殷小琴
(南通市生态环境监控中心,江苏 南通 226000)
如泰运河西起泰兴过船港,经黄桥、如皋城、如东掘港到东安闸入海,西通长江,东入黄海,全长142.7km,南通境内全长117.43km,是连接泰州、南通两市腹部地区串江入海的重要骨干航道之一,同时也是下游地区农田水利、排灌、渔业养殖、生产用水的重要来源,是全省"三横两纵"航道网的主要支流。由于运河沿线居民集聚,加之工业企业点源污染,农业面源污染尚未得到有效控制等因素,如泰运河一直存在水质状况差,重点断面水质难以达到国家考核目标要求等问题〔1- 4〕,“十三五”期间,南通市政府针对这一系列问题展开了包括如泰运河在内的水污染防治和水环境整治的攻坚工作。水环境治理中的基础性工作是水质评价,对水质监测数据进行科学合理的分析评价是改善、治理水环境污染问题的重要措施之一〔5- 6〕。本文对2019年如泰运河(南通段)的水环境监测结果进行了分析评价,旨在掌握该河流水环境总体状况,为水生态环境治理保护及决策提供基础依据。
根据河流特点,在如泰运河自西向东共设置7个具有代表性的监测断面,如皋市境内有4个断面,分别为:新204公路桥、环西大桥、环东大桥、曙光电灌站;如东境内有3个断面,分别为:张家堡桥、丁棚桥、东安闸桥西。按照GB3838—2002《地表水环境质量标准》〔7〕,水质评价涉及项目开展全项监测,按照《水和废水监测分析方法》(第4版)〔8〕中相关内容进行采样和分析,监测时间是2019年1月至12月,监测频率为每月一次,共12次,水质数据均为全年监测结果经算术平均化处理后的均值。
目前,单因子评价法、综合污染指数法在水环境质量评价领域被广泛应用〔9- 10〕,本文采用上述两种方法,依据GB3838—2002Ⅲ类水质标准对河流水环境质量进行评价。
1.2.1单因子评价法
单因子评价法即根据GB3838—2002,对各水质指标进行逐一评价,在所有参与评价的水质指标中选择水质最差的单项指标所属类别来确定水域综合水质类别〔11〕。
1.2.2综合污染指数评价法
单因子水质评价法简便直观,但只考虑了最突出的因子对整个评价结果的影响,弱化了其他因子的作用,具有一定的片面性、局限性;综合污染指数法是对各污染指数的相对污染指数进行统计,得出代表水体污染程度的数值,能反映多个水质因子与相应水质标准之间的综合对应关系〔12〕。
综合污染指数法计算公式:
式中,pi—第i项污染物的污染指数;n—参与评价的污染物项数;P—综合污染指数。
表1 2019年各断面水质监测结果
综合指数P值的范围≤0.2(清洁),0.21
2.0(严重污染)。
根据一年的持续监测结果可知,各断面汞、铅、铜、锌、硒、镉、六价铬均未有检出,生化需氧量、石油类、挥发酚、氟化物、砷、氰化物、阴离子表面活性剂、硫化物均达到或优于Ⅰ类水质标准,其余项目监测结果平均值及波动范围见表1,结果显示,pH呈弱碱性,符合地表水标准(pH=6~9),氨氮、总磷测得值波动范围比较大。
根据各个断面监测数据,参照GB3838—2002,把溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷5个指标划分为五类,各指标的分级统计结果如表2。从分类统计结果来看,溶解氧符合Ⅱ类水质以上,表明如泰运河水体溶解氧充足,不易出现水体缺氧现象;化学需氧量及高锰酸盐指数往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标,其值越高表明水中有机污染物越多〔13〕,7个断面化学需氧量及高锰酸盐指数均符合Ⅲ类水质以上,说明水体受有机物的污染较轻;氨氮监测结果全部符合Ⅲ类水质标准,符合Ⅱ类水质标准的比例占86%,说明水体受氨氮污染较轻;总磷符合Ⅲ类标准的比例占14%,86%的水质总磷含量已达Ⅳ类标准,表明如泰运河受总磷污染比较严重。
表2 2019年5个指标的分类统计结果
将表1各监测因子代入公式对如泰运河主要污染因子进行评价,计算结果见表3。
由表3可知,2019年如泰运河7个监测断面水质现状为:各断面单项污染指数范围在0.18~1.35之间,溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮均达标,其中新204公路桥溶解氧较好,Ci为0.61;新204公路桥和环西大桥的高锰酸盐指数最优,其Ci为0.43;新204公路桥的氨氮最优,其Ci值为0.18;除环东大桥外的其余6个断面总磷均超标,丁棚桥总磷Ci值达到1.35,超标率为35%。总磷单因子污染指数范围为0.88~1.35,平均值为1.09,属于重度污染,可见如泰运河的首要污染因子为总磷,总磷污染的原因可能是由于沿线居民集聚以及农田遍布,生活污水、含磷洗涤剂、化肥、有机磷农药等的使用排放对河水造成污
表3 2019年水质单项污染指数Ci及综合污染指数
染〔14〕,再加上部分工业企业沿河而建,工业生产产生的含磷污染物不达标排放或直接流入河道所致,过量的磷会造成水体污染异臭,使水体发生富营养化〔15- 16〕。7个监测断面5项指标单因子污染指数由高到低的次序为:总磷>溶解氧>化学需氧量>高锰酸钾指数>氨氮,水质污染主要是以总磷为主的水体富营养化。
2019年如泰运河各断面的综合污染指数为0.56~0.73,新204公路桥、环西大桥、环东大桥、曙光电灌站、张家堡桥5个监测断面水质状况均为轻度污染,丁棚桥和东安闸桥西的水质状况为中度污染,受中度污染的断面占比为28.6%,总体水质状况为轻度污染。7个断面综合污染程度由西向东依次递增,丁棚桥和东安闸桥西断面综合污染指数较其他监测断面高,为如泰运河主要污染河段。
表4 2019年如泰运河年度达标统计结果
如泰运河各监测断面2019年度达标情况逐月统计结果见表4,从统计情况来看,水质状况不稳定,波动较大的断面为曙光电灌站和东安闸桥西,两个断面Ⅲ类水质年度达标率分别为33.3%和41.7%,其中曙光电灌站为如皋、如东两市共同考核断面,建议两地加大联合监测监控力度,查明交界处断面水质不稳定波动原因,采取有效管控措施确保水质稳定;东安闸桥西为河流入海国控断面,2019年未达到考核目标,据初步排查结果表明,污水收集率不高,污水处理设施尤其是乡镇污水处理设施运行不正常,污水管网混接、错接以及管网破损等问题仍是造成断面水质不达标的主因;环东大桥和丁棚桥Ⅲ类水质达标率最优。与2018年相比,如泰运河各个断面水质状况均有改善,已全面消除了劣Ⅴ类水质。自南通市贯彻落实《重点流域水污染防治规划(2016—2020年)》以来,如泰运河水质已得到明显改善,2020年为确保“十三五”水污染防治攻坚战目标任务如期实现,对水环境治理和污染物减排的任务仍然迫在眉睫。
根据2019年如泰运河水质测定数据,采用单因子评价法和综合污染指数法对各项指标进行了评价与分析,单因子评价结果表明:如泰运河水质的大多数指标都在Ⅲ类水质水平以上,各断面水质均达到Ⅳ类标准,总磷为最主要的污染指标。综合污染指数评价表明:各断面综合污染指数范围为0.56~0.73,如泰运河污染程度由西向东呈上升趋势,由轻度污染趋向中度污染,丁棚桥和东安闸桥西断面综合污染指数最高,为如泰运河主要污染河段。如泰运河总体水质状况为轻度污染,与2018年相比,各断面已全面消除了劣Ⅴ类水质,水质有明显的改善。