霍家喜 姜明星
（山东水文水资源局，山东 济南 250100）
【摘 要】依据实测资料，采用实测资料分析法和肯德尔检验分析法相结合的方式对黄河流域水资源统一调度前后的河口段水质状况进行了对比分析，分析得出，20世纪90年代河口段水质状况有恶化趋势，自1999年黄河水资源统一调度以后，随着国家对黄河水环境治理力度的不断加大和最严格的水资源管理制度实施，河口段水质状况得到较大改善，并向良好方向发展。
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关键词 黄河河口段；水环境因子；演变
作者简介：霍家喜(1965—)，女，工程师，研究方向为黄河水质监测。
1 黄河口水沙情况
根据实测资料统计，黄河口多年年均来水量为301.8×108m3、多年年均来沙量为6.98亿t（1950—2014）；进入21世纪以后，黄河口年均来水量为161.4×108m3、年均来沙量只有1.33亿t（2000—2014年），比多年均值有较大减小，来水量只有多年均值的53.5%，来沙量只有多年均值的19.1%。另外，河口自20世纪70年代出现断流现象，并且在其后的20多年，发展趋势日趋严重，70年代，河口有6年发生断流，年均断流天数为7天，80年代有7年，年均断流天数为7.4天，90年代有7年，年均断流天数剧增至年均61天，最为严重的是1997年河口断流达226天。黄河河口水量减少，尤其是黄河河口段的断流，更使黄河本身的自净能力及稀释作用急剧下降，严重制约了河口地区的工农业发展，破坏了水生态的平衡。为控制和解决黄河来水量小、引水量大、污染严重的矛盾，1999年开始，黄河水利委员会对黄河水资源实行统一调度，加大了水资源管理保护措施，至2014年，已经连续15年河口没有发生断流情况，并且在黄河调水调沙期间，连续多年向三角洲湿地进行生态补水，有效遏制了黄河口水生态恶化的局面。
2 黄河口水环境因子变化
对黄河口水环境因子的变化采用实测资料分析法和肯德尔检验分析法进行分析评价。
2.1 实测资料分析
利津水文站是黄河入海口的水沙控制站，根据对利津断面多年水量和水质监测分析，我们发现，黄河三角洲地区的黄河水环境经历了良好→断流频繁、污染较重→不断流、水质较好的过程。尤其是从1999年黄委会实行黄河水资源统一调度开始，黄河口段不仅没有出现断流情况，而且水质也得到了明显的改善，生态平衡得以回复。
本次选取评价资料的系列为1991年至2014年，评价方法在2001年以前采用GB3838-88《地面水环境质量标准》[1]，2002年以后选用GB3838-2002《地面水环境质量标准》[2]，根据评价河段使用功能和保护目标将其划分为五类，以山东黄河水功能区Ⅲ类作为评价标准，2001年以前主要超标物质为非离子氨、高锰酸盐指数、亚硝酸盐和重金属，2002年以后主要超标参数为氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量和石油类。对黄河河口段常规监测结果变化情况进行统计，得出河口河段超标率变化趋势，如图1所示。
可以看出，20世纪90年代河口段水质超标率呈明显上升趋势，水质恶化趋势显著。1999、2000年黄河实行水资源统一调度后出现明显转折，除2005年出现较大反复外，其余年份水质超标率都维持在较低的水平。这一现象表明黄河下游水质状况呈明显好转趋势。尤其是自2012年以来，国家实行最严格的水资源管理制度，严格控制引水和排污总量，黄河水质状况持续好转，利津断面连续三年主要污染物的超标率为零。
在水质污染物中，氨氮是最具代表性的水质污染指标。图2是利津断面氨氮年平均含量趋势图（1980—2014），可以清晰的看出，黄河口段水质变化明显呈现出几个阶段，第一阶段为水质状况良好阶段，出现在1992年之前；第二阶段为1993年至1998年，水质处于明显恶化阶段，氨氮含量直线上升，1998年达到历史最高点的1.21mg/L，同年氨氮的超标率达到50%，最大值为3.17mg/L；第三阶段为1999年至2003年，也就是黄河实施水资源统一调度初期，由于山东黄河水资源量偏枯，水质出现起伏，特别是2001年，氨氮含量已经回落到一个较低水平，但由于黄河来水量持续偏少，而污染物入黄量增加，污径比一直保持在较高水平，致使黄河水质再度恶化，从2002年12月份到2003年4月份出现整个黄河山东段氨氮含量一直维持在1.0mg/L以上水平长达5个月之久；2003年下半年至今为第四阶段，随着国家污染治理力度的加大，入黄排污量明显降低，加之黄河水资源的科学统一调度，上游来水较充沛，黄河河口段氨氮含量出现明显回落，表明黄河下游水质状况呈现出好转趋势。
化学需氧量也是最具代表性的水质污染物参数之一，该参数在河口段从2002年10月份开始进行连续的监测，根据监测结果绘制利津断面化学需氧量年平均含量趋势图(2002—2014)(见图3)，还是可以看出，河口段的化学需氧量年均值总体趋势是下降的，并且逐渐接近稳定状态。
从实测资料分析还可以得出，河口河段出现超标几率较高的月份主要在11月份至次年的4月份，占总超标月次的10%左右，占当月总测次的40%以上，尤其3月份，最高占6年期间（1998—2003）3月份总测次的50%以上。由于这段时间黄河水资源量少，污径比高，是河口河段水质较差的时期。另外，7、8月份也是水质较差的多发生期。因为泥沙具有较强的吸附能力，平时吸附了大量的污染物，成为污染物的载体，虽然在一定程度上会对黄河水质起到净化作用。但是如果含沙量高，例如在调水调沙期间，湍急的河水在降低下游河道高程的同时，冲刷起大量河道内的泥沙，而且小浪底水库还会下泄大量的泥沙，泥沙颗粒在沿途的运输过程中发生碰撞，附着在泥沙颗粒上的污染物会发生部分转移，从而影响水体质量；当泥沙上吸附的大量污染物遇到含有大量电解质的海水水体时，被吸附在泥沙表面的污染物，也会与海水水体发生一定的吸附与解析作用，又会对河口附近水环境产生较大的影响。
2.2 肯德尔检验法分析
季节性肯德尔法（Seasonal Kendall test）数据分析是目前国际上所采用的较先进、较科学的方法。季节性肯德尔检验的原理是将历年相同月（季）的水质资料进行比较，如果后面的值（时间上）高于前面的值记为“+”号，否则记作“-”号。如果加号的个数比减号的多，则为上升趋势；反之，则为下降趋势。如果水质资料不存在上升或下降趋势，即无变化趋势，则正、负号的个数分别为50%。因为，河流中的流量每年都呈周期性变化，河流水质组分浓度大多受流量的周期性变化影响。季节性肯德尔检验定义为水质资料在历年相同月份间的比较，这就避免了季节性的影响。同时，由于数据比较只考虑数据相对排列而不考虑其大小，故能避免水质资料中常见的漏测值问题，也使奇异值对水质趋势分析影响降到最低限度。
选取1992—1998年和1999年—2014年2个系列进行季节性肯德尔检验。所选取的指标为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、石油类。分析过程如下：
设本次分析采用有n年m月的水质监测项目资料，则数据序列为X：
（1）
式中：Xji为某水质监测项目j年i月的含量值（j=1,2,…,n；i=1,2,…,m）。
对于m月中第i月的（i≤m）的情况，定义Si：
式中：Si为第i月多年某水质监测项目系列按季节性肯德尔法统计正号或负号的个数；ni为第i月某水质监测项目的实测值个数；K为某水质监测项目m个月S值的总和，计算结果见下表，可以发现，黄河河口段自1999年水资源统一调度以来，水环境明显好转。
3 结论
自20世纪80年代以来，黄河河口段水环境经历了从良好到恶化再到好转的过程。尤其是1999年实行黄河水资源统一调度以来，国家对黄河水环境的治理力度不断加大，改善了流域内的水环境，减少了废污水的入黄量，使黄河口段水环境明显好转，并且趋于稳定。
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参考文献
［１］GB3838-88 地面水环境质量标准[S].国家环境保护局，国家质量监督检验检疫总局.
［２］GB3838-2002 地面水环境质量标准[S].国家环境保护局，国家质量监督检验检疫总局.
［３］时文博,李超,马为民,等.黄河山东段近年水质变化趋势分析[J].人民黄河,2008(7):79-82.
［责任编辑：汤静］