第 46 卷第12 期2020 年给水排水WATER & WASTEWATER ENGINEERING Vol. 46 No. 12 2020
•城镇水环境•
广州市s区地表水水质变化及影响因素分析
陈爽徐接胜周漪波张淑婷黄玲
(广东省科学院广东省测试分析研究所（中国广州分析测试中心)广东省分析测试技术公共实验室，广州510070)
摘要对广州市S区地表水水质特征及其影响因素进行分析，为S区地表水整治提供理论基 础。采用2009至2018年的水质监测数据，对水体中的总磷和氨氮的时空分布进行分析，采用单因 子评价法和内梅罗指数法对水质进行评价，并对影响水质变化的因素进行探讨。总体来看，氨氮与 总磷的P lp均小于1。在时间上，2012年起各断面水质均开始好转；在空间上，C断面因为受工业区 废水的影响，特征污染物浓度较其他断面高；污染物的浓度呈由北向南递减的趋势；B断面在2018 年水质变差。“十三五”期间，S区水环境质量整体呈好转趋势，但形势依然严峻，应进一步多举措并 行严控总磷排放。
关键词地表水水质变化影响因素
中图分类号:X522 文献标识码：A文章编号：1002 —8471(2020)12—0041—05
DOI：10. 13789/jki.ww el964. 2020. 12. 007
Surface water quality of S district in Guangzhou and the analysis of
acting factors
Chen Shuang，Xu Jiesheng，Zhou Y ibo，Zhang Shuting，Huang Ling
{Guangdong Provincial Public Laboratory o f Analysis and Testing Technology,Guangdong Institute o f Analysis{China National Analytical Center)Guangdong
Academy o f Sciences^Guangdong^Guangzhou S10070 China)
Abstract：Characteristics of water quality variation and its impact factors were analyzed in S district to provide theoretical basis for the eutrophication mechanism of Guangzhou city.Monitoring data from 2009 to 2018 were used to analyze the spatio-temporal distribution of Ammonia and phosphorus.Single factor assessment method and Nemero index method were used to evaluate the water quality and the main impact factors were discussed.The P]p of the Ammonia and phosphorus we
re all less than 1.The results showed that since 2012, surface water environments quality has been improved.The particular pollutants of C water section was higher than other sections because of the industrial sewage.The concentration of pollutants decreased from north to south.B water section had poor water quality in 2018. During the period of 4413th Five-year,%surface water environment quality in S district has been improved,but the situation is still severe.It is important to take more measures to control phosphorus emissions.
Keywords：Surface water；Water quality change；Acting factors
我国部分地表水水环境质量出现重金属污染等 问题[1]，因此，探究我国地表水水质状况及其影响因_______________________ 素迫在眉睫[2]。广州市S区地处珠江出海口和大珠基金项目：广东省科学院发展专项资金项目（2019GDASYL- 江三角洲地理几何中心，是珠江流域通向海洋的通0105010)。道，连接珠江口岸城市的枢纽，拥有唯一的出海通
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道。2019年2月，党中央、国务院在《粤港澳大湾区 发展规划纲要》[3]明确提出，建设粤港澳大湾区要
牢 固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，实 行最严格的生态环境保护制度。在目前建设粤港澳 大湾区海岸带开发经济体系的前提下，开展珠江口 区域多时相、多空间的水环境监测研究工作，有利于 今后进一步构建区域环境整体综合调控的管理体 系，为跨境环境管理与保护的实施提供新的模式。
1监测数据与研究方法
1.1监测布点与监测项目
《“十三五”国家地表水环境质量监测网设置方 案》中，国家地表水环境监测网共设置国控断面（点 位)2 767个，其中，评价、考核、排名断面共1940 个，人海控制断面共195个，趋势断面共717个[4]。
本研究对广州市S区水断面进行布点监测。截 取覆盖全区的A、B、C、D、E、F 6个断面，并按涨潮、退潮分左右或左中右表层、深层进行采样研究其变 化规律。各断面的点位信息分布见图1所示。
2009至2018年每月指定日期监测取样一次，采样前先用水样荡涤采样容器和盛样容器2〜3次。水样采集后自然沉降30 mm，取上层非沉降部分，分样加上不同的规定的固定剂后，参照国家标准方 法对各项参数进行分析。
1.2评价方法
根据2011年试行的《地表水环境质量评价办法》要求，目前地表水水质评价指标为《地表水环境 质量标准:P]中除水温、总氮、粪大肠菌以外的21 项指标。
由于迄今尚未有被公认通用的、具有可比性的 水质综合评价数学模型[6_15]，因此，本研究综合运用 单因子评价法与内梅罗污染指数法两种评价方法对 S区8个地表水断面进行水质评价，为掌握S区水 环境污染的时间和空间分布提供理论依据。
1.2.1单因子评价法
根据2011年试行的《地表水环境质量评价办 法》，水断面每月监测一次，地表水环境质量年度评 价，以每年12次监测数据的算术平均值进行评价。该评价方法表示单项污染物对水质污染影响的程 度，其计算见式(1):
P, =C,/S,(1)式中P,—
—单项污染指标的污染指数；
C,—单项污染指标的浓度；
S---《地表水环境质量标准》中水标准限制
值，其中B、F断面功能类别为n类，A、
C、D、F断面功能类别为111类。总磷和
氨氮是S区地表水的特征污染物。
1.2.2内梅罗污染指数法
内梅罗污染指数法见式(2):
式中P Ip—P监测点的地表水环境综合污染指数;
C ip m a x—P监测点的最大单项污染值；
C ip a v e—P监测点的各单项污染值的平
均值[16]。
1.3污染等级的划分
单因子评价法，即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定，评价结果使 用“符合”或“劣于”。内梅罗指数法定性评价分级 见表1。
表1内梅罗污染指数法定性评价分级
Tab. 1Qualitative rating of using Nemerow index method
环境综合污染指数值水质状况
Pjp<0. 739未受到污染
0. 739< P lp<l轻微污染
1< P i p<7. 280中度污染
P Ip^7. 280严重污染
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2结果分析
2.1单因子评价法的结果与分析
2.1. 1主要污染指标年际变化趋势
表2所示S区8个水断面的水质随时间的变化
趋势。
表2 2009至2018年6个断面各污染指标的污染指数值
Tab. 2 Pollution index values of each pollution index in six
sections from 2009 to 2018
年份指标A断面B断面C断面D断面E断面F断面
2009总磷0.55 1. 00. 600. 400. 450. 90氨氮0. 220. 420. 370. 260. 230. 36总磷0. 45 1.00. 600.450.450.90
2010
氨氮0. 260. 560. 500. 350.210. 44
2011总磷0. 55 1.20. 550. 500. 500. 80氨氮0.240. 560. 460. 280. 250. 72
2012总磷
氨氮
0. 500. 800. 650. 550. 500. 80
0. 190. 640. 350.210. 230. 72
2013总磷0. 400. 600. 550. 400. 350. 60氨氮0. 170. 460. 240. 160. 150.48
2014总磷0. 550. 600. 600. 500. 500. 70氨氮0.200. 560. 170. 140. 150.48
2015总磷0.400. 500. 500. 400. 400.60氨氮0. 150. 300. 190. 160. 140.30
2016总磷0. 500. 700. 500. 500. 500.80氨氮0. 180. 380. 220. 170. 150.32
2017总磷0.500. 900. 500. 500. 450. 80氨氮0. 150. 260. 180. 150. 140.32
2018
总磷0. 45 1.30. 450. 400. 350.90
氨氮0. 170. 440. 160. 160. 150. 44由表2可知，2009至2018年间超标的断面为B
断面，总磷为B断面的首要污染因子。B断面是国 家人海控制断面，2009至2010年水质稳定在II类 水，2011年水质变差，为DI类水;2012至2017年水 质稳定在II类，2018年总磷浓度达到0.13 mg/L，为HI类水；该断面氨氮浓度在2012年达到最高0.32 mg/L后，开始呈下降趋势，2017年降至0. 13 mg/L，2018年上升为0.22 mg/L，10年间均属于 I类到n类水。该断面控制目标为n类水，应当引 起重视。c断面为s区工业区所在地。总磷浓度自 2009至2014年保持在EI类水水平，浓度范围为0.11〜0• 13 mg/L。2015年，“十二五”的最后一年，总 鱗浓度下降为0.10 mg/L，水质类别为II类水；在之后 的3年里，总磷浓度
稳定维持在0.09〜0. 10 mg/L；氨氮浓度在2010年达到最高0.50 mg/L后，2013 年开始呈下降平稳趋势，2016年上升为0.22 mg/L
后，又有小幅下降，均属于n类水。这从另一个侧面 说明“十二五”期间地表水整治的成效。
2.1.2各断面各年度水质类别
表3根据10年来24个项目分析结果，求其平 均值，列出各年度之间的水质类别。其中C断面在 2014年后水质状况等级发生一级变化，有所好转;D 断面在2012年水质由n类变成DI类后，2013年又 恢复到II类；值得关注的是，B断面在2018年水质
有所变差。
表3 S区2009至2018年间各断面水质类别
TM). 3 Hie water quality of all sections in S district from 2009 to 2018
年份A断面B断面C断面D断面E断面F断面
2009 年m类n类m类n类n类n类
2010 年n类n类m类n类n类n类
2011 年DI类in类in类n类n类n类
2012 年n类n类DI类01类n类n类
2013 年n类n类m类n类n类n类
2014 年m类n类in类n类n类n类
2015 年n类n类n类n类n类n类
2016 年n类n类I类n类n类n类
2017 年n类n类n类n类n类n类
2018 年n类in类n类n类n类n类
2.1.3主要污染指标空间变化趋势
总的来看，污染物的浓度呈由北向南递减的趋 势。C断面为S区工业区所在地，加上其上游来水 纺织工业污水汇入的影响，C断面在10年间两个特 征污染物的浓度比其他断面高，见图2和图3。
0.60
0.50
^0.40
§0.30
0.20
0.10
一2009年—2010年2011年—2012年
2014年—2015年—2016年—2017年
2013年—2018年
〇 ____I_________I___________I_________I__________I__________I
A断面B断面C断面D断面E断面F断面
断面
图2 S区主要地表水断面2009至2018年间氨氮浓度空间分布Fig. 2 Yearly change of NH3-N concentration in the
main sections from 2009 to 2018
2.2内梅罗污染指数法的结果与分析
利用上述公式，计算出2009至2018年间各断 面监测点的环境综合污染指数P Ip。结果见表4。
由表4可看出，各断面在2013年前，均受到不 同程度的污染，在2013年后，P Ip值均小于0. 739,
43
A 断面
B 断面
C 断面
D 断面
E 断面
F 断面
----1----1----1----'----'----'2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
年份
图4
“十二五”期间监测断面P lp值变化
Fig. 4 Variation of P lp value in different sections during the
period of "twelfth five-yearM
水质未受到污染，这说明在“十二五”期间，s 区的水 污染防治工作取得了较为突出的成果（见图4)。其 中，C 断面2009〜2011年P Ip 值均大于1，表明水质 受到中度污染，2012年略为下降，2013年开始水质有 所好转;B 断面为国控断面,2009年水质可能受到轻 微污染,2010年有所好转，2011年P Ip 值大于1，2012 年开始有所好转，随后年度呈波动下降趋势，2018年
2009年—2010年
201丨年—
2012年2014年—2015年—2016年—2017年
014「 2013 年------2018 年
0.12E 兹C -
0.100.080.060.04
A 断面
B 断面
C 断面湾区指的是哪些地区
D 断面
E 断面
F 断面
断面
图3 S 区主要地表水断面2009至2018年间总磷浓度空间分布
Fig. 3 Yearly change of TP concentration in the main sections
from 2009 to 2018
表4 S 区2009至2018年间的环境内梅罗综合污染指数
Tab. 4 The comprehensive pollution index of different sections
from 2009 to 2018
年份
A 断面
B 断面
C 断面
D 断面
E 断面
F 断面2009年0.8730.8461.1380.6660.8200. 6982010年0.7380.7051.0090.7050.7150. 7742011年0.9761.0221.1970.9921.0640. 9622012年0.8010.7480.9990.7550.8170.6942013年0.3910.4340.4880.3630.4050. 4372014年0.4000.4210.4120.3650.3550.4372015年0.3880.4750.4710.3800.3620. 4512016年0.4090.4450.4320.3740.3630.4022017年0.4200.3850•4740.4070.3280. 3372018 年
0.488
0.458
0.649
0.424
0.353
0. 381
又有所上升;E 断面与B 断面有类似的趋势。
由表4可见，2012至2013年是水质整治卓有 成效的两年。根据环境内梅罗综合污染指数历年数 值变化特征分析，S 区地表水污染变化趋势可以分 为3个阶段，缓慢恶化、逐渐改善和趋于平缓。“十 一五”期间，提出开展以总量减排为重点的大规模污 染防治工作，“十二五”是经济快速发展的时期，在 “十二五”的中期，S 区的地表水污染整治工作推动 了流域水环境质量持续改善。3
水质影响因素分析
国家对于环境保护与治理提出了具体的要求, 规划先行，重点流域水污染防治“十一五”规划实施 以来，水污染防治工作取得阶段性进展；对S 区6个 水断面水质情况建立目标体系，设定考核方法，跟踪 水质变化情况。2009至2018年10年间，S 区6个 断面总体来看，水质有所好转。
6个断面需重点关注B 断面。B 断面地处人海 口，战略位置可见一斑。根据公示的国控断面数据，B 断面2018年1至12月上游来水的总磷平均浓度达 到0.11 mg /L ，超出II 类水质目标。此断面受上游来 水污染物排放的影响，2018年水质提升一个类别等 级。改善B 断面水质，需对上游水污染进行治理。
2018年邻近B 断面的污水处理厂出水水质总 憐年平均值为0. 77 mg /L 。根据2018年的监测结 果，按照其执行标准，总磷限值为1. 0 mg /L ，水质达 标；但按照地表水II 类标准，即〇. 1 mg /L ，则严重超 标。因此，要处理好污水处理厂水质向河涌水体排 放时，各项污染指标的污染值。4
结论与建议(1)
本研究采用单因子评价法与内梅罗污染指
数法分析S 区地表水10年的变化趋势，克服了使用 单一评价法的缺陷，单因子评价法直观地显示地表 水的特征污染物，内梅罗污染指数法直观地显示其 相应的污染等级，二者综合评估。
(2)
S 区地表水水质变化可分为缓慢恶化、逐渐
改善和趋于平缓三个阶段。2012年是水质变化趋 势的转折点。本研究采用单因子评价法和内梅罗污 染指数法对S 区8个水环境断面进行24个项目的 检测及评估，结果显示，2012年开始，水质状况有所 好转，与全国趋势相符，“十二五”期间各断面水质水
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污染防治工作取得了较为显著的成效；但是“十三 五”的最后两年，形势依然严竣，应通过加密监测等 等手段进一步严控特征污染物排放。
(3)国控断面因为受到了多方面的污染，难得达 到其水质控制目标；来自于上游来水、污水处理厂出
水水质影响，其水环境功能难以达到珍稀水生生物 栖息地、鱼虾类产卵场等要求。B断面位于S区下 游出海口，水质目标尚未达到n类标准，因此建议将
B断面水质考核目标从U类调整至m类。否则，应 进一步多举措并行严控总磷排放。
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&作者简介：陈爽，女，1986年出生，硕士，工程师。主 要研究方向为水气环境检测研究。
通信作者：徐接胜
通信处:510000广州市南沙区黄阁镇留新路1号 B
栋5楼
E-mail：109306300@qq
收稿日期：2020- 10- 16
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E-mail：xiongl98282@sina
收稿日期：2020-03-30
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