监测项目主要为无机指标、大肠菌群和细菌总数等少量生物指标以及有机污染综合指标COD BOD5等而对有机污染物的监测甚少。因此，为了全面了解九龙江流域水质污染状况，有必要对九龙江流域水体中污染物存在情况进行一次全面的监测调查，以便为九龙江流域水资源保护，水污染综合整治及生态保护规划提供科学依据。

2 水质评价研究方法及数据源

2.1 水质评价方法

目前，常用的水环境质量综合评价的方法有指数评价法、模糊综合评判法、灰色数学法、神经网络法等。选取指数评价法作为本论文的评价方法。下面我们先选取代数叠加的综合指数法来评价

2.1.1数据来源

目前在九龙江流域共设有17 个水质监测断面( 北溪11 个、西溪6 个)。为能从整体上了解九龙江流域的水质状况，分别在北溪上游、中游和下游以及西溪段末端各选择一个主要水质监测断面: 北溪的雁石桥( 北2，控制断面) 、西陂( 北7，控制交接) 、江东桥( 北11，控制交接) 和西溪上坂断面( 西6，控制

交接) ( 图1)．

图1.九龙江主要断面位置示意图

九龙江流域纬度较低，属于亚热带季风气候，水系属山区性河流，主要特点是水量丰富，径流的年际变化不大，季节性变化明显，河床比降大，水流急．雁石桥断面在北溪上游支流雁石溪的中部，位于新罗区城区下游，也处在九龙江的主要畜禽养殖区范围之内．

2.1.2水质综合污染指数评价法

鉴于九龙江的水质状况特点，筛选出具有代表性体的4 个参数指标: 高锰酸盐指数( CODMn)、五日生化需氧量( BOD 5) 、氨氮( NH 3-N) 和总磷( TP) ，其中BOD 5仅在雁石桥断面作年际变化特征分析． 根据各断面污染物浓度值数据完整性程度选择性地采用了2000—2009 年之间的单月监测数据，选取1 月、11 月代表枯水期，3 月、9 月代表平水期，5 月、7 月代表丰水期。

综合污染指数法的数学表达式为：

∑==n

i i P P 1

i i i S C P =

式中，P i ：i 项污染物的分指数；

C i ：i 项污染物的浓度，mg/L ；

S i ：i 项污染物的标准值，mg/L 。

对pH 值，有：

)0.7(0.70.7≤--=值当pH pH pH

P sd

pH )0.7(0.70

.7u >--=值当pH pH pH P s pH

式中，pH sd ：地表水环境质量标准中规定的pH 值的下限；

pH su ：地表水环境质量标准中规定的pH 值的上限。

对溶解氧，有：

)(,s j s f j

f j DO DO DO DO DO DO DO S ≥--=当

)(910,s j s j

j DO DO DO DO DO S <-=当

)

6.31(468T DO f += 式中: DO j — 河流断面溶解氧浓度，mg/L ；

DO s —溶解氧的地表水水质标准，mg/L ；

DO f —饱和溶解氧浓度，mg/L ；

T —为水温，℃。

4 3

I=∑∑I ij I=C i / S i

J=1 i=1

式中：i 为污染物；j 为监测断面；∑I j 为某断面的综合污染指数值; ∑I i 为某类污染物的综合指数值; I i 为某类污染参数的污染分指数值; C i 为某类污染物的监测统计值; S i 为某类污染物的Ⅲ类水质标准．数据选用2007 年度水质监测统计数据，选择主要监测指标CODMn 、NH 3-N 、TP 分析九龙江的4 个断面不同水期的水质变化．

2.1．3 水体综合营养状态指数评价法

采用综合营养状态指数法，随着流域社会经济的发展，大量开发梯级水电站，河流“ 湖库化” 现象严重．本研究选择了在水体营养评价中起主要作用的营养因子总氮、总磷和高锰酸盐指数三项指标对库区范围内的西陂和江东桥进行初步的营养状态评价．

综合营养状态指数评价法计算公式为：

)(1

)(j m

j j TLI W TLI ∑=⋅=∑

式中：TLI(Σ)：综合营养状态指数；

W j ：第j 种参数的营养状态指数的相关权重；

TLI(j)：代表第j 种参数的营养状态指数。

以叶绿素a 作为基准参数，则第 j 种参数的归一化的相关权重计算公式为：

∑==m

j ij ij j r

r W 12

2

式中：r 一第 种参数与基准参数chla 的相关系数；

m 一评价参数的个数。

中国湖泊（水库）的chla 与其它参数之间的相关关系ij r 及2ij r 见表1。

表1 中国湖泊（水库）部分参数与chla 的相关关系r ij 及r 2

ij 值

注：该表引自金相灿等著《中国湖泊环境》，表中r ij 来源于中国26个主要湖泊调查数据的计算结果。

营养状态指数计算公式为：

(1)TLI(chl)=10(2.5+1.086lnchl)

(2)TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)

(3)TLI(TN) =10(5.453+1.694lnTN)