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第 31 卷 第 9 期2011 年 9 月环 境 科 学 学 报Acta Scientiae CircumstantiaeVol. 31,No. 9Sep. ,2011于 淼 , 魏 源 送 , 刘 俊 国 , 等 . 2011. 永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 资 源 、 水 环 境 的 变 迁 及 流 域 社 会 经 济 发 展 对 其 影 响 [J]. 环 境 科 学 学 报 ,31(9):18171825Yu M,Wei Y S,Liu J G,et al. 2011. Impact of socioeconomic development on water resource and water environment of Yongding River in Beijing [J].Acta Scientiae Circumstantiae,31(9):18171825永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 资 源 、 水 环 境 的 变 迁 及 流 域 社 会 经济 发 展 对 其 影 响于 淼 1,2, 魏 源 送 1,, 刘 俊 国 3, 刘 培 斌 4, 张 振 明 3, 魏 炜 4, 王 亚 炜 1, 钟 佳 1, 杨 勇 1,2,肖 庆 聪 1,2, 郁 达 伟 1,2, 郑 祥21. 中 国 科 学 院 生 态 环 境 研 究 中 心 , 北 京 1000852. 中 国 人 民 大 学 环 境 学 院 , 北 京 1008723. 北 京 林 业 大 学 自 然 保 护 区 学 院 , 北 京 1000834. 北 京 市 水 利 规 划 设 计 研 究 院 , 北 京 100044收 稿 日 期 :20101215 修 回 日 期 :20110329 录 用 日 期 :20110418摘 要 : 考 察 了 官 厅 水 库 和 永 定 河 ( 北 京 段 )1954—2008 年 水 资 源 及 1980—2005 年 水 环 境 的 变 迁 , 并 通 过 Pearson 相 关 分 析 探 讨 了 流 域 社 会 经 济发 展 对 永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 资 源 和 水 环 境 的 影 响 . 研 究 结 果 表 明 ,1 官 厅 水 库 建 成 后 近 50 年 来 水 量 和 出 库 水 量 均 大 幅 衰 减 , 例 如 , 官 厅 水 库 来水 量 从 1959 年 的 25. 56 亿 m 锐 减 至 3 2008 年 的 0. 8 亿 m , 出 库 水 量 从 3 1959 年 的 23. 33 亿 m 锐 减 至 3 2008 年 的 0. 47 亿 m , 这 是 永 定 河 ( 北 京3段 ) 径 流 量 锐 减 和 断 流 加 剧 的 首 要 影 响 因 素 ;21980—2008 年 间 官 厅 水 库 来 水 量 、 出 库 水 量 均 与 三 家 店 引 水 量 、 工 业 用 水 量 、 农 业 用 水 量 显 著正 相 关 (p < 0. 01), 均 与 卢 沟 桥 断 流 天 数 显 著 负 相 关 (p < 0. 05);3 官 厅 水 库 水 质 指 标 COD Mn 和 NH +4 分 别 与 山 峡 段 水 质 指 标 N DO 显 著 负 相关 (p < 0. 05,0. 01), 并 与 山 峡 段 水 质 指 标 NH +4 呈 显 著 正 相 关 N (p < 0. 05,0. 01). 430 年 流 域 社 会 经 济 的 迅 猛 发 展 对 永 定 河 ( 北 京 段 ) 的 水资 源 和 水 质 具 有 显 著 影 响 , 例 如 , 人 口 、 人 均 GDP、 城 市 化 率 均 与 三 家 店 引 水 量 、 工 业 用 水 量 、 农 业 用 水 量 显 著 负 相 关 (p < 0. 01), 而 且 均 与 山 峡段 水 质 指 标 DO 显 著 负 相 关 (p < 0. 05), 并 且 人 口 、 城 市 化 率 、 入 河 污 水 量 均 与 山 峡 段 水 质 指 标 BOD 5 (p < 0. 05) 和 01) NH +4 呈 显 著 正相 关 N (p < 0. . 因 此 , 建 议 从 可 持 续 利 用 水 资 源 和 保 护 水 环 境 的 角 度 出 发 , 完 善 永 定 河 全 流 域 的 统 一 管 理 与 实 施 , 促 进 永 定 河 绿 色 生 态 走 廊 的 建 设 .关 键 词 : 官 厅 水 库 ; 河 流 生 态 ; 相 关 分 析 ; 社 会 经 济 发 展文 章 编 号 :02532468(2011)09181709 中 图 分 类 号 :X171 文 献 标 识 码 :AImpact of socioeconomic development on water resource and water environmentof Yongding River in BeijingYU Miao 1,2 ,WEI Yuansong 1, ,LIU Junguo 3 ,LIU Peibin 4 ,ZHANG Zhenming 3 ,WEI Wei 4 ,WANG Yawei 1 ,ZHONG Jia 1 ,YANG Yong 1,2 ,XIAO Qingcong 1,2 ,YU Dawei 1,2 ,ZHENG Xiang 21. Research Center for EcoEnvironmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 1000852. School of Environment and Natural Resources,Renmin University of China,Beijing 1008723. College of Nature Conservation,Beijing Forestry University,Beijing 1000834. Beijing Institute of Water,Beijing 100044Received 15 December 2010; received in revised form 29 March 2011; accepted 18 April 2011Abstract:Through reviewing the change of water resources in 1954—2008 and that of water environment in 1980—2005 of Guanting Reservoir andYongding River (Beijing Section),the impacts of watershed socioeconomic development on water resources and water environment of Yongding River(Beijing Section)were statistically analyzed. As the most important factor,a substantial decrease of both inflow and outflow of Guanting Reservoiroccurred during the last 50 years since the Guanting Reservoir was built up,which resulted in a sharp drop of the runoff of Yongding River in Beijing and基 金 项 目 : 北 京 市 科 技 计 划 重 大 项 目 资 助 课 题 (No. D090409004009003); 教 育 部 新 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 (No. NCET090222)Supported by the Beijing Key Technology R&D Program (No. D090409004009003)and the Program for New Century Excellent Talents in University(No. NCET090222)作 者 简 介 : 于 淼 (1985—), 女 ,Email:yumiao04hk@ yahoo. com. cn; 通 讯 作 者 ( 责 任 作 者 ),Email:yswei@ rcees. ac. cnBiography:YU Miao (1985—),female,Email:yumiao04hk@ yahoo. com. cn;Corresponding author,Email:yswei@ rcees. ac. cn

1818环 境 科 学 学 报 31 卷exacerbation of river drying,e. g. ,both inflow and outflow of Guanting Reservoir sharply reduced from 2. 556 billion m 3 and 2. 333 billion m 3 in 1959 to80 million m 3 and 47 million m 3 in 2008,respectively. Statistical analysis results clearly indicated that inflow and outflow of Guanting Reservoir were notonly significantly correlated to the amounts of water transferred from the Sanjiadian,industrial and agricultural water supplies (p < 0. 01),but alsonegatively correlated to days of river discontinued in Lugou Bridge (p < 0. 05)during 1980—2008. Both chemical oxygen demand (COD Mn )andammonia nitrogen (NH ++4 N)of Guanting Reservoir were negatively correlated to dissolved oxygen (DO)and NH4 N in the Gorge Section (p < 0. 05,0 01),as well as positively correlated to NH +4 N of the Gorge Section (p < 0. 05,0. 01). The water resources and water environment of Yongding River(Beijing Section)were significantly affected by the socioeconomic development of Yongding River Basin,e. g. ,the population,GDP per capita andurbanization ratio were all negatively correlated to the amounts of water transferred from the Sanjiadian,industrial and agricultural water supplies (p

9 期 于 淼 等 : 永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 资 源 、 水 环 境 的 变 迁 及 流 域 社 会 经 济 发 展 对 其 影 响2. 2 指 标 选 取 与 数 据 来 源1 水 资 源 数 据 :1925—2008 年 间 永 定 河 流 域( 北 京 段 ) 降 水 量 、 官 厅 径 流 量 ( 来 水 量 )、 三 家 店 径流 量 来 源 于 华 北 区 水 文 资 料 (1925—1949 年 )( 中 央人 民 政 府 水 利 部 水 文 局 ,1954a;1954b)、《 海 河 流域 水 文 资 料 》(1950—1980 年 )、 历 年 《 北 京 市 水 资源 公 报 》(1986—2008)( 北 京 市 水 务 局 ,2009);1956—2008 年 的 官 厅 水 库 出 库 水 量 、 官 厅 水 库 供 应工 农 业 用 水 量 、 三 家 店 引 水 量 、1987—2000 年 的 卢沟 桥 断 流 天 数 来 源 于 《 永 定 河 水 旱 灾 害 》( 北 京 市 永定 河 管 理 处 ,2002);2 水 环 境 数 据 :1980—2008 年的 官 厅 水 库 、 永 定 河 山 峡 段 、 永 定 河 平 原 段 的 DO、COD Mn、BOD 5、NH +4N 及 其 水 质 类 别 、 主 要 超 标 污 染物 及 超 标 倍 数 、 水 系 达 标 河 道 长 度 百 分 比 、 入 河 污水 量 来 源 于 历 年 《 北 京 市 环 境 质 量 报 告 书 》( 北 京 市环 境 质 量 报 告 书 编 写 组 ,2006)、《 北 京 市 环 境 状 况公 报 》( 北 京 市 环 境 保 护 局 ,2009);3 社 会 经 济 发展 数 据 :1980—2008 年 的 永 定 河 ( 北 京 段 ) 门 头 沟 、石 景 山 丰 台 、 房 山 、 大 兴 5 区 总 人 口 、 人 均 GDP、 城市 化 率 、 一 产 比 例 、 二 产 比 例 和 三 产 比 例 来 源 于 历年 《 北 京 市 统 计 年 鉴 》( 北 京 市 统 计 局 ,2009).本 文 选 取 1980—2008 年 的 8 个 水 资 源 指 标 、9个 水 环 境 指 标 和 6 个 社 会 经 济 发 展 指 标 进 行Pearson 相 关 分 析 .2. 3 分 析 方 法根 据 《 海 河 流 域 水 污 染 防 治 规 划 》、《 北 京 市 地面 水 环 境 质 量 功 能 区 划 》, 官 厅 水 库 、 永 定 河 山 峡 段( 官 厅 坝 下 — 三 家 店 ) 为 集 中 式 饮 用 水 源 一 级 保 护区 , 执 行 Ⅱ 类 地 表 水 质 标 准 ; 永 定 河 平 原 段 ( 三 家店 — 崔 指 挥 营 ) 执 行 Ⅲ 类 地 表 水 质 标 准 .使 用 SPSS 17. 0 进 行 相 关 分 析 , 选 用 皮 尔 逊(Pearson) 相 关 系 数 , 其 定 义 是 两 个 变 量 协 方 差 除 以两 个 变 量 的 标 准 差 , 即r =∑ ( x - x 珋 ) ( y - y珋)∑ 2·∑ ( x - x珋) ( y - y珋)槡23 结 果 (Results)3. 1 水 资 源 变 迁官 厅 水 库 于 1954 年 5 月 建 成 ,1958 年 开 始 供水 , 初 建 库 容 为 22 亿 m 3 ,1989 年 7 月 扩 建 到 41. 6亿 m 3 . 由 图 2 可 见 , 官 厅 水 库 建 成 前 后 , 永 定 河 流 域( 北 京 段 ) 降 水 量 变 化 并 不 显 著 (F = 0. 036,p =0 851), 其 中 20 世 纪 50 年 代 为 丰 水 期 , 降 水 量 比 多年 平 均 值 大 24%,20 世 纪 60、70 与 90 年 代 为 平 水期 ,20 世 纪 80 年 代 与 2000—2008 年 为 枯 水 期 ( 程大 珍 等 ,2001). 由 图 3 可 见 , 近 50 年 来 , 官 厅 水 库来 水 量 以 年 均 2300 万 m 3 的 速 率 锐 减 , 导 致 出 库 水量 相 应 地 由 1950 年 代 的 20 亿 m 3 减 少 到 2008 年4300 万 m 3 ( 北 京 市 水 务 局 ,2009). 与 此 同 时 , 三 家店 引 水 量 相 应 减 少 , 但 占 三 家 店 来 水 量 的 比 重 却 不断 攀 升 , 从 1957 年 的 约 20% 升 至 1960 年 代 的 50%左 右 ,1970 年 代 以 来 引 水 比 例 持 续 在 80% 以 上 , 甚至 达 到 100%, 使 得 三 家 店 径 流 量 在 官 厅 水 库 建 库后 以 年 均 3500 万 m 3 的 速 率 减 少 至 基 本 为 零 ( 图4). 其 直 接 影 响 是 永 定 河 平 原 段 多 年 持 续 干 涸 , 河床 裸 露 , 风 沙 肆 虐 . 卢 沟 桥 1987—2000 年 间 每 年 断流 320 d 以 上 , 甚 至 全 年 断 流 , 只 有 1988 和 1996 年除 外 , 分 别 断 流 233 d 和 186 d. 尽 管 到 2008 年 官 厅图 2 永 定 河 流 域 ( 北 京 段 )1925—2008 年 间 降 水 量 及 1981—2000 年 间 蒸 发 量Fig. 2图 3Fig. 31819Precipitation of Yongding River Basin (Beijing section)in1925—2008 and evaporation in 1981—20001925—2008 年 间 官 厅 水 库 来 水 量 及 1955—2008 年 间 官厅 水 库 出 库 水 量Input flow of Guanting Station in 1925—2008 and outputflow of Guanting Reservoir in 1955—2008

1820水 库 累 计 向 北 京 市 供 水 高 达 256 亿 m 3 , 但 官 厅 水 库水 量 的 锐 减 加 剧 了 北 京 市 水 资 源 的 供 需 矛 盾 , 例如 ,1960 年 代 官 厅 水 库 供 应 工 农 业 的 水 量 尚 且 稳定 , 而 1970 年 代 以 后 , 官 厅 水 库 基 本 退 出 农 业 供 水 ,工 业 供 水 也 逐 渐 减 少 ( 图 5). 另 外 , 水 量 减 少 使 污 径比 相 对 增 大 , 加 剧 了 水 质 恶 化 .图 4Fig. 41925—2008 年 间 三 家 店 径 流 量 及 1957—2008 年 间 三 家店 引 水 量Runoff of Sanjiadian in 1925—2008 and water diversion in1957—2008图 51958—2008 年 间 官 厅 水 库 供 应 工 农 业 用 水 量Fig. 5 Industrial and agricultural water supply of GuantingReservoir in 1958—20083. 2 水 环 境 变 迁如 表 1 所 示 , 官 厅 水 库 1970 年 代 已 经 受 到 污染 , 但 程 度 较 轻 . 1980 年 代 初 官 厅 水 库 受 农 药 污 染 ,乐 果 平 均 值 超 标 ,Ar、 氰 、NH +4N 等 最 高 值 超 标 .1983—1985 年 官 厅 水 库 水 质 有 所 好 转 , 达 到 清 洁 水平 , 但 1986—1991 年 COD Mn、NH +4N 等 有 机 污 染 加重 . 1998 年 官 厅 水 库 水 质 下 降 为 劣 V 类 , 重 度 污 染 ,此 后 水 质 稳 定 在 IV 类 , 除 COD Mn、NH +4N、 石 油 类 有 机 污 染 持 续 超 标 外 ,F 污 染 加 重 , 同 时 TN、TP 等环 境 科 学 学 报 31 卷富 营 养 化 指 标 超 标 严 重 , 处 于 轻 度 至 中 度 富 营 养 水平 ( 北 京 市 环 境 质 量 报 告 书 编 写 组 ,2006; 北 京 市永 定 河 管 理 处 ,2002).永 定 河 山 峡 段 1980—1991 年 间 保 持 清 洁 ,1998—2007 年 间 稳 定 在 IV 类 , 仅 在 2000 年 达 到 过Ⅲ 类 ,COD Cr、COD Mn、BOD 5、OIL 等 有 机 污 染 指 标 和F 平 均 值 超 标 水 质 ,2008 年 达 到 目 标 水 质 Ⅱ 类 ( 北京 市 环 境 保 护 局 ,2009; 北 京 市 环 境 质 量 报 告 书 编写 组 ,2006).永 定 河 平 原 段 呈 现 明 显 的 工 业 污 染 特 征 , 由1980 年 代 的 轻 度 污 染 降 为 1990 年 代 劣 V 类 、 重 度污 染 . 1980—1985 年 水 质 呈 碱 性 ,F 平 均 值 ,COD Mn、NH +4N、Ar、As、Hg、Cr、Cu 等 最 高 值 略 超 标 .1990 年 NH +4N 平 均 值 超 标 达 9. 8 倍 . 1990 年 代 因无 径 流 补 给 , 基 本 呈 干 涸 状 态 , 仅 右 岸 中 门 寺 沟 、 左岸 高 井 沟 及 首 钢 区 间 形 成 断 续 的 水 面 , 有 机 和工 业 污 染 严 重 , 为 V 类 至 劣 V 类 . 2005 年 起 增 测 高井 沟 水 质 ,2005—2008 年 均 为 劣 V 类 ,2008 年 水 质为 F(IV)、Ar(V)、DO(> V 3)、Hg(IV)、LAS(>V 3)、OIL(V)、BOD 5(> V 4)、NH +4N(> V 3)、COD Cr(> V 4)( 北 京 市 环 境 保 护 局 ,2009; 北 京 市 环 境 质量 报 告 书 编 写 组 ,2006).官 厅 水 库 、 永 定 河 山 峡 段 和 平 原 段 DO、COD Mn、BOD 5和 NH +4N 浓 度 在 1980—2005 年 间 变 化 如 图 6所 示 . 官 厅 水 库 DO 全 部 优 于 Ⅱ 类 ;COD Mn呈 “N” 型变 化 ,1980—1985 年 达 标 ,1986 年 开 始 超 出 目 标 水质 Ⅱ 类 ,1990 年 超 过 Ⅲ 类 , 此 后 在 Ⅱ 类 和 Ⅲ 类 间 波动 ,2003 年 达 最 小 值 ,2004 和 2005 年 又 升 高 至 接 近Ⅲ 类 . BOD 5在 1980—1981 年 达 标 ,1983 年 开 始 超标 , 此 后 波 动 变 化 ,1998 年 超 标 1. 33 倍 ,1999 年 后基 本 达 标 . NH +4N 在 呈 “M” 型 变 化 ,1980—1985 年均 达 标 ,1986 年 开 始 超 标 ,1990 年 超 过 Ⅲ 类 ,1991和 1996 年 恢 复 至 Ⅱ 类 , 但 1998 年 超 标 2. 52 倍 , 此后 波 动 下 降 ,2003 年 恢 复 至 Ⅱ 类 , 但 2004 和 2005年 再 次 超 标 .永 定 河 山 峡 段 DO、COD Mn、BOD 5和 NH +4N 基本 满 足 目 标 水 质 Ⅱ 类 , 只 在 1990 年 之 后 个 别 年 份COD Mn、BOD 5和 NH +4N 浓 度 超 标 .永 定 河 平 原 段 DO 从 1982 年 的 11. 27 mg·L - 1下 降 至 1986 年 的 3. 3 mg·L - 1 ,BOD 从 1984 年 的0 6 mg·L 上 升 至 - 1 1991 年 的 6. 89 mg·L , 超 过 - 1 Ⅲ类 ,COD Mn和 NH +4N 浓 度 虽 有 升 高 , 但 未 超 标 . 1991年 后 平 原 段 因 常 年 断 流 无 数 据 .

9 期 于 淼 等 : 永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 资 源 、 水 环 境 的 变 迁 及 流 域 社 会 经 济 发 展 对 其 影 响1821图 61980—2005 年 间 官 厅 水 库 、 山 峡 段 、 平 原 段 主 要 水 质 指 标Fig. 6 Concentrations of (a)DO,(b)COD Mn ,(c)BOD 5 and (d)NH +4 N of Guanting Reservoir,Shanxia section and Pingyuan section in1980—20053. 3 永 定 河 ( 北 京 段 ) 社 会 经 济 发 展 与 水 资 源 、 水环 境 的 相 关 分 析Pearson 相 关 分 析 结 果 表 明 ( 表 2),1980—2008年 间 官 厅 水 库 来 水 量 、 出 库 水 量 均 与 三 家 店 引 水量 、 工 业 用 水 量 、 农 业 用 水 量 显 著 正 相 关 (p

表 1 1980—2008 年 间 官 厅 水 库 、 山 峡 段 、 平 原 段 水 质 类 别 及 主 要 水 质 指 标 ,1998—2008 年 永 定 河 水 系 河 道 达 标 长 度 百 分 比Table 1 Class and main water quality indices of Guanting Reservoir,Shanxia section and Pingyuan section in 1980—2008,and percentage of the length up to standard of Yongding River System in 1998—2008年 份官 厅 水 库永 定 河 山 峡 段永 定 河 平 原 段类 别 指 标 ( 平 均 值 超 标 倍 数 或 类 别 ) 类 别 指 标 ( 平 均 值 超 标 倍 数 或 类 别 ) 类 别 指 标 ( 平 均 值 超 标 倍 数 或 类 别 )目 标 Ⅱ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类1970s 轻 度1980 轻 度 乐 果 (0 5) 清 洁 轻 度 F、pH1981 轻 度 乐 果 (0 9) 清 洁 轻 度 F(0 1)1982 轻 度 乐 果 (0 1) 清 洁 轻 度 F(0 7)、pH1983 清 洁 清 洁 轻 度 F、pH1984 清 洁 清 洁 轻 度 F、pH1985 清 洁 清 洁 轻 度 F、NH +4 N1990 轻 度 DO、NH +4 清 洁 N COD Mn (0 05) 重 度 NH +41991 轻 度 COD Mn 、NH +4 清 洁 N COD Mn (0 1) 轻 度 F(0 7)、NH +1998 > V 类COD Mn (0 28)、BOD 5 (1. 33)、NH +4 N(2 52)、TN(3. 77) Ⅳ 类达 标 长 度N(9. 8)、F(1. 0)4 N(0 7)、COD Mn(0 2)COD Mn (0 13)、BOD 23) 5 (0 3)、NH +4 N(0 > V 类 COD Mn 、BOD 5 、NH +4 N、F、OIL 50 0%1999 Ⅳ 类 66) NH +4 类 N(0 92)、F(0 07)、TN(2. Ⅳ OIL(0 34) V 类COD Mn (0 19)、BOD 5 33) (0 7)、NH +4 N(0 92)、F(0 62. 5%2000 Ⅳ 类 25) NH +4 类 N(0 6)、F(0 01)、TN(1. Ⅲ BOD 5 (0 17) > V 类COD Mn (0 40)、BOD 5 (2. 7) 1)、NH +4 N(3 2)、OIL(9. 35. 9%2002 Ⅳ 类 32) NH +4 类 N(0 26)、OIL(6)、TN(3. Ⅳ COD Mn (0 03)、COD Cr (0 1)、OIL(0 68) 无 水 31. 9%COD2005 Ⅳ 类 N(Ⅲ)、Cr (Ⅲ)、COD Mn (Ⅲ)、NH +42006 Ⅳ 类2007 Ⅳ 类F(Ⅳ)、TP(1. 04)、TN(4. 38)COD Cr (Ⅳ)、COD Mn (Ⅳ,0 55)、F (Ⅳ,Ⅲ 类0 55)、TP(2. 25)、TN(2. 14)Ⅳ 类COD Cr (Ⅳ)、COD Mn (Ⅲ)、F (Ⅳ)、OIL(Ⅳ)COD Cr (Ⅳ)、COD Mn (Ⅲ)、OIL (Ⅳ)、F(Ⅳ)无 水 21. 4%无 水 30 1%COD Mn (Ⅳ,0 3)、F(Ⅳ,0 55)、Ⅳ52)类 COD Mn (Ⅲ)、OIL(Ⅳ) 无 水 31. 4%TP(2 88)、TN(1. 2008 Ⅳ 类 F(Ⅳ)、COD Mn (Ⅳ) Ⅱ 类 无 水 73. 8%注 :“F” 为 “ 氟 化 物 ”,“Ar” 为 “ 挥 发 酚 ”,“DO” 为 “ 溶 解 氧 ”,“Hg” 为 “ 汞 ”,“Cd” 为 “ 镉 ”,“COD Cr ” 为 “ 化 学 需 氧 量 ”,“COD Mn ” 为 “ 高 锰 酸 盐 指 数 ”,“BOD 5 ” 为 “ 生 化 需 氧 量 ”,“NH +4 N” 为 “ 氨 氮 ”,“TN” 为 “ 总 氮 ”,“TP” 为 “ 总 磷 ”,“LAS” 为 “ 阴 离 子 表 面 活 性 剂 ”,“OIL” 为 “ 石 油 类 ”.

人 口 人 均GDP表 2 1980—2008 年 间 永 定 河 ( 北 京 段 ) 社 会 经 济 发 展 、 水 资 源 、 水 环 境 Pearson 相 关 系 数 矩 阵Table 2 Pearson correlations of socialeconomic development of Yongding River (Beijing Section)with water resource and water environment in 1980—2008城 市化 率一 产比 例二 产比 例三 产比 例三 家 店引 水工 业用 水农 业用 水卢 沟 桥 断流 天 数 降 水 量 蒸 发 量 官 厅来 水 量(N= 29) (N= 29) (N= 29) (N= 29) (N= 29) (N= 18) (N= 29) (N= 29) (N= 29) (N= 14) (N= 29) (N= 20) (N= 29) (N= 29) (N= 15) (N= 10) (N= 18) (N= 18) (N= 18) (N= 13) (N= 21) (N= 20)(N= 21)人 均 GDP 0. 853 城 市 化 率 0. 976 0. 934 一 产 比 例 - 0. 895 - 0. 633 - 0. 827 二 产 比 例 - 0. 323 - 0. 339 - 0. 389 0. 007三 产 比 例 0. 795 0. 685 0. 803 - 0. 827 - 0. 494 三 家 店 引 水 - 0. 506 - 0. 562 - 0. 516 0. 484 - 0. 206 - 0. 300工 业 用 水 - 0. 833 - 0. 679 - 0. 780 0. 847 - 0. 061 - 0. 583 0. 703 农 业 用 水 - 0. 712 - 0. 432 - 0. 618 0. 759 0. 040 - 0. 698 0. 508 0. 850 卢 沟 桥 断 流 天 数 0. 101 0. 033 0. 015 0. 162 - 0. 070 - 0. 170 - 0. 616 - 0. 014 0. 075降 水 量 - 0. 156 - 0. 276 - 0. 248 0. 027 0. 404 - 0. 376 0. 048 - 0. 047 - 0. 052 - 0. 285蒸 发 量 - 0. 557 - 0. 358 - 0. 449 0. 480 - 0. 137 0. 166 0. 043 0. 567 0. 544 0. 007 - 0. 548 官 厅 来 水 量 - 0. 682 - 0. 579 - 0. 644 0. 697 - 0. 122 - 0. 393 0. 901 0. 873 0. 807 - 0. 660 0. 041 0. 288出 库 水 量 - 0. 642 - 0. 569 - 0. 609 0. 647 - 0. 156 - 0. 372 0. 935 0. 854 0. 764 - 0. 629 0. 008 0. 230 0. 992 入 河 污 水 量 0. 698 0. 427 0. 699 - 0. 488 - 0. 517 0. 780 - 0. 141 - 0. 296 - 0. 424 0. 387 - 0. 098 - 0. 418 - 0. 305 - 0. 276官 厅 DO 0. 464 0. 557 0. 457 - 0. 338 - 0. 101 0. 510 0. 261 0. 031 0. 102 0. 796 - 0. 006 - 0. 378 0. 151 0. 146 0. 500官 厅 COD Mn 0. 395 0. 134 0. 279 - 0. 411 0. 355 - 0. 446 - 0. 189 - 0. 484 - 0. 427 - 0. 090 0. 312 - 0. 661 - 0. 344 - 0. 332 0. 306 0. 068官 厅 BOD 5 - 0. 207 - 0. 347 - 0. 238 0. 154 - 0. 163 0. 040 0. 233 0. 195 0. 040 - 0. 226 0. 407 - 0. 050 0. 157 0. 169 0. 291 - 0. 402 0. 192官 厅 NH +4 N 0. 561 0. 191 0. 466 - 0. 649 0. 071 - 0. 063 - 0. 307 - 0. 524 - 0. 430 0. 474 0. 137 - 0. 446 - 0. 420 - 0. 400 0. 610 0. 075 0. 631 0. 301山 峡 DO - 0. 670 - 0. 579 - 0. 646 0. 661 - 0. 108 0. 995 0. 417 0. 528 0. 360 - 0. 175 - 0. 302 0. 456 0. 448 0. 435 - 0. 432 - 0. 152 - 0. 735 - 0. 350 - 0. 809 山 峡 COD Mn 0. 407 0. 392 0. 375 - 0. 372 0. 021 - 0. 120 0. 034 - 0. 430 - 0. 365 - 0. 193 0. 143 - 0. 391 - 0. 164 - 0. 148 0. 169 0. 387 0. 322 - 0. 007 0. 321 - 0. 596 山 峡 BOD 5 0. 5100. 177 0. 465 - 0. 442 - 0. 547 0. 466 0. 245 - 0. 149 - 0. 540 0. 054 - 0. 242 - 0. 145 - 0. 064 0. 076 0. 642 0. 315 0. 008 0. 038 0. 400 - 0. 168 - 0. 006山 峡 NH +4 N 0. 582 0. 374 0. 547 - 0. 515 - 0. 216 0. 252 - 0. 117 - 0. 430 - 0. 395 - 0. 007 0. 047 - 0. 435 - 0. 270 - 0. 259 0. 753 0. 377 0. 561 0. 243 0. 715 - 0. 582 0. 555 0. 264注 : . 在 0. 05 显 著 性 水 平 上 显 著 ( 双 尾 ). ; . 在 0. 01 显 著 性 水 平 上 显 著 ( 双 尾 ).出 库水 量入 河污 水 量官 厅DO官 厅COD Mn官 厅BOD 5官 厅NH +4 N山 峡DO山 峡COD Mn山 峡BOD 5山 峡NH +4 N

18249. 3% . 这 样 留 给 山 峡 段 的 径 流 量 远 小 于 该 河 段 最小 、 适 宜 以 及 理 想 等 级 年 度 生 态 环 境 需 水 量 1. 56 亿m 3 ,5. 97 亿 m 3 和 11. 02 亿 m 3 ( 孙 涛 等 ,2005), 这 就导 致 了 平 原 段 常 年 断 流 、 河 床 裸 露 、 风 沙 肆 虐 、 生 境退 化 .4. 2 流 域 社 会 经 济 发 展 对 永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 环 境质 量 的 影 响官 厅 水 库 上 游 的 入 库 河 流 沿 岸 排 放 了 大 量 的工 业 污 水 , 直 接 导 致 了 官 厅 水 库 水 环 境 的 恶 化 , 进而 影 响 永 定 河 ( 北 京 段 ) 的 水 环 境 质 量 . 20 世 纪 70年 代 初 , 上 游 总 入 河 污 水 量 达 10 万 m 3·d - 1 以 上 . 20世 纪 80 年 代 妫 水 河 上 游 的 农 药 厂 、 洋 河 沿 岸 的 沙 城农 药 厂 等 116 个 工 厂 的 污 水 排 放 以 及 农 田 农 药 施用 , 造 成 乐 果 等 污 染 物 超 标 ( 北 京 市 环 境 质 量 报 告书 编 写 组 ,2006). 据 1990 年 代 初 期 第 一 次 排 污 口调 查 , 永 定 河 水 系 污 水 排 放 量 达 8300 万 t·a - 1 ,COD排 放 量 达 5. 4 万 t·a - 1 ;2003 年 第 二 次 调 查 , 尽 管COD 排 放 量 锐 减 为 1. 72 万 t·a - 1 , 但 该 水 系 污 水 排放 量 却 增 加 到 1. 38 亿 t·a - 1 ( 郭 永 清 ,2004). 20 世纪 初 , 经 过 建 设 黑 土 洼 湿 地 、 实 行 封 库 禁 渔 和 建 设库 滨 带 生 态 防 护 系 统 “ 拦 截 ” 点 源 、 面 源 污 染 等 一 系列 综 合 治 理 措 施 , 官 厅 水 库 重 返 饮 用 水 源 地 ( 邵 自平 等 ,2006).永 定 河 流 域 ( 北 京 段 ) 的 社 会 经 济 发 展 也 影 响着 永 定 河 ( 北 京 段 ) 的 水 环 境 质 量 . 永 定 河 水 经 过 山峡 段 的 自 净 作 用 , 水 质 与 官 厅 水 库 相 比 明 显 好 转 .例 如 ,1998 年 山 峡 段 的 综 合 污 染 指 数 由 官 厅 水 库 坝后 的 4. 37( 重 度 污 染 ), 降 到 珠 窝 水 库 的 1. 87( 轻 度污 染 ), 到 达 下 苇 店 和 三 家 店 时 已 达 到 1. 0 的 清 洁水 平 ( 北 京 市 环 境 质 量 报 告 书 编 写 组 ,2006). 但 因平 原 沿 途 有 高 井 电 厂 、 石 景 山 电 厂 、 王 平 村 煤 矿 等单 位 废 水 及 废 渣 的 排 入 , 河 水 常 年 呈 碱 性 、 灰 色 , 水质 严 重 超 标 ( 北 京 市 环 境 质 量 报 告 书 编 写 组 ,2006). 平 原 段 水 质 的 好 转 一 方 面 有 赖 于 随 着 首 都产 业 结 构 的 进 一 步 调 整 、 环 保 意 识 的 增 强 和 管 理 力度 的 加 大 而 减 少 入 河 污 染 物 , 另 一 方 面 有 赖 于 通 过河 道 整 治 和 水 量 稀 释 而 增 强 河 流 的 自 净 和 纳 污能 力 .5 结 论 与 建 议 (Conclusions and suggestions)1) 官 厅 水 库 上 游 地 区 用 水 量 的 增 加 、 用 水 结 构的 变 化 和 水 库 的 层 层 拦 截 , 造 成 了 官 厅 水 库 来 水 量和 出 库 水 量 的 大 幅 衰 减 . 官 厅 水 库 的 来 水 量 从 1959环 境 科 学 学 报 31 卷年 的 25. 56 亿 m 3 锐 减 至 2008 年 的 0. 8 亿 m 3 , 相 应地 出 库 水 量 从 1959 年 的 23. 33 亿 m 3 锐 减 至 2008年 的 0. 47 亿 m 3 . 这 是 永 定 河 ( 北 京 段 ) 径 流 量 锐 减和 断 流 加 剧 的 首 要 影 响 因 素 .2) 官 厅 水 库 上 游 的 入 库 河 流 沿 岸 排 放 大 量 工业 污 水 导 致 了 官 厅 水 库 水 环 境 的 恶 化 , 并 进 而 影 响永 定 河 ( 北 京 段 ) 的 水 环 境 质 量 . 官 厅 水 库 水 质 指 标COD Mn和 NH +4N 分 别 与 山 峡 段 水 质 指 标 DO 显 著负 相 关 (p < 0. 05,0. 01), 并 与 山 峡 段 水 质 指 标NH +4N 呈 显 著 正 相 关 .3) 永 定 河 流 域 ( 北 京 段 ) 的 社 会 经 济 发 展 严 重地 挤 占 了 永 定 河 ( 北 京 段 ) 的 生 态 用 水 , 不 但 难 以 满足 山 峡 段 的 生 态 需 水 量 , 更 造 成 平 原 段 常 年 断 流 、河 床 裸 露 、 风 沙 肆 虐 、 生 境 退 化 . 1980—2008 年 间 官厅 水 库 来 水 量 、 出 库 水 量 均 与 三 家 店 引 水 量 、 工 业用 水 量 、 农 业 用 水 量 显 著 正 相 关 (p < 0. 01), 均 与 卢沟 桥 断 流 天 数 显 著 负 相 关 (p < 0. 05).4) 流 域 社 会 经 济 的 迅 猛 发 展 对 于 永 定 河 ( 北 京段 ) 的 水 资 源 和 水 环 境 质 量 具 有 显 著 影 响 , 例 如 , 人口 、 人 均 GDP、 城 市 化 率 均 与 三 家 店 引 水 量 、 工 业 用水 量 、 农 业 用 水 量 显 著 负 相 关 (p < 0. 01), 而 且 均 与山 峡 段 水 质 指 标 DO 显 著 负 相 关 (p < 0. 05), 并 且 人口 、 城 市 化 率 、 入 河 污 水 量 均 与 山 峡 段 水 质 指 标BOD 5(p < 0. 05) 和 NH +4N (p < 0. 01) 呈 显 著 正相 关 .因 此 , 建 议 严 格 执 行 和 进 一 步 完 善 永 定 河 全 流域 的 水 资 源 综 合 管 理 , 进 一 步 调 整 产 业 结 构 , 开 源节 流 , 整 治 河 道 , 促 进 永 定 河 绿 色 生 态 走 廊 的 建 设 .责 任 作 者 简 介 : 魏 源 送 (1969—), 男 , 博 士 , 中 国 科 学 院 生 态环 境 研 究 中 心 研 究 员 . 主 要 研 究 领 域 为 河 流 生 态 治 理 、 膜 技术 在 污 水 处 理 与 回 用 中 的 应 用 、 污 泥 处 理 与 处 置 . 目 前 已 在ES&T,Water Res. 等 国 内 外 刊 物 发 表 学 术 论 文 50 余 篇 , 获授 权 发 明 专 利 9 项 , 申 请 发 明 专 利 6 项 .参 考 文 献 (References):北 京 市 环 境 保 护 局 . 2009. 北 京 市 环 境 状 况 公 报 (2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008)[R]. 北 京 : 北 京 市 环 境保 护 局Beijing Municipal Environmental Protection Bureau. 2009,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008. Reports of environmentalquality in Beijing [R]. Beijing:Beijing Municipal EnvironmentalProtection Bureau (in Chinese)北 京 市 环 境 质 量 报 告 书 编 写 组 . 2006.北 京 市 环 境 质 量 报 告 书(1970—1980,1981,1982,1983,1984,1985,1986—1990,1991,1998,1999,1996—2000,2002,2001—2005)[R]. 北

9 期 于 淼 等 : 永 定 河 ( 北 京 段 ) 水 资 源 、 水 环 境 的 变 迁 及 流 域 社 会 经 济 发 展 对 其 影 响京 : 北 京 市 环 境 保 护 局Beijing Municipal Environmental Protection Bureau. 1970—1980,1981,1982,1983,1984,1985,1986—1990,1991,1998,1999,1996—2000,2002,2001—2005. Reports of environmental qualityin Beijing [R ]. Beijing: Beijing Municipal EnvironmentalProtection Bureau (in Chinese)北 京 市 水 务 局 . 2009. 北 京 市 水 资 源 公 报 (1986—2000,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008)[R]. 北 京 : 北 京 市 水 务 局Beijing Water Authority. 1986—2000, 2002, 2003, 2004, 2005,2006,2007, 2008. Beijing Water Resources Bulletin [R ].Beijing:Beijing Water Authority (in Chinese)北 京 市 统 计 局 . 2009. 北 京 统 计 年 鉴 (1980—2008)[M]. 北 京 : 中国 统 计 出 版 社Beijing Municipal Bureau of Statistics. 1980—2008. Beijing StatisticalYearbook [M]. Beijing:China Statistics Press (in Chinese)北 京 市 永 定 河 管 理 处 . 2002. 永 定 河 水 旱 灾 害 [M]. 北 京 : 中 国 水利 水 电 出 版 社Beijing Yongding River Management Office. 2002. Yongding RiverFloods and Drought [M]. Beijing:China Water Power Press (inChinese)程 大 珍 , 陈 民 , 史 世 平 , 等 . 2001. 永 定 河 上 游 人 类 活 动 对 降 雨 径 流关 系 的 影 响 [J]. 水 利 水 电 工 程 设 计 ,20(2):1921Cheng D Z,Chen M,Shi S P,et al. 2001. Impact of anthropogenicmodifications on the rainfall runoff in the upstream of YongdingRiver [J ]. Design of Water Resources & HydroelectricEngineering,20(2):1921 (in Chinese)郭 永 清 . 2004. 官 厅 水 库 上 游 水 质 污 染 分 析 [J]. 河 北 水 利 水 电 技术 ,(4):1617Guo Y Q. 2004.Water pollution analysis on the upstream of GuantingReservoir [J ]. Hebei Water Resources and HydropowerTechnology,(4):1617 (in Chinese)胡 春 宏 , 王 延 贵 . 2004a. 官 厅 水 库 流 域 水 沙 优 化 配 置 与 综 合 治 理 措施 研 究 Ⅰ — 水 库 泥 沙 淤 积 与 流 域 水 沙 综 合 治 理 方 略 [J]. 泥沙 研 究 ,(2):1118Hu C H, Wang Y G. 2004a. Study on watersediment optimumallocation in upstream basin and comprehensive measures ofsediment control in Guanting reservoir Ⅰ:Reservoir sedimentationand general plan of water and sediment control [J]. Journal ofSediment Research,(2):1118 (in Chinese)胡 春 宏 , 王 延 贵 . 2004b. 官 厅 水 库 流 域 水 沙 优 化 配 置 与 综 合 治 理 措施 研 究 Ⅱ — 流 域 水 沙 优 化 配 置 与 水 库 挖 泥 疏 浚 方 案 [J]. 泥沙 研 究 ,(2):1926Hu C H, Wang Y G. 2004b. Study on watersediment optimumallocation in upstream basin and comprehensive measures ofsediment control in Guanting reservoirⅡ:Watersediment optimumallocation and dredging schemes[J]. Journal of Sediment Research,(2):1926 (in Chinese)刘 军 , 王 清 淮 . 2006. 北 京 湿 地 生 态 环 境 恢 复 方 略 [J]. 城 市 问 题 ,(4):4750Liu J,Wang Q H. 2006. Restoration plan on the ecological environmentof Beijing wetland [J]. Urban Problems,(4):4750 (in Chinese)邵 自 平 , 魏 媛 媛 , 袁 博 宇 . 2006. 恢 复 饮 用 水 水 源 功 能 确 保 北 京 市供 水 安 全 [J]. 中 国 水 利 ,(17):4748Shao Z P,Wei Y Y,Yuan B Y. 2006. Restore the function of potablewater resources to ensure the safety of Beijing City [J]. ChinaWater Resources,(17):4748 (in Chinese)孙 涛 , 杨 志 峰 . 2005. 基 于 生 态 目 标 的 河 道 生 态 环 境 需 水 量 计 算[J]. 环 境 科 学 ,26(5):4348Sun T,Yang Z F. 2005. Calculation of environmental flows in riverreaches based on ecological objectives [J]. Environmental Science,26(5):4348 (in Chinese)Wang L,Wang Z J,Koike T,et al. 2010. The assessment of surfacewater resources for the semiarid Yongding River Basin from 1956 to2000 and the impact of land use change [J]. HydrologicalProcesses,24(9):11231132颜 磊 , 许 学 工 , 谢 正 磊 , 等 . 2009. 北 京 市 域 生 态 敏 感 性 综 合 评 价[J]. 生 态 学 报 ,29(6):31173125Yan L, Xu X G, Xie Z L, et al. 2009. Integrated assessment onecological sensitivity for Beijing [J].1825Acta Biologica Sinica,29(6):31173125 (in Chinese)尹 钧 科 . 2003. 论 永 定 河 与 北 京 城 的 关 系 [J]. 北 京 社 会 科 学 ,(4):1218Yin J K. 2003. The relationship between Yongding River and BeijingCity[J]. Beijing Social Science,(4):1218 (in Chinese)中 央 人 民 政 府 水 利 部 水 文 局 . 1954a. 华 北 区 水 文 资 料 海 河 流 域 永 定河 水 系 水 位 、 气 象 (1912—1949)[R]. 北 京 : 中 央 人 民 政 府 水 利部 水 文 局Ministry of Water Resources Hydrographic Office of Central People′ sGovernment. 1954a. Water level and weather hydrological data in1912—1949 of Yongding River System in Haihe River Basin [R].Beijing:Ministry of Water Resources Hydrographic Office of CentralPeople′s Government (in Chinese)中 央 人 民 政 府 水 利 部 水 文 局 . 1954b. 华 北 区 水 文 资 料 海 河 流 域 永定 河 水 系 流 量 、 含 沙 量 (1918—1949)[R]. 北 京 : 中 央 人 民 政府 水 利 部 水 文 局Ministry of Water Resources Hydrographic Office of Central People′ sGovernment. 1954b. Flow and sediment concentration data in1918—1949 of Yongding River System in Haihe River Basin [R].Beijing:Ministry of Water Resources Hydrographic Office of CentralPeople′s Government (in Chinese)左 犀 . 1998. 呵 护 永 定 河 护 卫 北 京 城 [J]. 北 京 规 划 建 设 ,(6):4546Zuo X. 1998. Caress Yongding River to Guard Beijing City [J]. BeijingPlanning Review,(6):4546 (in Chinese)