浅谈南京市云台山河水体污染成因及控制措施

吴俊锋　李佳　吴天祺

摘 要：为研究云台山河水体污染现状，该文以湖头桥断面2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮和总磷4项指标的监测数据为基础，采用单因子评价法和水质综合指数评价法进行水质达标状况调查与评价，分析河道主要污染因子及污染来源。结果表明：云台山河道水质总体处于劣Ⅴ类水平，氨氮为主要污染因子，BOD5和总磷为次要污染因子，CODMn基本能够达到Ⅳ类水的水平。河道的主要污染源包括点污染源和农业面污染源，针对各污染源分别提出了相应的对策建议，以改善河道水质状况。

关键词：云台山河道；水质达标；污染因子；污染源

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）15-0073-3

Abstract：In order to study the pollution status of the Yuntaishan river in Nanjing，based on the monthly monitoring of CODMn、BOD5、NH3-N and TP water quality indexes of Hutou bridge section in 2016，the main pollution factors and river pollution sources were analyzed using single-factor assessment and comprehensive evaluation index method to investigate and evaluate the water quality up-to-standard condition. The results showed that the overall of Yuntaishan river water quality was in worse Ⅴ level，ammonia nitrogen as the main pollution factor，BOD5 and total phosphorus for secondary pollution factor，and CODMn can basic in Ⅳ level. Main pollution sources of river included point pollution sources and agricultural non-point pollution source，effective suggestions were put forward for each pollution source to improve river water quality.

Key words：Yuntaishan river；Water quality up-to-standard；Pollution factors；Sources of pollution

随着南京市经济的快速发展和城市化进展的推进，云台山河道的水污染问题日益严峻，河体恶化发展，严重影响了周边的生活环境。河道周围主要的污染源包括点污染源和农业面污染源，入河污染物的大量堆积造成了水质的恶化，再加上农业面源的影响，水体中的CODMn、BOD5、氨氮、总磷浓度严重超标，污染物总量难以控制，断面水质低于区域水质目标，水环境形势不容乐观。针对云台山河道的水质达标状况的调查和水污染的控制工作势在必行。为此，本研究主要以云台山河道湖头桥断面2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮、总磷4项指标为基础，采用单因子评价法和水质综合指数评价法，通过分析河道主要污染因子和污染来源，对云台山河道水质达标状况进行调查，针对污染源提出了相应的控制对策，为河道水污染的治理提供参考[1]。

1 云台山河概况

1.1 研究区域概况 南京市云台山河位于南京市江宁区内，是秦淮河在江宁区的主要支流之一，是南京市江宁区重要的中小河流之一，全长16.5km，流域面积204m2，流经横溪、禄口、秣陵3个街道。沿线保护面积533.33hm2，保护人口6万多人。云台山河主要在秣陵街道区域，河道周边多为低山、丘陵、平原，地形复杂。秣陵街道地处江宁区中部，东邻秦淮河与湖熟相望，西与谷里接壤，南濒禄口，北与开发区、科学园两大园区相互交织，是江宁的主城区、核心区和经济区。全区10个街道，秣陵与10个街道交界接壤，共计25个社区，面积185.3km2，保护人口近40万人。江宁区属北亚热带季风气候区，气候温和，无霜期长，雨水充沛，雨热同季，天气变化比较复杂，常出现秋季低温冷害、雨涝、雷雨大风、干旱等天气，因此云台山河道在暴雨期间易出现洪涝等情况，造成严重的河流污染。

1.2 云台山河断面概况 本文将云台山河水体分为4个断面，包括湖头桥、凤凰防汛驻点、云臺山山河大桥（宁宣高路）、正方中路云台山河，主要以湖头桥断面为主要研究对象。云台山河断面情况如图1所示。研究区域水质监测断面采用人工采样为主，检测《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）[2]中的CODMn、BOD5、氨氮、总磷4项常规指标，监测频率为3次/月，每月的监测数据取平均值。水样分析方法参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《水和废水监测分析方法》[3]。

图1 云台山河断面位置

2 云台山河水质状况调查和分析

2.1 水质评价方法 采用单因子评价法和综合污染指数评价法评价断面水体的主要超标因子和污染状况[4]。

2.1.1 单因子评价法 计算公式如下：

Pi=Ci/Cio

式中，Pi代表某污染因子的污染指数即单因子污染指数（pH、DO除外）；Ci代表某污染因子的实测浓度（注：若采表、底层样品，即为表、底层样品平均浓度）；Cio代表某污染因子的评价标准。

2.1.2 综合污染指数评价法 计算公式如下：

P=max（P1、P2……Pn）

式中，P表示某个站点的污染指数；Pn表示第n个污染因子的污染指数；n表示评价因子数目。

2.2 结果与分析 根据《地表水环境质量标准》（GB3838

-2002）中各项基本排放限值，2016年湖头桥断面的水质情况基本处于劣Ⅴ类水平。1—3月正处于旱季时期，河道水质较为恶劣，氨氮浓度低于Ⅴ类水平，综合污染指数在1以上，污染较为严重；4—9月水质在Ⅳ～Ⅴ类，除个别月份BOD5浓度无法达到Ⅴ类水平，4项指标能达到目标要求；10—12月水质能够在Ⅲ～Ⅳ类。2016年1—12月期间，1月份的断面综合污染指数最高可达到2.48，污染最为严重。

表1 2016年1—12月云台山河水质监测数据统计及评价结果

[月份 CODMn（mg/L） BOD5（mg/L） NH3-N（mg/L） TP（mg/L） 水质类别 综合污染指标 1 5.8 6.4 4.96 0.23 劣Ⅴ 2.48 2 5.95 7.6 3.02 0.35 劣Ⅴ 1.51 3 4.75 7.1 3.32 0.34 劣Ⅴ 1.66 4 4.8 6.2 0.7 0.15 Ⅴ 0.62 5 4.75 5.8 0.45 0.26 Ⅳ 0.65 6 4.5 4 1.37 0.24 Ⅳ 0.685 7 3.68 3.8 1.31 0.35 Ⅳ 0.875 8 5.5 7.8 0.78 0.28 Ⅴ 0.78 9 7 12.3 1.45 0.4 劣Ⅴ 1.23 10 4.53 2 0.87 0.13 Ⅲ 0.435 11 4.8 4.4 0.81 0.13 Ⅲ 0.44 12 3.6 6.1 1.45 0.16 Ⅳ 0.725 Ⅲ 6.00 4.00 1.00 0.20 Ⅳ 10.00 6.00 1.50 0.30 Ⅴ 15.00 10.00 2.00 0.40 ]

2.3 云台山河断面污染源分析 云台山河主要以氨氮为主，BOD5和总磷污染为辅。通过资料收集和现场踏勘调查云台山河控制断面汇水区内的污染源和现有污染物防止设施情况得知，点污染源主要包括：河流沿岸分布有4座排水泵站，其中2座为支浜排水泵站，2座为雨水排水泵站，雨水排水泵站提升来自泵站汇水区内的径流雨水或混接的生活污水，支浜排水泵站提升来自支浜的河水，两者将提升后的污水汇入云台山河。根据调查发现，2座支浜提升的支浜污染很严重，且水量很大。在江宁南区有一新建的污水处理厂，该污水处理厂的尾水直接排入云台山河，虽达到一级A标准，但对于河水仍然造成污染。另一重要污染源是上游客水的汇入，湖头桥上游的水质现状为劣Ⅴ类，也直接造成了河道水质的污染。面污染源主要为农业面污染源，包括畜牧业和水产养殖业污染。

3 云台山河水质达标整治措施

3.1 点污染源控制

3.1.1 泵站改善 云台山河道沿岸分布的4座排水泵站，其中2座雨水泵站为湖头桥雨水泵站和高塘雨水泵站，这2座雨水泵站主要接纳来自汇水区域内的雨水，由于泵站周边的管网系统大部分仍为雨污混接排水系统，排水系统体系不太完善，部分生活污水也通过该泵站排入云台山河道。对雨污混接排水系统进行改造是解决问题的关键，但雨污混接问题不仅普遍存在于江宁区市政管网系统中，更有很多街区及建筑内管道有这种现象，若要进行管网系统的重新修整，无法在短期内完成。因此短期内能够改善的方面包括以下几个方面：一是在湖头桥雨水泵站和高塘雨水泵站增设雨污混接截留措施，将截留的污水接入新建的江宁南区的污水处理厂内，经过处理后再排放；二是在保证雨水泵站不溢流的情况下，将雨水泵站旱天开泵水位提高，防止部分混接污水排入河道[5-6]。还有2座支浜排水泵站为新跃泵站和王家圩泵站，主要是提升支浜内的水，支浜的污染较为严重，而且水量大，对云台山河道的水质影响较大。对于该泵站的整治，必须先对支浜水质进行改善，可根据当地支浜情况制定合理的改善措施。可在泵站内增设简单的水处理设施，降低污染物的排放。

3.1.2 污水处理厂尾水排放控制 江宁南区污水处理厂是新建的污水处理厂，正好处于云台山河道中上游，处理总规模10万m3/d，其中一期规模6万m3/d，主要收集城镇污水，排放尾水标准为一级A，达标后直接排入云台山河道。对于尾水入河，虽然已经满足《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（DB32/1072-2008）》要求，但仍然对云台山河道的水质造成一定的污染，而且排水量大，严重影响河道水质达标。可以在污水处理厂云台山沿岸增加生态化建设，种植绿色植物；提高尾水回用率，可将回用水作为农业灌溉用水和道路清洁用水，提高回水利用率。

3.2 农业面源污染整治措施 江宁区是华东最大、全国第二的农副产品物流中心，主要以畜牧、蔬菜、粮食、水产养殖产业为主，耕地面积占总面积的1/3，位于秣陵街道的云台山河道自2011年起也开展设施农业，在施展农业和水产养殖业的过程中，农药化肥的投洒、工业饲料的广泛使用以及养殖污水的排放对河道造成了一定的面源污染。（1）相关部门应制定相关政策，按照“种养结合、以地定畜”的要求制定相关措施，科学规划布局畜禽养殖，加快养殖小区的建设，合理确定养殖区域、总量、畜种和规模，根据生态环保的原理，以充足的消纳土地将处理后的畜禽废弃物就近还田利用，并强化畜禽养殖分区管理。推广环保型养殖饲料的使用，严谨采用抗生素等药剂的滥用，保证产品的安全和健康，提高饲料养分的利用率，降低畜禽类排泄物排放量，禁止将病死的动物向河道内扔掷，以减少环境污染[7]。（2）加强畜禽综合利用，非禁养区和限养区内现有规模化畜禽养殖场（小区）要根据养殖规模和污染防治需要，配套建设粪便污水贮存、处理设施。禁养区内的养殖场应逐步关停；限养区内以环保设施完善的规模化养殖场为主，规模小、不具备整改能力的养殖场也应逐步关停。对于保留下来的养殖场，探索建立分散养殖粪污收集、贮存、处理与利用体系，提升工厂化堆肥处理规模，推广高效液态有机肥生产技术，鼓励开展屠宰废水等农产品加工业废水无害化处理和循环利用。新建养殖场应采取生物、工程、农业等措施利用畜禽粪便，新建、改建、扩建规模化畜禽养殖场（小区）要实施雨污分流、粪便污水資源化利用[8]。（3）加强水产养殖的管理制度，完善水产养殖机制。严禁投放大量化学药剂，提高养殖结构的合理性和科学性，生态环保和健康为原则下实施养殖工作[9]。

3.3 河道整治措施与生态修复措施 按照“保护优先、自然恢复”为主的方针，重点对各断面所在河流上游区域开展生态保护与恢复。对水流不畅、沿岸污染物排放量较大的河道实施定期清淤，主要河道实施轮浚，减轻河道内源污染对水质的影响。可以在河道两边种植湿地植物，增加绿化，可以阻挡部分污水的排入，在降雨时也可保护河堤，减少初降雨雨水的污染[10]。

3.4 生态补水措施 云台山河道在暴雨时期容易出现洪涝现象，可以在河道边建立水库，当河道容纳量达到极限时收集多余的河水，在河道枯水期填补水位，冲减污染物的浓度；也可以利用污水处理厂深度处理尾水对主要河道枯水期实施补水，增加河流的水环境容量。

4 总结

（1）本文以2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮、总磷4项指标的数据为基础，采用单因子评价法和综合污染指标评价法，对云台山河道的水质达标情况进行了调查和评价。云台山河道总体水质处于劣Ⅴ类水平，1—3月河道正处于干枯时期，水质情况较为恶劣，氨氮浓度低于Ⅴ类水平，主要污染指标为氨氮，次要污染指标为BOD5和总磷。

（2）云台山河道污染源主要为点污染源和农业面污染源（畜牧和水产养殖为主）。建议完善排水泵站系统，加强污水处理厂尾水排放监管，控制农业畜牧业水产养殖业的污染物排放，促进河道周围生态建设，改善水质问题。

参考文献

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[4]胡洪营，黄晶晶，孙艳，等.水质研究方法[M].北京：科学出版社，2015.

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[6]徐连军，张善发.上海中心城区泵站放江溢流污染影响因子分析[C]//2010中国城市雨洪控制利用高级研讨会.2010：42-45.

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[8]王廷璞，王静，杨彦斌.天水农村面源污染的环境问题及控制对策[J].天水师范学院学报，2012，32（2）：35-37.

[9]吴伟，范立民.水产养殖环境的污染及其控制对策[J].中国农业科技导报，2014，33（2）：26-34.

[10]张捷鑫，吴纯德，陈维平，等.污染河道治理技术研究进展[J].生态科学，2005，24（2）：178-181.

（責编：张宏民）