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1、农业环境科学学报!#$!%&%:()*()#!#$%&()*$+,%-.$%/0%1 23.0%30收稿日期+!%*,*-.基金项目:北京市重大自然科学基金“北京地区地表水环境激素污染状况与防治对策研究”&.-作者简介+潘术香&-,/),女,硕士研究生,主要从事环境化学及污染综合治理研究。联 系 人:李国学,0*1234+43567 829:;.!#文献标识码:?文章编号:-)/!*!#%&!#%*()*(!#$#%#&()&*)+*,)-.+/0&*-1 2-3.*.455-55 3-6)-+78)$#/.9 2)#&:#;-+5.9-#=#&?A BC9D632=5$EF E32=DG2=
2、5$HI?AJ K2LD43$EF J9LD69;$AFM BC2LDC93(NL44;5;LG O;PL9Q8;P 2=5+)?:F=!%$SLS244T 2VL9S GLQST*=3=;P;8S3L=P GQL1 SW;4R;Q3R;QP LG SC;G3R;W2S;QPC;P 3=K;3U3=5 W;Q;P21X4;2=SC;123=W2S;Q Y9243ST 3=;6;P 3=8493=5 NZ$KZ($Z$LS24*A 2=LS24*W;Q;1L=3SLQ;:2S;Q Y9243ST W2P;R2492S;9P3=5PS2=2Q 82S;5LQT 3=;6 1;SCL$2=SC;Q;
3、2PL=GLQ 3GG;Q;=S XL449S3L=W2P 2=24T;:C;Q;P94SP W;Q;U9PS 2P GL44LWP+SC;W2S;Q 3=1LPSP;51;=SP LG NC2LV23 Q3R;Q P2S3PG3;SC;Q;Y93Q;1;=SP LG 3SP 8LQQ;PXL=3=5 G9=8S3L=;68;XS SC;VQ35;A3942=PC2=C92=2L 2=3SPV28_W2Q XLP3S3L=WC38C;68;!5Q2;SC;W2S;Q Y9243ST GQL1 J92=S3=5 Q;P;QRL3Q SL HC;=C9 42_;W2P V2 W3SC!5Q2;$U
4、9PS43_;SC2S GQL1 SC;=SQ2=8;LG aL=5T3=SL 134;XLP3S3L=2=V;4LW LG 249 3=J93PC93 Q3R;Q$V9S SC;LSC;Q P;8S3L=P LG aL=53=5 Q3R;Q5;=;Q244T Q;28C;SC;231 LG Q;42S;W2S;Q G9=8S3L=SC;W2S;Q Y9243ST LG 9XX;Q Q;28C;P LG b9 Q3R;Q LG b3 82=24 3=3=559 SLW=W2P 2S 5Q2;4;R;4 2=SC2S LG a3=58C;=5 VQ35;LG b9 Q3R;Q;68;!5Q2;4
5、;R;4 SC;W2S;Q Y9243ST LG K;3 82=24 W2P!5Q2;LQ LR;Q!5Q2;2=3=cS G3S GLQ SC;8LQQ;PXL=3=5 W2S;Q G9=8S3L=PS2=2Q BL1;Q3R;Q P;51;=SP LG SC;VQ2=8C;P LG 2Y3=5 W2S;Q PTPS;1 W;Q;P;R;Q;4T XL449S;W3SC W2S;Q Y9243ST 3=G;Q3LQ SL!5Q2;W2S;Q$3=84932LY3=5 Q3R;Q 2=SC;2PC3 Q3R;Qc P 4LW;Q Q;28CLW=SC;2T3=5 R34425;$b912 Q3
6、R;QcP 4LW;Q Q;28C LW=SC;HC2=5G2=5 R34425;$SC;W2S;Q Y9243ST LG SC;LSC;Q X2QSP W;Q;Q;42S3R;4T 5LL2=8L94 1;S SC;W2S;Q Y9243ST 8Q3S;Q3L=P:-/A.+*5+K;3U3=5 P9QG28;W2S;Q W2S;Q Y9243ST 2PP;PP1;=S北京地处海河流域,共有蓟运河、潮白河、北运河、永定河及大清河五大水系横贯其间,除北运河发源于本市外,蓟运河、潮白河、大清河水系发源于河北省,永定河发源于山西省和内蒙古自治区。五大水系多年平均年入境水量-):(亿 1%,其中永定
7、河.:(亿1%,潮白河/:-亿 1%,两河入境水量占入境水总量的,#:(d。自!世纪(年代以来,由于上游工农业生产的发展,用水量剧增,永定河和潮白河的入境水量由!世纪(年代的近#亿 1%,锐减至!世纪,年代的约.亿 1%,呈现强烈的衰减趋势e-f。北京入境水量减少而污水排放量却在逐年增多,根据北京市环境状况公报,!年北京市城近郊区平均日排污水量!/:%#万 S,其中生活污水-#.:/万 S,占)(:-d,比上年增加#:-个百分点;工业污水/%:-%万 S,占%!:!d;冷却水):-#万 S,占!:/de!f。水量的减少和水质恶化造成北京市水资源的供需矛盾日趋尖锐。怎样控制北京水体污染,使之更好
8、地为首都的经济发展!#第$%卷第%期农业环境科学学报服务,缓解北京水资源严峻的形势,是我们当前的主要任务。因此,我们对地表水污染状况进行全面科学的评价,以期对北京市水环境的改善和水资源的合理开发利用提供帮助。#材料与方法#采样点确定潮白河水系主要在潮河上游,白河上游、中游,潮白河中游和下游(出北京市)布点。永定河水系主要在永定河中、下游,妫河的上、中游布点。蓟运河水系主要在&河上、下游(出北京市)布点。北运河水系主要在温榆河中、下游,小中河的上、中游,凤河上、中、下游布点。大清河水系主要在小清河上、中、下游,大石河上、中、下游,拒马河上、中游布点。在$%年%月$日至(月$日对河流集中采样,
9、并采用)*+技术进行准确定位。#&$监测项目与测定方法监测项目有,-、温度、电导率、./、0/.!、1/.12、总氮、总磷、铅、镉、铬、汞。除,-、电导率、温度、./进行现场测定外,其余指标在实验室内进行分析测定。所有项目均按照国家环保局水和废水监测分析方法(第三版)中规定的方法进行测定3%4。#&%标准类别指数评价法以./、0/.!、1/.12、总磷作为评价项目,采用地表水环境质量标准5)0%6%6$73(4,选择单指标评价法和标准类别指数法,对北京市主要河流进行水质评价。#&%评价原理水体的标准类别指数可以通过单项标准类别指数乘以相应的权重然后求和得到3!4。5#7单项标准类别指数的计
10、算!8!9 5#:#7;5$:$9 5#:#77?:#;$9 5:#7 第 项上一类别标准值,=?:#;$%#实测浓度达到某一标准类别的标准值,=?:#;项目的序号,8#A&5&为污染物的项目数7;#标准等级序号5#A 7。5$7计算污染物的污染分担率348$8(8#)8?:#;$与水体功能要求相对应的该污染物的评价标准值,=?:#;某污染物的单项污染指数;综合污染指数 5(为相应水体监测污染物的项目数7;)某污染物的污染分担率C。5%7计算污染物的权重系数根据污染分担率计算污染物的权重系数:*8)(&8#)式中:*第 项主要污染物的权重系数;)对应于各主要污染物的污染分担率;&对应于各主要污
11、染物的项目数。5(7计算水体标准类别指数!8(&8#!*式中:!水体的类别指数;!第 类污染物的单项标准类别指数;*第 项主要污染物的权重系数;项目的序号,8#A&5&为污染物的项目数7。5!7地表水环境质量与污染程度分级为了直观地反映水体所达到的实际水质功能,这里把地表水环境质量或污染程度与 地表水环境质量标准 水质功能类别相对应,劣 D 类的为一个级别。见表#。根据计算所得的标准类别指数!,查表#,即可得到该水体的水质类别。#&%&$应用举例某水体主要监测项目的监测结果,见表$。该水体相应水质功能要求(即水质类别)为 地表水环境质量标准 5)0%6%6$7中的#类。试用标准类别指数法进行评
12、价。评价计算过程:第一步:计算各污染物的单项标准类别指数。以!#$%年 月表&地表水环境质量或污染程度划分表()*+&,-(.(/012 12 34-5(6+7(/+-84(*0/9 1-:1*4/012序号质量级别对应水质类别类别指数&纯净!类!$&;$#清洁 类&;$!$#;$=尚清洁#类#;$!$=;$%轻污染$类=;$!$%;$!中度污染%类%;$!$!;$重污染劣%类!;$33+33?+2/-+34*/3 51-?(02(2.)-(26-0A+-15 B(1C(0-0A+-393/+?4302D 3/(2.(-.02.+E 6-0/+-012?+/1.编号所属河流采样地点水质分类经度
13、纬度标准类别指数评价结果&潮河上游北甸子桥F&GH&$I&J;#KL%$H=MI!=;#K$;$N#潮河上游石匣F&GH%I#KL%$;=I#=;#K$;$N=白河上游汤河口镇F&H=JI&=;%KL%$H%&I%&;MK$;$N%白河中游黑龙潭F&H%GI%$;$KL%$;=%I#$;JK$;$N!潮白河中游养山村F&H!MI$;&KL%$H#%I#$;%K$;$N潮白河中游檀营满族蒙族乡F&H!$I=#;JKL%$H#=I%;#K$;$NG潮白河中游河南寨西F&H%MI=J;#KL%$H#$I%;K#;M!#M潮白河下游牛栏山环岛桥$F&H%$I=!;MKL%$HI=!;GK!;
14、GGO%项目序号监测项目监测浓度 P?DQR&ST&$;!#BTSB-&!;=CTS!=;#%U$;$!#表#某水体主要监测项目的监测结果表()*+#N/+?15:1*4/(2/3(2.0/3-+34*/3 51-0A+-统计量STBTSB-CTS!U#P?DQR&$;!&!;=;#$;$!#$P?DQR&!=$;&$#&;G&;$%&;$M$;!#%#$;%$;#%$;#!$;$;%$;#%$;#!$;!#$;$#;#&;%$!&;#表=某水体标准类别指数法评价结果表()*+=33+33?+2/-+34*/3 51-/+-0A+-4302D 3/(2.(-.02.+E 6-
15、0/+-012?+/1.BTSB-为例:BTSB-的项目序号是#,即#V#,且其实测值介于地表水 类和#类之间,即 V=,所以该项的!#W X=R&YV#,#V&!;,#W X=R&YV&!,#W=V#$,将这些参数带入公式即可求得该指标的单项标准类别指数。本例!#V#;。(注意:当该项水质监测浓度达不到地表水!类评价标准值时,该项的!#值为$;当该项水质浓度值高于%类评价标准值时,该项的!#值为)。以同样的方法计算其他污染物的单项标准类别指数。第二步:计算各污染物的污染分担率。计算过程是先计算各污染物的单项污染指数$#(注意这里计算单项污染指数时的评价标准是地表水类标准 因为该水体功能要
16、求是级)及综合污染指数$,然后利用上面公式计算出各污染物的污染分担率。第三步:计算污染物的权重系数。本例中,共有四个污染物(V%。利用上面公式计算污染物的权重系数。第四步:通过前面计算的单项标准类别指数和相应的权重系数求得该水体的标准类别指数值。本例!V&;#。列出评价结果,见表=。第五步:根据计算所得的标准类别指数!,查表&,即可得到该水体的水质类别。本例中,该水体的评价结果为 类。#结果与讨论#;&潮白河水系水质评价潮白河干、支流共设 M 个监测断面。由表%可看出,潮白河大部分河段水质良好,达到地表水质!类标准。潮白河中游河南寨西为#类水,轻微污染。潮白河下游牛栏山环岛桥水质被严重污染,为
17、超%类水体。随着两岸经济的发展,潮白河除上游牛栏山酒厂等排放的工业污水外,其生活污水排放量也在逐年增加。经初步调查,全河范围内约有=&个排污口,其中密云管段 G 个,怀柔管段=个,顺义管段!个,通州管段&个。年排放废水约#!GM 万/,其中工业污水年M#G;J 万/,生活污水&G!$万/ZG。大量污水的排放,使得潮白河下游水体受到污染。综上所述,除牛栏山环岛桥下游水体表现为超 类外,潮白河大部分河段基本满足相应水体功能要求。潮白河下游污染来源主要为城市生活污水,其次潘术香等 利用标准类别指数评价法评价北京主要水系河流水质!#第$#卷第#期农业环境科学学报是工业污水。$%$永定河水系水质评价永定
18、河水系共监测$条河流,设&$个监测断面。用标准类别指数法对永定河水系进行评价,结果见表!。妫水河老君堂和大路河段水质超标;永定河大部分河段符合水质功能要求,只有珍珠湖、永引入水口水质超标。妫水河上游水质良好,在下游延庆城关镇接纳污水之后水质变差,表现水质为超!类。永定河上游是官厅水库向北京的输水河道,由于官厅水库水质较差,导致永定河上游珍珠湖河段水质超标。但是由于进入沿岸污染源比较少,加之河流湍急,有一定的自净能力,所以雁翅镇水质已有明显好转()。综上所述,永定河从官厅水库到珍珠湖以及永引表!永定河水系标准类别指数法评价结果*+,-.!/00.001.23 4.05-30 674 8729:;
19、29 4;+4;2.?4;3.4;72 1.3A7编号所属河流采样地点水质分类经度纬度标准类别指数评价结果B妫水河上游永宁镇C&DEFGG%GHIGJD#&FE%#HJ%E#&J妫水河上游老君堂C&DGF$!%!HIGJD$(FG%#H$%$B$&妫水河中游延庆五中C&!D!BF$!%#HIGJD$EF&%#H&%!$&$妫水河中游大路C&!D!$F!E%HIGJD$F!J%#H!%JEK!永定河上游珍珠湖C&!D!JF!%#HIGJD$F&%EH#%&(%&G永定河上游雁翅镇C&!D!#F!#%JHIGJD$F(%(H&%EB&!永定河上游雁翅C&!D!F%BHIGJDJF&%#H&%G
20、G&永定河上游下苇甸C&D&F&J%JHI#BD!BF!(%&HJ%JJ#&E永定河中游永引入水口C&D!FB%HI#BD!(F$(%JHG%#(!&(永定河中游八大处$C&D&JF#J%BHI#BD!F$J%!HJ%&B永定河中游十王坟$C&7&GFG#%BHI#BD!F$#%JHJ%B#$J永定河下游玉渊潭$C&D&(F&%EHI#BD!GFG(%$H&%&G入水口和妫水河中游大路以下水质较差,为超!类,其余河段基本满足水体功能要求。$%#蓟运河水系水质评价蓟运河水系监测&条河流,设两个监测断面。&河的标准类别指数法评价结果,见表,评价结果与单指标功能评价法基本相同。综上所述,蓟运河水
21、系&河上游(平谷镇)为%类,&河下游(英城桥)为超!类水质,主要是因为接纳了平谷城关以及顺义部分地区废水,导致水体被污染。$%G 北运河水系水质评价北运河监测#条河流,共&J 个监测断面。编号所属河流采样地点水质分类经度纬度标准类别指数评价结果$&河上游平谷镇%C&EDEFJ!%GHIGJDEFG#%#H#%!%$河下游英城桥!C&EDJFG!%HIGJDGF&(%$H%JJK!表 蓟运河水系标准类别指数法评价结果*+,-./00.001.23 4.05-30 674 L;852 4;+4;2.?4;3.4;72 1.3A7用标准类别指数法对北运河各条河流评价,见表E。除小中河桥为$类水体,其
22、余监测断面均为!类和超!类。由于北运河是北京城近郊区的主要排污河道,接纳了北京城近郊区大量的城市污水,所以水体被严重污染。综上所述,北运河均不满足水体功能要求,水质为!类或者超!类,污染原因是接纳了大量的北京城近郊区的城市污水。$%!大清河水系水质评价大清河水系共监测#条河流,设&E 个监测断面。标准类别指数法评价结果,见表(。其中,大石河下游以及小清河水体严重污染,为超!类,其余河段达到水体功能要求。拒马河中游接纳了张坊镇排放的污水,导致水体被严重污染;大石河的支流受燕山石化公司以及房山区工业废水和生活污水的污染,注入大石河后对水质影响很大;大石河还受琉璃河镇排放污水的影响,导致大营村以下河
23、段水体被严重污染;小清河支流刺猬河流经房山的良乡镇时接纳了大量污水,而另一条支流长辛店明沟是长辛店地区的污水沟,日接纳污水总量!%&B 万 3(),两条支流的汇入导致小清河水体受到严重污染。&!#$%#年 月编号所属河流采样地点水质分类经度纬度标准类别指数评价结果$&小中河上游西范各庄!()&*!+,(-.#%)($*&/,%-!,0(1!$#小中河中游小中河桥!()&0*(/,#-.#%)+*&$,%-$,!/$!温榆河中游小汤山#()$#*#,&-.#%)(%*$(,&-!,0%1!$温榆河下游西泗上!()$+*0,0-.#%)!*&,!-#,(!$0温榆河下游孙河大桥!()&$*(+,(
24、-.#%)&*$(,/-,%1!$/凤河上游大兴黄村镇!()$*$%,&-.&+)#&*(!,$-,%1!$+凤河上游南大红门桥!()$0*$,(-.&+)#&*&,%-,%1!&%凤河中游长子营镇!()&%*!(,+-.&+)#(*$,/-,%1!&(凤河中游采育镇!()&*!#,$-.&+)&+*+-#,!$!&$凤河下游凤河营桥!()#(*(,%-.&+)&*!&,/-#,&0!表 0 北运河水系标准类别指数法评价结果23456 078868896:;?:?;A3:35 BC6 8D8;69=8B:E 8;3:F3F B:F6G AB;6B?:96;?F表/大清河水系水质现状标准类别指数
25、法评价结果23456/78868896:;?H3IB:E BC6 8D8;69=8B:E 8;3:F3F B:F6G AB;6B?:96;?F编号所属河流采样地点水质分类经度纬度标准类别指数评价结果&拒马河上游平峪$(!)&$*$,/-.&+)&+*$(,(-%,%拒马河上游西河桥$(!)*(,(-.&+)&/*(,0-%,%&!拒马河中游穆家口$(!)&+*#,(-.&+)&(*(,0-(,(&$&拒马河中游张坊镇$(!)#$*$/,-.&+)&*#/,&-#,(!&0大石河上游霞云岭水库(!)#*$,%-.&+)#*(#,!-%,%&/大石河上游霞云岭(!)#*!$,$-.&+)#
26、*,!%,#-%,%&+大石河中游山川(!)#0*#!,+-.&+)#+*$+,0-%,%#%大石河中游陈家台(!)!&*#&,!-.&+)#+*%&,-%,%#(大石河中游磁家务$号桥#(!)!+*$%,+-.&+)#0*&(,(-(,#+$#$大石河下游大营村#()$*$,&-.&+)#$*&,&-!,$1!#&大石河下游窦店田家村#()$*#$,(-.&+)&+*$(,+-,%1!#大石河下游琉璃河桥#()(*$0,-.&+)&*+,$-,%1!#!小清河上游长辛店#()(*(!,$-.&+)#0*!0,-,%1!#小清河中游张家厂#()(*(,$-.&+)#*!/,(-!,1!#0小清
27、河中游葫芦垡#()(*&(,&-.&+)#$*&/,%-#,#J#/小清河下游二间房#()+*!/,/-.&+)&/*(%,(-,%1!#+小清河下游小陶村#()+*&%,#-.&+)&*($,#-&,+(#综上所述,大清河水系除小清河以及大石河下游大营村和拒马河中游张坊镇以下河段被严重污染,其余河段均满足水质功能要求。&小结(()潮白河水系除牛栏山环岛桥下游水体表现为超!类外,其余大部分河段均满足相应水体功能要求。潮白河下游污染来源主要为城市生活污水,其次是工业污水。($)永定河水系从官厅水库到珍珠湖以及永引入水口和妫水河中游大路以下水质较差,表现为超!类,其余河段基本满足相应水体功能要求。
28、(&)蓟运河水系&河上游(平谷镇)为#类,&河下游(英城桥)为超!类水质,主要是因为接纳了平谷城关以及顺义部分地区废水,导致水体被严重污染。(#)北运河水系均不满足相应水体功能要求,表现水质为!类或者超!类,污染原因是接纳了大量的北京城近郊区的城市污水。(!)大清河水系除小清河以及大石河下游大营村和拒马河中游张坊镇以下河段被严重污染,其余河段均满足水质功能要求。参考文献KL(M 谭奇林,北京水源地保护的意义及措施LNM,河北工程技术高等专科学校学报O$%$O P$QK!R 0,L$M 北京市环境保护局,$%$年北京市环境状况公报,L&M 国家环保局 水和废水监测分析方法 编委会,水和废水监测分析方法P第三版Q LSM,北京:中国环境科学出版社,(+/,L#M TU&/&/$%$O 地表水环境质量标准LVM,L!M 范瑜,师培,标准类别指数法在地表水环境质量评价中的应用LNM,江苏环境科技,$%(,(#(&):$%R$,LM 范瑜,根据污染物污染分担率进行地面水污染程度划分的探讨LNM,环境科学进展,(+/,P增刊Q:/R+$,L0M 刘建生,潮白河排污情况调查LNM,北京水利,(+,(&):$R$&,L/M 北京市环境保护局,北京市环境质量报告书((+R$%年),$%(,0!R/&,潘术香等K 利用标准类别指数评价法评价北京主要水系河流水质