河流污染类型与常规项目监测数据关联性的探讨

文_仲佳鑫 南通市海门生态环境监测站

1 被研究河流基本情况

本文主要对海门市境内的四条河流进行研究。四条河流分别是通吕运河、通启运河、青龙河以及灵甸河。

通吕运河概况：通吕运河是江苏著名通航运河，西起南通，东至吕四，全长78.85km，灌溉面积282.9万亩，排涝699km2。通吕运河开凿于南宋咸淳元年（西元1265年），是两淮节制使李庭芝调动民力开凿的一条由金沙、余庆场（今余东）至海的大运河，以供王师调行军舟之用，原名“运盐河”。这便是通吕运河的雏形。通吕运河上桥梁甚众，主要有通宁大桥、崇川大桥、通京大桥、通富大桥、北城大桥、静海大桥、新余大桥、世纪大桥、通州大桥、通灵桥、金余大桥、余北大桥、货隆大桥、包场大桥、包场二号桥、刘浩大桥、正余大桥等。

通启运河概况：通启运河西起南通市区，东至启东塘芦港，全长93.39 km，承担530km2排涝及100万亩农田灌溉任务，是重要的区域性引排骨干河道之一。1958年，通启运河由几十万农民人工挖掘而成。通吕运河目前河坡坍塌，河床淤积相对严重，局部过水断面萎缩，致使河道引排能力下降。流域内存在钢绳企业、印染企业以及燃油提炼企业等。

灵甸河概况：灵甸河位于海门市东部，从北至南，主要流经悦来镇、临江镇及临江化工园区，与通启运河、海门河等河流交汇，最终流入长江。

青龙河概况：青龙河是海门市境内的主要航道，南北走向，北起运盐河南侧，南至长江边，全长18.79km，是南北向主要航道之一。从南向北依次与青西河、青化河、海门河、通启运河相交。青龙河流经四甲、常乐、三厂三个乡镇。

上述四条河流流经地域不同，污染的类型也各不相同。通吕运河及通启运河为东西向河流、灵甸河以及青龙河为南北向河，海门的水系特点为北高南低、西高东低，因此选取最东端及最南端的四个断面进行研究。近年来四个代表断面主要的超标项目及超标原因见表1。

表1 研究河流代表断面超标项目及原因

通吕运河与通启运河同为运河，但是通吕运河作为重要航道缺乏生态自净能力；青龙河与灵甸河同为南北向的河流，并且都流经企业密度较大的工业园区，不同的是青龙河流经经济活动频繁的城镇。

2 河流水质监测结果

上述四条河流在发生水质下滑时，南通市海门生态环境监测站均对相关断面水质进行了加密监测，并排查造成水质下滑的原因。根据加密监测的分析结果，可以得到水质下降时各常规监测项目的变化趋势。为了便于讨论分析，将各项目的监测结果与相应的Ⅲ类水水质标准的比值作为归一化值进行讨论。所涉及项目的III类水水质标准见表2。各项目归一化值的变化趋势见图1。

山的下面有一片坟地。那是我们四个人经常光顾的地方。城市中的许多人死后都葬在这里。艳阳天里，坟碑、坟丘及书法遗照，个个亡韵十足。你会觉得这些人还都活着，只是存在的方式不同罢了。

表2 地表水Ⅲ类水水质标准

2.1 通吕运河数据分析

通吕运河天西大桥断面主要超标项目为总磷，总磷的浓度一度大于0.4mg/L。经排查，总磷持续维持较高水平，主要原因是农业面源污染问题严重，同时河流自净系统基本丧失。农业活动中施用大量化肥、农药，在灌溉时未被作物吸收的化肥、农药随地表径流进入河流，加之河流自净系统丧失，造成总磷的富集。当遇到排涝以及引清挤污等工程造成河流水面降低时，总磷的监测结果很不理想。

2.2 通启运河数据分析

通启运河海洪大桥断面主要超标项目为高锰酸盐指数。通启运河具有较好的自净能力，海洪大桥断面水质也长期达到Ⅲ类水水质标准，此次高锰酸盐指数超标发生在2018年年底。经排查，水质下滑原因是断面附近新建了一个规模较大的临河养鸭场。养鸭场存在养殖废水和粪便等污染物直接排入河流的现象，造成水质恶化。

2.3 灵甸河数据分析

灵甸河主要的超标项目为氨氮。根据监测结果灵甸闸断面水质为劣V类，其中水质氨氮异常高成为制约水质达标的主要矛盾。经排查，造成氨氮异常高的原因是园区企业的雨污分流不彻底。

2.4 青龙河数据分析

青龙河主要的超标项目为化学需氧量及氨氮。总体来讲，青龙河水质与其余三条河流相比较差，这是由于青龙河环境容量小，同时沿河生活污水未经处理入河以及园区企业雨污分流不彻底。

图1 监测结果归一化值的变化趋势

3 结果与讨论

本文通过对监测结果之间的关联性、超标项目与污染类型的关联性及河流特征与污染类型的关联性的研究说明常规项目监测数据在河流污染类型的研究判断和水质变化预警及水质提升方面的作用。

3.1 监测结果的关联性

通过对监测结果的分析可以发现，河流在因为某一特定原因造成水质下滑时监测结果之间存在较高的关联性。其中灵甸河在出现氨氮归一化值异常高时，其余项目的归一化值较为稳定，水质随着氨氮归一化值降低而停止下滑。因此，监测结果的稳定说明了监测结果之间具有关联性，正是这种关联性印证了通过监测结果研究判断河流水质变化及污染类型的可靠性。

3.2 超标项目与污染类型的关联性

通吕运河主要超标项目为总磷。磷元素因其在环境中的循环特性，极易在河流底泥中富集，当通吕运河因排涝以及引清挤污等工程造成河面水位下降时，较高的水速加剧了底泥的二次污染，虽然其余项目归一化值也有一定程度的上升，但是变化幅度最大的项目还是总磷，加密监测数据的稳定性也印证了这个结论。

通启运河发生水质下滑时主要超标项目为高锰酸盐指数。通启运河海门段具有较好的自净能力，尤其在东段，水质稳定且达到III类水水质标准，然而临河的养殖业造成水中溶解氧降低，高锰酸盐指数升高。与其余几个项目相比，高锰酸盐指数的归一化值升高的幅度更高，这说明高锰酸盐指数对因养殖业造成河流污染最敏感。

灵甸河的主要超标项目为氨氮，园区内一条景观河最终流入灵甸河。园区内由于雨污分流不彻底，少量高氨氮难降解的生产废水通过景观河进入灵甸河，造成灵甸河氨氮归一化值明显升高，因此在其余常规项目变化幅度不大的情况下，氨氮大幅度超标基本就可以断定污染源为难降解的生产废水。

青龙河水质相比另外三条河流水质明显更差，超标的项目也比较复杂不够明晰，主要的超标项目为化学需氧量及氨氮。这说明青龙河的污染为复合型的污染，经排查为城镇生活污水与园区雨污分流不彻底共同所致。

3.3 河流特征与污染类型的关联性

超标项目监测结果就是河流水质的表征，河流水质和其所受的污染类型又息息相关。结合河流特征与污染类型分析，不难发现两者之间存在较大的关联性。主要包括以下几个方面：以通航为主且自净能力不强的运河，其污染类型为底泥的二次污染，直接原因为农业面源污染；两岸无明显聚居区且水面开阔水量较大的内河，主要的污染类型为养殖废水污染；流经园区和城镇的河流较难避免因雨污分流造成的河流水质下滑。

因此通过对常规监测数据的分析并结合河流特征即可得出河流污染类型的初步判断。

3.4 关联性的应用及意义

常规项目的监测所需的人力物力较少，并且能在短时间内完成样品的采集，所需的分析设备也较为常见，甚至可以做到在现场的简单分析。

能够快速地响应，通常污染事件的发生比较突然，如果短时间内得不到有效响应会对水质产生较大的影响，如果前期建立了相应的关联性，可以大大缩短应对时间。

可以总结相应的经验并应用到各种类型河流的整治中，可以有效提升区域内河流的整治工作。

4 结语

当河流缺乏自净能力时，磷元素会加速在底泥中富集，当遇高流速和低水位的情况下，总磷极易超标；高锰酸盐指数相对其余三个常规项目对养殖污染更敏感；氨氮监测结果异于其余三个项目突然升高，很有可能是有少量难降解的生产废水入河；河流流量低，流经城镇和园区时会产生复合型污染，造成各项水质指标下降，尤其是化学需氧量及氨氮。

常规项目监测数据的变化与河流污染类型有着紧密的关联性。通过常规监测数据结合河流特征对河流污染类型的研判、河流水质变化预警及河流的整治是可行和可靠的。