2019—2020年长江江苏段入江支流水质变化特征分析

蒋如东 杨西月 邵逸舟

(1.江苏省水文水资源勘测局无锡分局，江苏 无锡 214031;2.江苏省水文水资源勘测局，江苏 南京 210000)

长江是中华民族的母亲河，是江苏省高质量发展走在前列的战略支撑。2017年，《长江经济带生态环境保护规划》出台，其中一个目标就是建设清洁长江[1]。长江江苏段位于长江流域下游，自南京入境，在南通入海，自西向东横穿江苏南京、镇江、扬州、泰州、常州、无锡、苏州、南通8个地级市，总长432km，泽被沿岸5000多万人，具有防洪、供水、航运、渔业、生态、景观等综合功能，是长江黄金水道的“咽喉”，是国家重要的生态廊道和水生物资源的宝库，也是江苏省沿江8市的防洪安全屏障和全省最重要的饮用水源地和灌溉水源地。

入江支流水质的好坏直接影响着长江干流水质、太湖流域水质和沿江城市居民的生存和发展。为掌握江苏省长江流域入江支流水资源质量状况，本文对2019—2020年长江江苏段沿江8市的102条主要入江支流水质进行分析评价，探究主要水质指标的变化特征，分析影响入江支流水质的主要污染因子，同时提出相关建议，为进一步改善区域水质、优化管理等工作提供技术支撑和依据。

1 研究方法

1.1 数据选取

选取江苏省2019—2020年监测数据进行统计。长江江苏段主要包括江苏南京、镇江、扬州、泰州、常州、无锡、苏州、南通8市的102条入江支流；每条入江支流各选取1个断面进行研究。

1.2 评价标准和方法

按照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)对102条支流的水质类别进行评价。主要评价指标为pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物20项指标。

为全面分析评价入江支流的水质状况，不仅要识别出水质类别，还需识别出水质污染程度，本文采用了单因子评价法和综合指数评价法两种评价方法进行分析评价。采用单因子评价法[2-3]对2019—2020年各入江支流平均水质类别进行评价。综合指数评价方法[4-5]基于单因子水质指数，对不同评价指标的污染程度进行排序，识别优先控制的水质指标，包括水质标识指数计算、评价指标污染程度排序、综合水质标识指数计算等。该方法可用于综合水质类别评价、综合水质达标评价、综合水质定性评价等。具体评价中，先利用监测数据求得各参评项目的单因子水质指数，并在此基础上求得能够反映河流综合水质的综合水质标识指数。

a.单因子水质标识指数计算。对于一般污染物，计算公式为

Si,j=Ci,j/CSj

b.综合水质标识指数计算[6-7]。综合水质标识指数(IWQ)由整数位和三位或四位小数位组成，其结构为

IWQ=X1X2X3X4

式中的X1、X2由计算获得，X3和X4根据比较结果得到。其中，X1为河流总体的综合水质类别；X2为综合水质在X1类水质变化区间内所处位置，用于在同类水中进行水质优劣比较；X3为参与综合水质评价的水质指标中，劣于水质目标的单项指标个数；X4为综合水质类别与水体目标类别的比较结果，视综合水质的污染程度，X4为一位或两位有效数字。

综合水质标识指数与综合水质级别判断关系见表1。

表1 综合水质标识指数与综合水质级别判断关系

根据入江支流水质污染主要特征，选取溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷4项指标对入江支流水质进行综合指数法分析评价。

2 水质变化趋势

2.1 单因子评价结果

2.1.1 时间变化特征

根据2019—2020年入江支流的水质监测结果年均值评价分析(见图1)，2020年优于Ⅲ类水河道占76.5%，较2019年增加了6.9%，劣Ⅴ类水河道占4.9%，较2019年减少了1.0%。经统计，2019—2020年主要超Ⅲ类水的水质指标为氨氮、总磷和化学需氧量，其中2020年氨氮超标率较2019年下降了4.0%，总磷下降了5.9%，2020年入江支流的总体水质较2019年有所改善。

图1 2019—2020年江苏省入江支流年均值水质类别占比情况

2.1.2 空间变化特征

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根据2019—2020年江苏省入江支流综合评价分析(见图2)，江苏省沿江各市达到Ⅲ类水占比情况为：苏州最高，占100%；其次为镇江，占78.6%；扬州和无锡相对较低，在46.2%～61.5%之间。可以看出，沿长江自西向东，镇江段、苏州段及入海的南通段涉及的入江支流水质明显好于其他地市，扬州、无锡和泰州个别入江支流水质相对较差。

图2 2019—2020年江苏省各市达到Ⅲ类水占比情况

根据2019—2020年的主要入江支流测次(2年12测次)的监测结果分析(见表2)，有11条支流综合评价类别为劣Ⅴ类的次数较多，总体来看，此11条支流水质状况差于其他支流，其中泰州的九圩港劣Ⅴ类的次数最高，达11次；其次是扬州的青龙港，为7次；无锡的锡澄运河、芦埠港为6次。

表2 2019—2020年11条支流监测评价类别测次情况

2.1.3 主要超标指标筛选与分析

通过对2019—2020年的102条主要入江支流的水质监测结果进行分析，2年共实测1215个测次，涉及的超标指标主要有8项，超标次数最高的为总磷，251测次，超标率20.7%；其次为氨氮，244测次，超标率20.1%；涉及的超标指标中挥发酚超标次数最低，为6测次，超标率0.5%，见表3。

表3 2019—2020年2年综合主要超标指标超标情况

2.2 水质综合指数评价结果

根据水质综合指数法，选取溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷4项指标进行评价分析[8]，2019年和2020年监测的102条支流中综合水质标识指数介于2～3(小于3)的支流分别有57条和60条；介于3～4(小于4)的分别有39条和37条；介于4～5(小于5)的分别有5条和4条；大于5的支流均为1条。总体而言，2020年入江支流水质略好于2019年。

2019年和2020年综合水质标识指数大于4(即水质类别劣于Ⅲ类)的支流分别有6条和5条，其中泰州的九圩港(靖江)水质最差，综合水质标识指数均在5以上，即水质为Ⅴ类，距河道Ⅲ类水的目标相差2个水质类别，其综合水质在Ⅴ类水浓度区间中位于距下限值20%～40%的位置，其参评的指标中有3个及以上未达到Ⅲ类水目标，其次水质较差的为扬州的青龙港(邗江)。

从综合水质标识指数评价结果可以看出，2019年和2020年水质较差的11条支流的单因子水质指数排序情况(见表4)，由此可知影响入江河道的主要污染因子为氨氮和总磷，氨氮最高超标5.6倍，总磷最高超标5.3倍。

表4 2019—2020年部分入江河道单因子水质指数排序情况

2.3 劣于Ⅲ类支流变化趋势分析

江苏省102条入江支流中，综合水质标识指数按照测次评价[9]，在2019—2020年超过3次(含3次)大于4的支流有15条，以下主要分析此15条入江支流2019—2020年水质变化趋势情况。

大河港、金川河、七乡河、盐河的综合水质标识指数在2019—2020年间共12次监测中各有3次大于4。2020年7月，由于受降雨影响，这4条支流综合水质标识指数均较高。总体而言，大河港、盐河水质呈恶化趋势；金川河、七乡河水质有所改善，见图3。

图3 大河港、金川河、七乡河、盐河2019—2020年综合水质标识指数变化趋势

古运河、老夏港、六圩港、芦埠港的综合水质标识指数在2019—2020年间共12次监测中各有4次大于4。其中老夏港综合水质标识指数自2020年3月后呈明显上升趋势；古运河、六圩港、芦埠港波动较大，水质不稳定，其综合水质标识指数在4左右波动，见图4。

图4 古运河、老夏港、六圩港、芦埠港2019—2020年综合水质标识指数变化趋势

三茅大港、锡澄运河、仪扬运河、朱家山河的综合水质标识指数在2019—2020年间共12次监测中有5～6次大于4。总体而言，朱家山河水质呈缓慢好转趋势；锡澄运河、仪扬运河水质呈缓慢恶化趋势；三茅大港水质不稳定，其综合水质标识指数在4左右波动，见图5。

图5 三茅港、锡澄运河、仪扬运河、朱家山河2019—2020年综合水质标识指数变化趋势

板桥河、九圩港、青龙港的综合水质标识指数在2019—2020年间共12次监测中有7～10次大于4。总体而言，板桥河、青龙港水质呈缓慢好转趋势；九圩港综合水质标识指数基本全部在4以上，局部时段达到7以上，根据综合水质标识指数评判标准，其水体局部时段达到黑臭程度，需要重点进行治理，见图6。

图6 板桥河、九圩港、青龙港2019—2020年综合水质标识指数变化趋势

通过综合水质标识指数变化趋势分析，部分入江河道水质呈恶化趋势，个别支流水质污染严重，局部时段达到黑臭程度，需要重点进行治理。

3 结 语

本文采用单因子评价法和综合指数评价法，对2019—2020年长江江苏段的102条主要入江支流进行水质变化特征分析。结果表明，长江江苏段入江支流水质总体呈改善趋势，劣Ⅴ类水支流数呈下降趋势；氨氮和总磷是最主要的污染指标，也是主要的超Ⅲ类水的水质指标。为了进一步提升长江江苏段入江支流的水质，建议首先对水质评价在Ⅴ～劣Ⅴ类的支流，制定“一河一策”的达标保障方案，加强日常管理维护，对超标严重、综合水质标识指数值较大的支流，需重点排查暗涵、暗管，同时加强水面漂浮物打捞，及时做好消杀工作，进一步加大综合治理和整治力度；其次，对有泵站控制的支流要科学管控，确保泵站排水达标，从而巩固“消劣”成果。