2013-2023年安徽省地表水环境质量分析
作者: 唐萍 孙亚敏 刘阳十八大以来安徽省水环境质量持续向好,这一成就主要归功于安徽深入打好污染防治攻坚战,不断补齐治污短板,创新监管方式[1]。学者们利用各种分析方法对安徽省的水环境质量进行了研究,发现水质正在逐步改善,但是仍然存在一些问题,如安徽其他湖库(不含巢湖)水环境质量在过去10年间有所下降,湖库的富营养化问题也日益严重等,这些问题需要持续关注和解决[2-6]。笔者采用国家监测网数据,对2013—2023年安徽省地表水环境质量变化趋势进行分析,通过全面分析水质状况、主要污染因子等方面,研究安徽省各流域及湖库水环境质量的变化特征以及存在的问题,并提出了相关建议,为管理部门建立一个更加科学的生态环境保护体系提供参考。
1资料与方法
1.1数据来源研究范围涵盖长江、淮河、新安江、巢湖四大流域主要河流和重要湖库,此次评价数据源来自国家监测网数据。
1.2 研究方法
1.2.1水质评价方法。水质类别评价是依据《地表水环境质量评价办法(试行)》和《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)进行的,该标准将地表水环境质量细分为6个等级,即I、II、I、IV、V、劣V类。采用综合营养状态指数法对湖库营养状态进行评价[7-8] 。
1.2.2数据分析方法。采用MicrosoftExcel2016软件对水质监测数据进行统计分析以及Spearman秩相关系数的计算;采用 绘制污染物浓度时空分布箱线图和变化图。
采用Spearman秩相关系数分析指标的变化趋势,计算公式如下:
式中: 为秩相关系数,正值表示上升趋势,负值表示下降趋势; N 为时间周期; 为周期 i 内各指标值从小到大排列的序号; 为周期 i 内按时间排列的序号。
2 结果与分析
2.1安徽省地表水水质变化分析
2.1.1总体水质分析。从图1可以看出,2013—2023年安徽省地表水总体水质显著提升( )。从年均水质类别的变化趋势来看,优良水质(I\~Ⅱ类)的年均比例总体呈现出逐年上升的趋势,从2013年的 67.6% 增加至2023年的90.3% ,增加了22.7百分点;劣V类水质比例逐年减少,从2013年的 9.7% 减少至2023年的0,减少了9.7百分点。
安徽省总体水质状况从2013年的轻度污染好转为2023年的优水平。自十八大以来,国家高度重视生态环境监测体系的改革,将其作为全面深化改革的重要组成部分。这一改革旨在建立一个统一、权威且高效的生态环境监测体系,以更准确地反映环境状况,为政策制定和执行提供科学依据。同时,深人实施了《水污染防治行动计划》,并推进了“三大一强”专项攻坚行动,这些措施旨在解决突出环境问题,强化污染源头控制,提升环境质量。安徽省在这一过程中取得的成效是我国水环境改善的一个缩影,为其他地区提供了宝贵的经验和模式[9-10] 。
2.1.2四大流域主要河流水质分析。从图2可以看出,2013—2023年四大流域主要河流的水质优良比例上升。其中,淮河和巢湖流域的水质改善尤为显著,淮河流域、巢湖流域优良水质(I\~Ⅲ类)比例分别上升了46.1百分点、34.8百分点。长江流域的水质变化相对较小,优良水质比例仅上升了5.6百分点;而新安江流域的水质一直稳定在优级。同时,劣V类水质的比例主要呈现波动下降的变化趋势。与2013年相比,2023年巢湖、淮河、长江流域的劣V类水质比例出现下降,下降了1.4百分点 ~31.6 百分点,特别是巢湖流域,其下降最为明显,从 31.6% 降为0;淮河流域则经历了先升后降的变化趋势,但2019年已完全消除劣V类。目前,四大流域的劣V类比例均已降为 0
初步分析,四大流域水质改善主要得益于十八大以来政府的大量投入,这一时期政府对污水进行了有效处理,限制了污染物直接入河,从而减少了流域的污染负担。政府出台了一系列相关政策,如《水污染防治行动计划》和“三大一强"专项攻坚行动,这些政策旨在强化污染源头控制,提升环境质量,对流域的水质改善起到了重要的推动作用。为了解决富营养化问题,安徽省制定了《安徽省“十四五”重点流域水生态环境保护规划》,旨在通过生态修复和保护,提高流域的自我净化能力[11-12]
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Fig.2Proportioofa)andiferorcateoryVb)waterqualityategoresofainrivesihefourmajoriverbsisfrot3
由表1可知,2013—2023年四大流域水污染的主要类型正在从多种污染物并存转变为以化学需氧量(COD)为首要污染指标。COD通常用来表示水中有机物质的含量,这表明当前流域的地表水污染主要来自人们生活产生的污水和农业面源产生的污染。
2.1.3重要湖库水质分析。由表2可知,2013—2023年,巢湖湖区除2017、2018年水质为V类外,水质类别主要为IV类,巢湖湖区水质类别变化不明显;巢湖湖区水质营养状态除2021年为中度富营养状态外,主要为轻度富营养状态,湖区水质营养状态变化不明显。2021年巢湖湖区水质营养状态降低的原因与当年干旱少雨导致湖区底泥总磷释放到水体有关,主要污染指标总磷、综合营养状态指数与2020年相比分别上升了 25.8%.4.6 ;东半湖水质状况和营养状态均无明显变化,总磷浓度同比上升了 25.0% ,综合营养状态指数同比上升了4.7;西半湖水质状况无明显变化,营养状态由轻度富营养下降为中度富营养,综合营养状态指数上升了4.8,总磷年均浓度同比上升了 27.6% 。
从其他湖库水质类别比例变化分析(图3a)可以看出,安徽其他湖库水环境质量整体呈现明显的下降趋势( -0.791);2013—2023年水质优良的湖库比例总体呈减少趋势,而受污染的湖库比例总体呈增加趋势;具体到2023年,水质良好的湖库占比为 77.0% ,相较于2013年减少了17.4百分点,同时轻度污染的湖库比例增加了17.3百分点。进一步分析湖库的营养状态变化,结果发现(图3b),在2023年,其他湖库轻度富营养化的比例达到了 34.2% ,比2013年上升了26.7百分点;2013—2023年富营养化的湖库数量占比在 3.8%~39.1% ,整体呈现出上升的趋势,在这期间,2014年出现了富营养化比例的最低值、2021年出现了富营养化比例的最高值。由此可见,近11年来安徽其他湖库(不含巢湖)水环境质量有所下降,表现为优良水质湖库比例的减少以及轻度污染湖库比例的增加。同时,湖库的富营养化问题也日益严重,需要采取相应措施来改善和保护湖库水环境。
综上所述,近11年来,安徽越来越多的湖库的水质下降。这可能是由于人类活动增加、工业污染、农业面源污染、城市化进程加快等因素导致的。轻度污染的湖库比例上升可能是由于营养物质(如氮、磷)的过量输入,导致水体开始出现富营养化的迹象。尽管整体水质下降,但中度污染和重度污染的湖库比例在2023年仍然为0。这可能表明虽然许多湖库面临轻度污染问题,但还没有出现大范围的严重污染情况。富营养湖库比例上升是指水体中营养物质过多,导致藻类和其他水生生物过度繁殖,进而影响水质和生态平衡[13]
2.2 主要污染因子分析
2.2.1安徽省地表水主要污染因子浓度分析。从图4可以看出,2013—2023年安徽省地表水氨氮( 和总磷 )年均浓度呈现显著下降趋势,高锰酸盐指数 和总氮年均浓度( 总体呈现先降后升的变化趋势,这一变化表明安徽省在控制氨氮和总磷污染方面取得了显著成效,水质得到了明显改善。2023年氨氮年均浓度比2013年下降高达 68.1% 、下降幅度最大;其他是总磷,比2013年下降了 41.7% ;高锰酸盐指数浓度比较稳定,维持在 3.65~4.05mg/L ;总氮浓度上升了 15.4% ,此外,在“十三五”期间,总氮浓度于2016年攀升至峰值,浓度为2.05mg/L ,尽管在2016年以后这一数值有所下降,但总氮浓度依然维持在一个相对较高的水平[13]
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