程涵 金哲
摘 要:近年来,通过采取积极有效的水污染治理措施,玄武湖水环境质量得到较大提升,但根据南京市2017年市考断面水环境质量考核结果,玄武湖西北湖及东南湖断面水质仍达不到水功能区的水质要求。根据近年来玄武湖水质状况,通过污染源现状调查,识别南京市玄武湖水环境问题,并提出具有针对性的水质提升重点任务,从而持续改善水体水质,提升城市水环境质量。
关键词:南京市 玄武湖 水环境问题
中图分类号:X131 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)11(b)-0105-03
要进一步提升改善湖区水环境质量,满足城市居民日益提高的水环境质量要求刻不容缓。本文以玄武湖水环境问题为着眼点,通过对其进行污染现状调查、水质状况分析,识别水环境问题,提出针对玄武湖水质提升的实施路径及水环境整治重点任务。
1 湖区水质状况
根据2003年江苏省人民政府批复的《江苏省地表水(环境)功能区划》[2],玄武区仅涉及1个水功能区:玄武湖景观娱乐用水区,考核指标为高锰酸盐指数、氨氮、总磷达到地表水湖泊Ⅳ类水标准。
玄武湖共设4个湖心点位:东北湖、西北湖、西南湖、东南湖。按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)表3中监测指标进行每月一次的监测[3]。根据2015—2017年监测数据玄武湖东北湖、西北湖、西南湖、东南湖各湖区以及全湖高锰酸盐指数和氨氮浓度年均值均可达到Ⅱ類水标准。而总磷浓度年均值超过Ⅳ类水标准,其中东南湖超标最为严重,西南湖最轻。
总体而言,玄武湖主要超标污染物为总磷。表1给出了2015—2017年各湖区总磷超标率,可以看出,对于总磷而言,每年的超标率一般在50%左右。东南湖和东北湖受入湖河流及生态补水水质的影响,超标率略高于其他两个湖区。
图1给出了2015—2017年玄武湖东南湖总磷浓度逐月变化过程,从年际间变化来看,2015—2017年,总体玄武湖水质总磷变化不大。从年内变化来看,总磷超标主要在丰水期,主要受丰水期入湖河流水质以及生态补水的影响。
2 入湖污染源状况
根据汇水特征和水体达标要求,一般情况下,以流域的汇水范围为调查范围。
2.1 点源污染
玄武湖周边和5条入湖河道沿线共有餐饮企业39家,周边地区排水量较大的几家餐饮企业主要为南林大、曙光国际大酒店和金陵之星大酒店。目前环湖周边餐饮企业排污设施运行状况良好,未发现有污水排入玄武湖的现象。景区现有厕所19座,餐饮类建筑、办公楼类建筑24座,均设有隔油池或化粪池,过滤后进入污水管网。景区内部目前有污水管道4.2km,检查井82座,区域内污水经菱洲污水提升泵站送至市政污水管网。仅发现零星商户和移动式公共厕所生活污水排入玄武湖,但总体排放量较小,对全湖的污染比重很小。
2.2 面源污染
玄武湖主要受到的影响的范围为玄武区锁金村街道、玄武湖街道、红山街道,该区域属于南京市主城区污染来源主要为城镇生活污水直接排放。汇水范围内无农村生活、农田、畜禽及水产养殖,城镇生活污水直接排放产生的面源污染主要通过5条入湖河道沟渠进入到湖区中,分别为唐家山沟、紫金山沟、岗子村沟、香料厂沟和老季亭沟。
近年来,结合全市黑臭河道整治及水环境质量提升工作,玄武湖入湖沟渠汇水范围内基本已完成雨污分流工作,部分尚不具备雨污分流条件的河段也采取了相应措施截流污染,但是由于入湖沟渠承担泄洪功能,在雨季及暴雨期间,溢流污染状况仍在存在。
2.3 生态补水
除入湖沟渠外,环湖还设有6个生态补水进水口,南京上元门水厂生态补水通过这6个进水口向3个湖区进行补水,同时通过4个出水口向秦淮河、金川河等城市重要内河进行补水。2005—2017年,玄武湖年度补水量3086~7960 万m3,其中2017年补水量为7507万m3。
上元门水厂由东厂和西厂组成,绘制上元门东、西水厂2017年逐月出水总磷变化趋势图,结果表明2017年上元门自来水厂东厂和西厂的补水总磷与玄武湖湖区总磷的变化趋势基本一致,丰水期基本超过湖泊Ⅳ类水标准(图2)。
3 主要水环境问题诊断识别
3.1 污水入湖难以杜绝
雨天时,唐家山沟等五条入湖沟渠成为玄武湖以东片区的泄洪通道。在降雨量超过30mm时, 根据防汛要求,香料厂沟闸、老季亭沟闸、紫金山沟闸打开,玄武湖以东片区的雨水经玄武湖调峰后进入市区河道泄洪。每次暴雨时,漏截初期雨水、少量生活污水以及被雨水裹挟的底泥等冲击性污染负荷进入玄武湖,造成局部环境灾变,水质下降。
3.2 湖泊水生态系统退化
近几十年来,南京经济发展快速,人口数量大幅度增加,南京市内的湖泊出现了不同程度的富营养化现象,水生态系统遭到了很大程度的损害,虽然南京市很多湖泊已经治理过,但尚未脱离富营养化水平。湖泊底泥中含有大量氮、磷等营养物质,在湖泊植被破坏、频繁的风浪扰动和在湖泊中进行高强度的养殖等条件下,底泥向湖泊中释放大量营养物质导致湖泊内源营养盐浓度保持在一个相当高的状态,转变了植被本来的组成和分布,甚至会导致水生植物大量死亡,生物多样性降低,湖泊生态系统破坏,水藻大量繁殖。
3.3 长江引调水导致TP偏高
近20年来,玄武湖总体水质得到根本性好转,富营养化程度从重度降成轻度,比较西湖、太湖等同类型引江水改善水质的湖泊,玄武湖水质状况基本相当,除总磷外,其余指标基本达到规划功能IV类的水平。
玄武湖承担着城市重要清水调蓄功能。现已成为过水性湖泊。上元门水厂、化纤水厂从长江取水后,经简单沉淀处理,通过管道经玄武湖后输送至市区18余条河流,累计覆盖河道30余公里。长江水总磷浓度相对湖泊指标仍然偏高,受此影响,玄武湖总磷指标年均值略有超标。
3.4 水位波动影响水质
目前玄武湖还承担着洪涝调蓄和清水通道功能,上元门水厂、化纤水厂从长江取水后,经简单沉淀处理,通过管道经玄武湖后输送至市区18余条河流,累计覆盖河道30余公里。每年6~9月期间,因防洪需要,玄武湖水位降至9.8m标高以下,较常水位10.2m,下降40cm以上。夏天玄武湖水量减少,蒸发加快在一定程度上增加了湖水中营养物质浓度,加快了水草及藻类物质的生长,使湖水水质进一步恶化。
4 玄武湖水质提升重点任务
4.1 提升丰水期生态补水水质
由于玄武湖自身库容较低(约400万m3左右),按照目前每日补水量(28万t),理论上16天左右即可全湖换水一次,导致玄武湖变成一个过水性湖泊,其水质与补水水质呈高度正相关性;由于生态补水总磷本底值常超过湖泊Ⅳ类标准,导致玄武湖总磷难以稳定达到考核要求。因此,提升补水水质,主要降低其丰水期总磷浓度也是保障玄武湖水质稳定达标的关键因素。
4.2 加强入湖河道及周边区域排水管控
根据现场调查,玄武湖外来污染源主要是地表径流通过唐家山沟等5条沟渠入湖带来的面源污染;同时,湖区内目前还存在的10个排水通道也是潜在的地表径流途径。2017年以来,5条入湖沟渠陆续开展了综合整治,玄武湖流域的雨污分流及排口整治也已基本完成,总体上做到晴天污水不入湖。但是,由于综合整治中主要采用的仍然是截流方式,而流域内餐饮、小三产较多,人员素质参差不齐,一旦排水管理不到位,很容易造成污水入湖现象反潮;加之雨季不可避免的随着泄洪排涝带来大量污染物入湖,对湖体水质会造成较大冲击。
4.3 加强内源污染控制
湖泊污染防治的关键是从湖泊系统中去除氮、磷和有机物,从截断或减少水体外来污染负荷及对湖泊生态系统进行干预这两条基本途径去控制,且必须把两条途径结合起来才能取得较好的效果。内源污染主要是指富含污染物的底泥在湖泊水体底部沉积,在上覆水体污染物浓度降低的情况下,底泥中的污染物能够通过分子扩散、风浪等风力扰动、底栖生物扰动等方式重新进入水体,从而形成内源性污染。
4.4 加强湖泊环境保护及生态修复
完整的湖泊生态系统通常是由水体所处的物理环境、化学组成以及各种生物组成共同构成。湖泊的生态修复则是以去除水体污染物及恢复岸边带和水体生物物种多样性为主要目标。目前玄武湖的自然湖滨带比例只有10%,人工湖滨带占有90%,可见玄武湖水体大部分由人工堤岸包围。因此,应该考虑恢复湖岸浅滩湿地的可能性。
4.5 健全完善应急处置方案
目前,玄武湖的水质总体比较稳定,但在夏季高温或春夏、夏秋交季时仍然存在蓝藻或隐藻爆发性繁殖的可能。因此,针对突发情况下玄武湖叶绿素(藻类)、悬浮物超标导致透明度降低、影响感官这一问题,健全完善应急处置方案,采取环境友好措施提升水体透明度及感官效果,消除城市景观湖泊不良影响是十分必要的。
参考文献
[1] 刘强.我国水环境监测中存在的問题及解决措施[J].绿色环保建材,2018(10):43,48.
[2] 李天淳.对江苏省地表水功能区监测和水质达标评价的思考[J].治淮,2013(12):16-17.
[3] 乐峰.江苏省地下水与有关环境问题浅谈[J].黑龙江科技信息,2013(24):185.