基于污染因子的地表水环境分区及时间序列演变趋势分析——以海河流域为例.pdfVIP

53

ENVIRONMENTAL PROTECTION Vol. 52 No.09-10 2024

基于污染因子的地表水环境分区及

时间序列演变趋势分析

——以海河流域为例*

AnalysisofSurfaceWaterEnvironmentZoningandTimeSeriesEvolutionTrends

BasedonPollutionFactors—TakingtheHaiheRiverBasinasanExample

摘 要 由于各种不确定因素和复杂机理，海河流域不同区域地表水环境质量污染状况及影响因素存在较大差异性。本文以

2020—2022年监测数据为基础，对海河流域地表水环境进行评价，基于评价结果与主要污染指标浓度，将流域地表水分为5

个区。基于海河流域地表水2016—2023年逐月监测数据，分析了不同分区内主要污染因子特征值及时间序列变化趋势，掌握

了各分区内主要污染因子变化特征与规律。研究结果不仅对海河流域地表水环境质量分区管理和调查具有重要的现实意义，也

为地区的环境分区管理提供了思路。

关键词 海河流域；地表水；水环境；污染因子；分区

■文/段茂庆  王乙震  张世禄  张俊

前言学、客观、全面的分区分级管理模式转变[5]。地表水环境

“十四五”以来，我国水环境质量持续改善，2021影响因素可分为自然因素（气候条件、土地利用、土壤类

年，1—12月全国地表水水质优良（Ⅰ—Ⅲ类）断面比例型、植被类型、地质构造等）与社会因素（人类生产生活

为84.9%，2022年这一数据上升为87.9%，2023年其上升为的行为）。自然—社会的分异特征主要体现在时间与空间

89.4%。与此同时，为满足管理需求并降低监测运维成本，两个维度，因此，地表水环境质量时空分异特征紧紧依附

我国水环境质量评价体系由过去的监测评价地表水24项基于自然—社会影响因素而变化[6]。本文以海河流域为例，

本项目改为采取“9＋X”的监测模式和“5＋X”的评估模通过分析2020—2022年流域地表水监测数据，掌握水环境

式。在每季度第一个月进行全项指标的监测[1]，“9”为基质量时空分布特征，识别主要污染因子，利用主成分分析

本指标，包括水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、高锰酸与聚类分析等数值统计方法，将主要污染因子按不同属性

盐指数、氨氮、总磷、总氮（湖库增测叶绿素a、透明度等进行地理分区；基于2016—2023年逐月水质监测数据，分

指标）；“5”包括pH、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总析不同分区内地表水主要污染因子时间序列演变趋势，掌

磷。“X”为特征指标，是指在《地表水环境质量标准》握其变化特征与规律，为流域不同分区水污染管控与治理

[2]提供重要依据和参考。

（GB 3838—2002）表1基本项目中，除上述9项基本指标

以外，在历史监测结果中出现过超标（地表水Ⅲ类限值）的

指标；若断面考核目标为Ⅰ类或Ⅱ类，则相对应的指标为超数据与方法

过Ⅰ类或Ⅱ类标准限值的指标。特征指标结合水污染防治工研究区域

作需求动态调整，使得评价体系更为合理化、精细化。在我国七大流域中，海河流域地处华北平原，其流域

目前，我国对水生态环境采取“国家事权主导，流域总面积为32万km2，所辖范围涉及北京、天津、河北、山

统一监管，地区行政管理”的分级管理模式。然而，地表西、山东、河南、内蒙古和辽宁8个省（区、市），地势西

水环境质量影响因素的不确定性和复杂性给水环境治理与高