许志波
(江苏省苏力环境科技有限责任公司,江苏 南京210036)
“引江济太”是指引长江清水入太湖及河网,望虞河是“引江济太”的主要的通道。长江水经望虞河流入太湖,利用河道湖泊水体动力特性,加快太湖水体流动,提高太湖水体自净能力,缩短太湖换水周期,通过“引江济太”可以实现:激活水流,增加流速,有利于水体复氧;增加枯水期太湖水量,稀释污染物;改善河道与湖泊的水质,增加水生生物量。从而实现“以动治静、以清释污、以丰补枯、改善水质”的生态调水目标,为加快流域水生态系统恢复,探索流域水资源优化配置,增加生态环境治理手段等提供技术支撑[1]。
至今“引江济太”已经实施了18 年,因望虞河水质指标并不是全部好于太湖水质指标[2],“引江济太”能否改善太湖水质一直存在争议。本文通过长时间序列(2011 年-2018 年)监测望虞河长江边引水处(常熟江边闸)和望虞河入太湖河口处(沙墩港桥)水质指标变化情况,分析“引江济太”对太湖水质的影响。
监测数据来源于水质自动监测站,监测指标包括:水温、pH、溶解氧、浊度、电导率、氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数、总有机碳。该系统监测频率为每4 小时1 次,每隔4 小时控制单元发出采水指令,潜水泵将河水抽至预处理单元,沉降半小时后,再将水由配水单元分配至各个仪器进行水质分析,最终分析结果通过数采和通讯单元上传至网络数据监控平台。
2.1 常熟江边闸和沙墩港桥水质五参数(水温、pH、溶解氧、浊度、电导率)月均值对比分析
2011 年1 月-2018 年12 月,常熟江边闸和沙墩港桥水温逐月变化趋势基本吻合,月均值变动范围为3.81-32.95℃。常熟江边闸夏季水温表现较高,冬季水温表现较低。常熟江边闸和沙墩港桥pH 逐月变化无明显趋势,月均值变动范围为7.00-8.74。沙墩港桥溶解氧大部分时间高于常熟江边闸,从溶解氧的角度分析,沙墩港桥水质好于常熟江边闸水质,两处溶解氧月均值变动范围为1.25-12.06mg/L。常熟江边闸溶解氧波动幅度更大,且呈现季节性变化规律,即夏季溶解氧表现较低、冬季溶解氧表现较高。这一规律符合溶解氧与水温的负相关关系,其相关性下文具体分析。沙墩港桥溶解氧季节性变化规律不显著,说明存在其他因素共同作用导致变化规律不显著。常熟江边闸和沙墩港桥浊度逐月变化规律表现为:2015 年8 月份之前,两处浊度月均值波动幅度较大;2015 年8 月份之后,浊度月均值波动幅度较小,且数值大小表现较低。两处浊度月均值变动范围为9.74-180.71NTU。常熟江边闸和沙墩港桥电导率逐月变化无明显规律。2014 年-2018 年,除个别月份外,常熟江边闸电导率月均值高于沙墩港桥。
常熟江边闸和沙墩港桥主要水质指标逐月对比
2.2 常熟江边闸和沙墩港桥主要水质指标(氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数、总有机碳)月均值对比分析
2011 年1 月-2018 年12 月,常熟江边闸和沙墩港桥氨氮逐月变化无明显趋势,两处氨氮月均浓度值波动范围为0.05-1.86mg/L。常熟江边闸氨氮月均值波动幅度更大,沙墩港桥氨氮月均值波动幅度较为平缓。沙墩港桥氨氮水质指标基本达到地表水环境质量标准Ⅱ~Ⅲ类水。常熟江边闸和沙墩港桥总氮逐月变化趋势基本一致,两处总氮浓度波动范围为0.47-5.37mg/L。从整体看,相比于沙墩港桥,常熟江边闸总氮月均值表现较高。常熟江边闸和沙墩港桥总磷逐月变化无明显趋势,两处总磷月均浓度值波动范围为0.03-0.22mg/L。从整体看,相比于沙墩港桥,常熟江边闸总磷月均值表现较高。2018年3 月-9 月,沙墩港桥总磷浓度出现急剧爬升的趋势,从0.029mg/L 逐月增长到0.208mg/L,增加近6.2 倍,达到2011 年以来的新高。2018 年总磷单一指标浓度的突然增加引起政府、学者的高度关注,有待进一步研究。沙墩港桥总氮和总磷水质指标基本未达到地表水环境质量标准Ⅲ类水。2011 年1 月-2017年9 月,常熟江边闸和沙墩港桥高锰酸盐指数逐月变化趋势不明显。2017 年10 月-2018 年12 月,常熟江边闸和沙墩港桥高锰酸盐指数逐月变化趋势相同,其变化规律为:夏季高,冬季低;常熟江边闸高锰酸盐指数月均值略高于沙墩港桥,两处高锰酸盐指数月均浓度值波动范围为1.4-6.9 mg/L。沙墩港桥高锰酸盐指数水质指标基本达到地表水环境质量标准Ⅱ~Ⅲ类水。2011 年1 月-2018 年12 月,常熟江边闸和沙墩港桥总有机碳逐月变化无明显趋势,两处总有机碳月均浓度值波动范围为0.72-10.73mg/L。
经过长时间序列(2011 年~2018 年)数据分析:从溶解氧的角度,沙墩港桥水质好于常熟江边闸水质;从主要水质指标角度,尤其是氨氮、总氮和总磷,沙墩港桥水质好于常熟江边闸水质。因为总氮和总磷未达到地表水环境质量标准Ⅲ类水,因此“引江济太”存在污染太湖水质的风险。