浑河发源于辽宁省清原县，全长415 km，沈阳市境内长172.6 km，流经抚顺市后在沈阳市晓仁镜村入境，在辽中区上顶子村出境进入辽阳市。浑河作为沈阳市“一河两岸”发展的核心组成部分，东西横穿沈阳市南部城区，是沈阳市重要的景观河流。沈阳市水资源相对匮乏，多年年均降水量为708.6 mm，最少年降水量为359.8 mm（2014年），最多年降水量为155.3 mm（1953年），年降水量呈现逐年减少的趋势^[9]，2018年1月~10月，沈阳市累计降水量仅为414.2 mm，为历年同期（602.3 mm）的7成，为2017年同期（463.0 mm）的9成。

浑河干流在沈阳境内共设3个国考断面见图1，分别位于浑河的入境、中部以及出境3个区域，各断面情况见表1。

数据来源于沈阳市环境监测中心站2017年1月～2018年7月地表水环境监测月报，共20项指标为COD、COD_Mn、BOD、石油类、挥发酚、TN、NH₄-N、TP、Pb、Cu、Zn、Cd、Hg、Cr⁶⁺、As、Se、氰化物、硫化物、氟化物和阴离子表面活性剂，但TN监测数据不完整，因此，分析指标为其余19项。

以《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》作为评价依据，对沈阳市境内浑河3个断面进行综合水质评价，得到评价结果，见表2。

表2可知，沈阳市3个断面从上游到下游，2017年全年、2018年上半年以及两年平均水质状况均为由差到好再到差的过程，分析其原因如下：浑河在接纳来自抚顺市的工业、农业和生活污水后进入沈阳市东陵大桥断面时，水环境容量已经大大降低，纳污能力十分有限，水质相对较差，近两年分别为Ⅲ类和Ⅳ类；随后，浑河进入市区，在到达砂山断面前有辉山明渠、满堂河等支流汇入，在一定程度上增加了河道内的水量，且辉山明渠、满堂河在2017年完成黑臭水体整治后，水质明显改善，综合作用下促使砂山断面水质的有所好转；浑河继续向下游流动，在进入于家房断面前，汇入了沈阳市主要纳污河流——细河，细河作为沈阳市城区污水主要排放渠道，沿线分布北部、仙女河和西部等大型污水处理厂，全市近50%污水通过细河沿线污水处理厂处理后排放，致使细河于台断面（汇入浑河前）水质常年为劣Ⅴ类，因此，即使在于家房断面上游还有水质相对较好的蒲河支流汇入，仍然无法改变于家房断面水质变差的局面，最终造成沈阳市境内浑河从上游到下游呈现出由差变好再变差的格局。

从水质评分来着，从2017～2018年各断面水质评分均呈现增加的趋势，即水质均呈现恶化的趋势，其中东陵大桥和于家房断面评分值变化幅度较大，等级分别从Ⅲ类变为Ⅳ类，从Ⅳ类变为Ⅴ类。虽然沈阳市针对浑河流域10座污水处理厂进行改造和扩建，但由于部分工程仍在进行中，且近两年沈阳市降水量偏少，自然补给少，造成2017年到2018年上半年浑河干流水质仍然呈现出恶化的趋势。

浑河3个国考断面2017年至2018年上半年19个水质参数数据的统计结果，见表3。

表3可知，3个断面均存在超过地表水环境质量Ⅲ类标准的水质指标有COD、COD_Mn、BOD₅、石油类、挥发酚和氨氮等6项，在两个断面（东陵大桥断面、于家房断面）存在超过Ⅲ类标准的指标仅有总磷1项，其余12项指标在3个断面均未超过其Ⅲ类水质标准。在7项超标因子中，超过V类水质标准的有东陵大桥的氨氮以及于家房断面的COD、氨氮和总磷3项指标，说明浑河干流超标十分严重的因子主要有3项，分别为COD、氨氮和TP。

选取COD、氨氮和总磷3项指标分析其时空分布特征，经计算见图2。

图2可见，3项指标丰水期水质情况优于枯水期。此外，从空间上分析，COD从上游到下游浓度逐渐增加，而氨氮、总磷浓度与综合水质评价结果一致，从上游到下游呈现先减少再增加的趋势。

COD、氨氮和总磷3项指标在3个断面浓度随时间变化情况，见图3。

图3可见,东陵大桥断面，COD、总磷浓度从2017年1月到2018年7月呈现下降趋势，但趋势不明显，而氨氮浓度在此期间是呈现上升趋势，尤其是在各年同比上升趋势更为明显；砂山断面，3个指标浓度在此区间均呈现上升趋势，但氨氮、总磷相比COD上升趋势并不明显；于家房断面与砂山断面一致，3项指标浓度在此区间呈现上升趋势，其中COD上升趋势最明显（0.082 5 mg/L·月），总磷浓度增加趋势最弱（0.004 mg/L·月）。

根据水质评价结果，选出COD、COD_Mn、BOD、挥发酚、氨氮、总磷和氟化物等7项污染较大的因子进行分析，采用因子分析法进行计算，具体过程如下。

采用Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）检验和Bartlett球形检验作为本次研究数据检验的方法，3个断面数据计算结果见表4。3个断面KMO测度均>0.6，Bartlett检验具有显著性，满足因子分析要求。

表4可知，依据特征值>1的原则，3个断面均提取了2个公因子，累积方差贡献率分别为69.568%、67.628%和69.173%，基本包含了7个变量的全部信息，为使各公因子的典型代表变量更加突出，利于解释，将因子荷载矩阵进行正交旋转，旋转后荷载向1或0两极化转换，旋转因子荷载矩阵，见表5。

表5可知，F₁作为影响浑河东陵大桥断面水质的首要因素，主要由氨氮和总磷构成，污染贡献率分别为80.0%和91.4%，东陵大桥断面作为沈阳市入境断面，在进入沈阳市前，浑河沿途接纳了抚顺市两岸工业、农业和生活污水，因此，F₁主要反映了上游“三产”的无机营养盐对水体的污染；F₂由COD_Mn一项指标构成，贡献率为92.0%，因此，F₂可以概括为来自上游的需氧有机污染。

砂山断面由D₁、D₂两个公因子组成，且两者均由一个指标构成，其中D₁为BOD₅，贡献率为88.1%，它代表了该河段内生物化学因素的影响；D₂为挥发酚，贡献率为87.5%，此类污染主要源于煤气洗涤、炼焦、合成氨、造纸、木材防腐以及化工行业废水。因此，D₂可定义为工业污染对该断面的影响。

于家房断面2个公因子中，G1由COD、COD_Mn和总磷3项指标组成，贡献率分别为87.1%、93.7%和80.4%，该断面水质较差，常年综合水质类别为Ⅳ类和Ⅴ类，浑河在进入于家房断面前流经了沈阳市最大规模的工业聚集区——沈阳经济技术开发区（以下简称“开发区”），2017年，开发区工业企业数量已达到291家，工业废水排放量累积达1 481万t，这部分工业废水与生活污水经污水处理厂处理后排入细河并最终进入浑河，严重影响了该段河流的水质，同时，从砂山断面到于家房断面间，浑河两岸有农田分布，河流在流动过程中，还汇入了化肥、农药等面源污染。因此，G1可以代表来自工业、农业和生活3个类别的有机物和矿物质污染；G2由挥发酚组成，贡献率为90.0%，与砂山断面一样，可以定义为工业污染对该断面的影响。旋转因子荷载矩阵见表6。

根据因子分析结果可知，浑河沈阳段由人类活动造成的污染主要来自以下3部分：上游抚顺段排入浑河的“三产”废水、浑河沿岸农业面源污染以及沈阳市本地生活和工业污水处理厂产生的尾水。如果仅是这3部分污染还不至于造成浑河沈阳段水质持续不达标，分析其原因除降水量偏少和上游补水量偏少外，主要是因为目前沈阳市仍然存在偷排、直排污水、污水处理厂提标改造升级未完成和污水截留不完全等问题。因此，针对污染源解析结论和沈阳市现状提出以下几点建议^[10]：制定任务清单、问题清单、责任清单和项目清单，实施断面水体代表挂图作战；制定水体达标实施方案，并组织落实；全面贯彻河长制，多维度治理河流水污染；建立第三方管控团队，科学治理；严格考核，倒逼地区落实整改；成立水体达标工作领导小组办公室，完善工作机制，加强统一协调调度。

依据浑河干流沈阳段3个断面2017～2018年上半年水质监测数据，采用内梅罗水质评价、数理统计以及因子分析等方法，得到了浑河干流3个断面水质的综合评价结果、描述性统计特征以及时空变化特征，在此基础上对该河流污染源进行解析，得到结论如下。

1）从2017~2018年上半年沈阳市境内浑河干流各断面水质均呈现恶化的趋势，其中东陵大桥断面和于家房断面水质恶化趋势更明显；浑河干流污染严重的因子有3项：COD、氨氮和TP，尤其在于家房断面，以上3项指标均已达到劣V类标准。

2）选取COD、氨氮和总磷3项指标进行时空分布特征分析得到：3项指标丰水期水质情况优于枯水期，空间上，COD从上游到下游浓度逐渐增加，而氨氮、总磷浓度与综合水质评价结果一致，从上游到下游呈现先减少再增加的趋势；时间上，东陵大桥断面，COD、总磷浓度从2017年1月到2018年7月呈现下降趋势，但趋势不明显，而氨氮浓度在此期间是呈现上升趋势；砂山断面和于家房断面一致，3个指标浓度在此区间均呈现上升趋势，但氨氮、总磷相比COD上升趋势较弱。

3）根据因子分析结果，浑河干流3个断面污染来源并不相同，从上游到下游的污染是一个逐渐累积的过程，东陵大桥断面污染源主要来自抚顺市的“三产”废水排放，砂山断面污染源主要是在上游来水污染的基础上叠加沿岸农业面源污染和支流裹挟的少量污染，新增污染来源相对较少，而于家房断面污染来源除上述污染外，最重要污染来源是来自细河和蒲河的支流汇入，新增污染来源较多，从而最终形成了沈阳市境内浑河干流从上游到下游水质由差变好再变差的格局。