关于信阳地区地表水水质及污染研究
随着工农业的发展，大量工业废水和农业生产活动中过量营养物质的排泄，导致江河水环境质量的恶化，造成严重的生态危机[1~3]，其中工业污染和农业污染都是主要的污染源[4]。信阳地区位于淮河上游，工农业比较发达，地表水污染较为严重。本文主要对信阳西部地区地表水环境进行评价并对其主要污染源进行分析，以期对该地区的地表水污染治理与环境保护提供科学依据。
1.研究区概况
本文主要对淮河上游的信阳地区进行地表水水质及污染源分析。研究区域位于河南省信阳市平桥区、?河区、罗山区及息县四区，地处东经113°45′～114°32′、北纬31°32′～32°42′之间，流域面积约10256km2，如图1。该地区属亚热带向暖温带过渡区，年平均气温在15.1 ~15.51 ℃℃之间，年平均降水日数102~129d，年降水量900~1400mm，年蒸发量800~1000mm。研究区域内流程在100km以上的有?河、白露河、河和竹竿河，均呈西南—东北方向汇入淮河。
2.研究方法
2.1资料来源
地表水水质监测数据为研究区域内南湾水库(坝上)、琵琶山桥下、平桥灌渠、长台关水文站基面、明港镇窑厂桥下、息县水文站基面、石山口水库7个监测断面（见图1）2001~2007年的常规监测资料，主要水质指标为：溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、氨氮、总磷、五日生化需氧量、氟化物、挥发酚及硝酸盐等。污染源资料包括排污口经纬度数据、水质监测成果资料及当地不同土地利用方式的施肥数据。
在进行面源污染分析时，划分地表水监测站的流域控制范围用到的资料包括信阳地区2005年分辨率为30m×30m的遥感TM影像、空间分辨率为30?的DEM图以及1：20万分县土壤类型图等。在进行综合分析时还用到了息县站2001~2005年降雨、蒸发资料等。
2.2水质评价方法
本文采用综合指数法[5]对各站水质状况进行评价。综合指数法是以评价指标的实测浓度值与该指标标准值的比值反映水体中污染物的超标倍数，并根据综合污染指数将水质分为6级：清洁（＜0.2）、尚清洁（0.2～0.4）、轻污染（0.4～0.7）、中污染（0.7～1.0）、重污染（1.0～2.0）和严重污染（＞2.0）。根据信阳市水功能二级区划的水质目标，以《地表水环境质量标准GBT3838-2002》中Ⅲ类水为评价标准。
2.3 点源污染评价方法
采用等标污染负荷法[6]对研究区域内28个排污口进行污染评价。其中标准值的选取以《污水综合排放标准GB8978-1996》中二级标准为评价标准。该方法简单易行且具有较好的综合性，主要用于确定主导污染源、主导污染行业或重点污染区域等。
负荷；Cik——污染源i排放的污染物k的平均浓度；C0k——污染物k的环境质量标准或排放标准；Qik——污染源i所排污染物k的流量；qik——污染源i所排污染物k的总量。
2.4 面源污染分析方法
运用ArcGIS软件对2005年遥感影像进行几何修正、检验配准和标准化以后，再运用partial analyst 模块对研究区域内的土地利用类型进行分类[7]，根据单元栅格面积及各种土地利用类型对应的栅格数得到各种土地利用类型面积。
利用空间分辨率30?×30?的DEM图、2005年30m×30m土地利用图及1：20万分县土壤类型图，运用SWAT模型子流域划分功能生成以水质站为流域出口的子流域，即可得到各水质站的流域控制范围。根据各子流域边界用ArcGIS中的Extraction模块对土地利用图进行切割，生成各水质监测站控制范围内土地利用图，即得到各子流域内各种土地利用面积，根据各作物年施肥量及氮磷流失率进而可以分析各子流域面源污染情况。
3.结果与分析
3.1 水质评价结果
采用综合污染指数法对研究区域内7个地表水质监测站2001~2007年水质状况进行评价，结果如图2所示。
可以看出，南湾站、长台关站、石山口站各年综合污染指数均在0.5左右，水质情况较好。息县站、明港站、琵琶山站各年综合污染指数均高于1.0，形成重污染，当中以琵琶山站污染最为严重。平桥站水质整体较差，2003年污染情况有所缓解，2004年起又处于重污染状态，并且综合污染指数呈上升趋势。整个流域综合污染指数先减小后增大。分析各单项指标的污染分担率可以发现，整个流域主要污染物为氨氮、五日生化需氧量和总磷。