水質評價是清水水環境評價中的一個重要內容，對河流水質進行綜合評價，河流合分能夠準確反映河流水體的域水質量和汙染狀況，為水環境治理工作提供一定的质综技術依據。近年來，析评伴隨著科技發展和工業化進程的清水不斷推進，大量的河流合分廢水和汙水排入河流，引起河流水質不斷惡化。域水清水河流域水環境狀況也不容樂觀，质综水環境壓力主要源於周圍工農生活汙水排放。析评雖然已有周飛、清水包淑萍等對清水河的河流合分水資源進行了評價分析，但都是域水關於該河某一斷麵或幹流的水質汙染研究，缺乏對整個流域多月份的质综水質狀況評價。今應用單因子評價法、析评綜合汙染指數法、灰色關聯法和模糊綜合評價法對清水河流域的水質進行綜合評價，分析氟離子(F-)是否參與評價時清水河流域的水質變化情況，為該河水汙染治理和水環境管理規劃提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

清水河是寧夏境內流入黃河的最大一級支流，全長320 km, 流域總麵積14 481 km2，共有8條主要支流，左岸有冬至河、中河、莧麻河、西河等6條，右岸有雙井子溝、折死溝等2條。該流域常年幹旱少雨，降雨時空分布不均勻，水土流失嚴重，高氟地下水在寧南山區廣泛分布，形成大麵積的氟病區，加上沿岸居民工農業生產的需水量和排入河流的汙水、廢水不斷增加[8],使得該河流域的水質汙染情況加劇，加速了水體的富營養化。

1.2 采樣點布設與樣品采集

根據清水河水文規律和支流分布情況，共布設32個水質采樣點(見圖1)。其中，幹流17個，分別為上遊3個(開城、東郊、水庫),中遊5個(頭營、楊郎、三營、黑城、七營),下遊9個(雙井河交匯、羊路、李旺、王團、同心、丁家塘、河西、長山頭、入黃點);支流15個，分別為冬至河3個，中河4個，中衛市第五排水溝(中衛五排)2個，西河、莧麻河、雙井子溝、折死溝、井溝、沙沿溝各1個。

2018年4月、7月和11月各采集水樣1次。用1 L采水器采集表層水下50 cm深處的水樣，若水深<50 cm, 則采集表層水樣，若水深>1.5 m, 則采集表層下50 cm與底層上50 cm混合水樣，采好封裝標記，帶回實驗室待測。監測指標為總氮(TN)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、五日生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)和氟化物(以F-計)。

1.3 分析方法

水樣中TN、NH3-N、TP、BOD5、COD和F-濃度分別采用《水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ 636—2012)《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535—2009)《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》(GB 11893—89)《水質 五日生化需氧量(BOD5)的測定 稀釋與接種法》(HJ 505—2009)《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(HJ 828—2017)和《水質 氟化物的測定 氟試劑分光光度法》(HJ 488—2009)等方法測定。

1.4 評價方法

(1) 單因子評價法。

其是在所有參與綜合水質評價的水質指標中，選擇水質最差的單項指標所屬類別來確定所屬水域綜合水質類別。在運用該方法評價河流水質時，應識別水質控製因子。

(2) 綜合汙染指數法。

其通過計算比較汙染指數的大小來判斷各個流域內水體的受汙染程度，計算方法如下[10]:

Pi=Ci/Si (1)

式中：Pi為水質因子i的汙染指數；Ci為水質因子i的實測濃度；Si為《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)中水質因子i的Ⅲ類標準限值；P為綜合汙染指數；n為指標總數。

當P<0.8時，水質級別為合格；當0.8≤P≤1時，水質級別為基本合格；當12時，水質級別為重汙染。

(3) 灰色關聯法。

其通過計算各樣點與各水質級別的關聯度來判別水質級別。在數字像素(DPS)數據處理係統中，以水質標準分級作為子序列，各樣點水體的指標實測值作為母序列來計算關聯度，計算前將水質分級標準值和實測值歸一化處理。

(4) 模糊綜合評價法。

其是通過實測數據與各級標準序列間的隸屬度來確定水質的級別，步驟為[12]:①確定評價因子與評價集；②建立隸屬函數；③確定權重；④綜合評價(隸屬度=權重集乘以模糊矩陣)。

在評價過程中，先將前5個水環境因子(TN、NH3-N、TP、BOD5、COD)進行評價分析，再將F-加入進行評價，分析當F-參與評價時清水河的水質變化情況。

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