黃益雙, 張龍玲
(南京市浦口區(qū)水務局, 江蘇 南京 211800)
近年來,隨著經濟不斷發(fā)展,生活水平提高,人們對水清岸綠、人水和諧的城市水環(huán)境需求愈加迫切。為貫徹落實習近平生態(tài)文明思想,政府部門相繼印發(fā)“水十條”、水污染防治三年行動計劃、水環(huán)境提升工作方案等文件,提升城鄉(xiāng)水環(huán)境質量,推動生態(tài)環(huán)境高質量發(fā)展。聚焦水環(huán)境整治提升,國內有不少專家學者提出了整治策略和思路[1-4]。提升水環(huán)境,難點是持續(xù)改善河道水質,很多專家學者用不同的方法分析河道水質變化趨勢,研究其影響原因并提出對策[5-9],但多限于大流域水體多年水質變化趨勢分析,鮮見以近期逐月水質監(jiān)測為基礎數據分析。本文以江蘇省南京市浦口區(qū)城南河干流為研究范圍,選取2019年3—7月水質監(jiān)測資料,根據河道斷面水質管理目標,依據《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002),采用單因子評價法[10]對城南河干流各斷面水質進行評價,在此基礎上采用數理統(tǒng)計方法[11]對城南河干流各斷面水質數據進行分析。針對水質變化特點,分析影響原因,并提出相應的對策,為城南河水環(huán)境調控提供科學依據。
城南河為省控入江支流之一,發(fā)源于老山南麓的黃山嶺,山丘區(qū)分東西兩條支流,東支以象山水庫為源,西側以雨山河為主要河流,在南門橋處匯合形成主河道,穿越浦口城區(qū),其間有芝麻河、東方紅河等小支流匯入,最終在新河口處入長江。河道全長約11 km,其中干流長約4.6 km,上游至浦濱路位于浦口區(qū)境內,浦濱路至入江口為江北新區(qū)直管區(qū)范圍內。流域上游為山地,中下游為緩坡階段,城市化率較高,建城區(qū)和集中居民點分布廣,下游瀕臨長江,多為灘涂和濕地。隨著城鎮(zhèn)化高度發(fā)展,城南河面臨較大的水環(huán)境壓力;排水區(qū)內河缺乏水資源補給,流動性弱,集中排污和面源污染共存,生態(tài)系統(tǒng)功能脆弱。見圖1。
圖1 城南河流域水系圖
本文以城南河干流為研究范圍,所選控制斷面由上至下分別為橡膠壩、浦濱路橋、龍王廟,各斷面位置分布圖見圖2,各斷面基本情況見表1。
圖2 城南河干流監(jiān)測斷面位置
表1 城南河干流監(jiān)測斷面基本情況
2016年實施城南河黑臭河道整治,通過排污接管、截污改造、清淤疏浚、調水活水、生態(tài)景觀、長效管理等措施,治理排口6個,年度基本消除黑臭。2017年治理排口61處,完成123個排水單元的雨污分流建設和4.7 km的污水管道建設任務。2018年完成了城南河干流、東方紅河等13條河道共108個排口整治任務,累計完成污水管網建設17.84 km,存量管網排查7.9 km,完成城南河引補水工程。城南河龍王廟斷面2018年1—12月氨氮均值為1.266 mg/L,斷面水質達2018年省考目標。2019年,實施城南河流域消劣整治工程,整治排口15個,完成雨污分流任務51個,完成污水管網建設8.7 km,新建6座一體化污水處理設施,嚴格管控沿線泵站排水,科學精準的引補水。
根據現有的生態(tài)補水和活水循環(huán)調節(jié)機制,橡膠壩上游水量來源為象山水庫的不定期下泄水、西支雨山河中水補水20 000 cm3/d,以及橡膠壩長江原水補水20 000 cm3/d,總計補水約40 000 cm3/d。調控水利工程包括上游橡膠壩、芝麻河匯入點南門泵站,以及東方紅河匯入點閘口泵站,下游開放入江。
城南河干流水質監(jiān)測斷面共計3個,分別為橡膠壩、浦濱路橋、龍王廟斷面。采用單因子評價法,選取氨氮為評價指標對城南河2019年3—7月水質監(jiān)測資料進行評價。
(1)3月份水質監(jiān)測成果分析
采用數理統(tǒng)計方法對城南河干流各斷面 3 月水質數據進行分析,具體見圖3。
根據圖3可知,橡膠壩、浦濱路橋、龍王廟斷面3月NH3-N質量濃度有所起伏,總體上均呈現出波動式下降趨勢。2019年3月26日后,各斷面NH3-N質量濃度呈現上升趨勢,這是由于降雨,地表徑流沖刷下墊面會攜帶污染物進入河道,以及區(qū)間支河排水影響,降雨引發(fā)的水質突變特征明顯。橡膠壩斷面和浦濱路橋斷面受到上游水質影響較大;橡膠壩斷面水質改善程度低于其他兩個斷面,但補水的直接影響高于其他兩個斷面;下游龍王面斷面受到長江水體頂托,存在一定的水質反復波動情況。
圖3 各監(jiān)測斷面3月NH3-N質量濃度變化趨勢
(2)NH3-N質量濃度與長江下關水位的變化關系
采用數理統(tǒng)計方法對城南河干流各斷面 3—7月水質數據進行分析,分析NH3-N質量濃度與長江下關水位的變化關系,具體見下圖4。
圖4 各監(jiān)測斷面NH3-N質量濃度與長江下關水位的變化關系
根據圖4可知,城南河各水質監(jiān)測斷面的NH3-N質量濃度在 2019年3—7月略有起伏。3—6月各斷面NH3-N質量濃度總體上均呈現出下降趨勢;7月初水質略有惡化,NH3-N質量濃度較前期有所增加。城南河河段屬感潮河網范疇,潮汐水體交換是減少城南河水質污染的有效因素,也是城南河水體自凈的主要途徑。城南河受潮汐影響,且汛期影響小,枯水期影響大,其中 5—10月為汛期,11月—翌年4月份為枯季。故通過分析圖4可知,城南河各斷面NH3-N質量濃度于4月份波動幅度最大。根據長江下關水位的潮位變化可知,潮汐對水質的時空分布有一定的影響。潮水對城南河水體中的NH3-N污染物具有一定的稀釋作用,且退潮時可以帶走部分污染物,這在一定程度上減輕了城南河的污染程度。長江3月中旬、5月下旬、6月下旬均為退潮潮位,各斷面NH3-N質量濃度均較整體有所下降,這與前面的結論相佐證。
(1)按照當前調度方案運行,龍王廟斷面基本能夠達標,其余2個斷面NH3-N質量濃度也持續(xù)下降,表明調度方案具有一定的可操作性。
(2)降雨引發(fā)的水質突變特征明顯。匯水范圍內存在點源污染、面源污染,一是沿線分布大量居民企事業(yè)單位,片區(qū)截污不徹底、雨污管網錯接現象,產生支流匯入水質較差,降雨時城南河橡膠壩至龍王廟斷面沿線來水通過南門泵站和閘口泵站兩座泵站排入城南河;二是初期雨水、排口溢流污染、沿線地塊面源污染;三是橡膠壩上游來水污染。建議上游及支流持續(xù)推進河道水環(huán)境整治工程,降雨前泵站做好精細化調度。
(3)城南河下游受到長江潮汐作用影響。一般來說長江回溯水體不會影響龍王廟斷面水質達標,但會影響排水的水動力條件。在不利排污風險下,污染團可能會持續(xù)停留在河槽內,造成污染滯留,可適當考慮持續(xù)補水的同時,也應該有脈沖式大流量調水的能力。建議進一步完善引流補水應急調度預案。