王海燕

（江蘇潤民水務(wù)有限公司，江蘇宿遷 223800）

1 引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，城市面積增大，市區(qū)河道增多。市區(qū)河道或作為城市、工農(nóng)業(yè)供水的重要水源，或作為城市景觀河流，同時是其周圍縱橫遍布城鎮(zhèn)河渠的匯源地。但隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，這些市區(qū)河道實(shí)際上已成為工業(yè)廢水、生活污水以及農(nóng)田徑流面源污染物匯集的納污河。據(jù)全國2 000 多個監(jiān)測站數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前在我國100 多個城市河段中，超V 類標(biāo)準(zhǔn)水體占38%［1］，其中突出的污染物是化學(xué)需氧量（COD）、氮、磷等。這些污染物不僅嚴(yán)重影響現(xiàn)代城市生態(tài)景觀，而且導(dǎo)致區(qū)域性河流污染持續(xù)加重。尤其在枯水期，對城市景觀、區(qū)域性江河、湖泊水域污染更加嚴(yán)重，直接危及城市、工業(yè)供水及人民健康，因此對市區(qū)河道的治理迫在眉睫。

目前，我國各地河道治理技術(shù)主要有河道曝氣技術(shù)、生態(tài)技術(shù)、接觸氧化技術(shù)、化學(xué)強(qiáng)化處理技術(shù)［2］，但是這些都是在河道自身凈化能力不足，沒有外源性污染輸入前提下的河道恢復(fù)技術(shù)。而具體的河道治理，在選擇治理技術(shù)時應(yīng)因地制宜，具體問題具體分析。對于宿遷城區(qū)的主要河道污染狀況，目前還缺少調(diào)查數(shù)據(jù)，對截污工程的效果研究甚少，特別是針對COD、總氮（TN）、氨氮（NH3－N）、總磷（TP）等指標(biāo)的去除效果的研究更少。本文以宿遷市城區(qū)6條主要河流為研究對象，在每條河道的排污口設(shè)置采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)設(shè)置在排污口下游100 m 處。篩查出宿遷地區(qū)36 個具有代表性的點(diǎn)位，以其截污前后的污水水質(zhì)為監(jiān)測對象，為城區(qū)河道水質(zhì)現(xiàn)狀和截污工程的去除效率提供數(shù)據(jù)參考，同時為研究河道治理技術(shù)及效果提供依據(jù)。

2 水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測

2.1 監(jiān)測范圍

根據(jù)對宿遷市區(qū)河道進(jìn)行的調(diào)查，考慮到主要類型區(qū)域、主要污染源分布，選取有代表性的6 條河流，設(shè)置36 個點(diǎn)位進(jìn)行采樣。點(diǎn)位的選擇盡量在有明顯的排污口下游100 m，污水與河水基本混合均勻處，采水面下0.5 m 水樣。具體為：清水河，點(diǎn)位1～4；十支溝，點(diǎn)位5～13；為民河，點(diǎn)位14～19；利民河，點(diǎn)位20～24；西民便河，點(diǎn)位25～30；蔡莊大溝，點(diǎn)位31～36。

2.2 監(jiān)測時間及監(jiān)測項目

本次調(diào)查為2019 年6—8 月，監(jiān)測項目篩選宿遷市近年來河流水質(zhì)關(guān)注度較高的4 種水質(zhì)指標(biāo)，即COD，TP，TN，NH3－N。

2.3 采樣及測定方法

在宿遷的6 條市區(qū)河流中，選取36 個有代表性的采樣點(diǎn)按照采樣規(guī)范進(jìn)行取樣。采樣時在不攪動下層沉淀物的情況下用采集瓶采集水樣并潤洗樣品瓶，標(biāo)注采樣時間、地點(diǎn)和樣品的表現(xiàn)性狀。

在正式分析數(shù)據(jù)前，首先將每天瞬時樣和混合樣進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明，瞬時水樣數(shù)據(jù)偏差較大，代表性不強(qiáng)。為排除瞬時水樣帶來的偏差，最后確定在同一個采樣點(diǎn)，在每天6 個不同時段采集6個樣品等體積混合的混合樣，作為最終的實(shí)驗水樣進(jìn)行檢測。截污前后保證在相同的時間、相同的采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，并在12 h 內(nèi)送實(shí)驗室分析。

在檢測過程中，COD 采用重鉻酸鹽法測定［3］，TN 采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定［4］，NH3-N 采用納氏試劑分光光度法測定［5］，TP 采用鉬酸銨分光光度法測定［6］。

3 水質(zhì)分析及評價

本文水質(zhì)依據(jù)國家地表水GB 3838—2002 進(jìn)行評價。由于所評價水質(zhì)用途多樣，基本水質(zhì)因子按GB 3838—2002 中V 類水質(zhì)進(jìn)行評價。評價方法分為2 種：

一種是最為常見的單因子水質(zhì)評價法，該評價方法能準(zhǔn)確描述水質(zhì)因子各類參數(shù)的超標(biāo)程度，采用公式為：

式中，ρi為第i 種污染物實(shí)測濃度；Si為第i 種污染物水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

另一種是內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，該指數(shù)能綜合反映某個水域的污染程度，采用公式為：

36 個監(jiān)測點(diǎn)位的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果及用單因子指數(shù)法計算的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)（I 值）和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)（PI 值）見表1。

表1 河道排污口截污前后水質(zhì)主要污染物的單因子指數(shù)及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)

4 結(jié)果與分析

4.1 COD

COD 是反映水體中有機(jī)污染物的綜合指標(biāo)，截污前，36 個采樣點(diǎn)COD 超標(biāo)率達(dá)86%，從表1 可以看出，點(diǎn)位11，17，25，33 的COD 濃度值較高，均超過地表水V 類標(biāo)準(zhǔn)的10 倍以上，點(diǎn)位17 更是超過了地表水V 類標(biāo)準(zhǔn)的130 倍。究其原因主要是該處排放口存在一家養(yǎng)殖場，該場的廢水均通過管道排放到該河道中；截污后，36 個采樣點(diǎn)COD 超標(biāo)率僅31%。即使超標(biāo)最嚴(yán)重的點(diǎn)位17，截污后COD 僅超標(biāo)了10.3 倍，截污去除率達(dá)92%以上。

4.2 TN，NH3－N，TP

截污前，36 個采樣點(diǎn)TN 超標(biāo)率92%，截污后達(dá)標(biāo)率34%；NH3－N 超標(biāo)率64%，截污后達(dá)標(biāo)率83%；TP 超標(biāo)率36%，截污后達(dá)標(biāo)率78%。從表1 可以看出，點(diǎn)位11，17 的TN，NH3－N，TP 濃度值均較高，均超過地表水V 類標(biāo)準(zhǔn)的20 倍以上。點(diǎn)位17 附近存在一家養(yǎng)殖場，點(diǎn)位11 經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查其位于公共廁所附近，該廁所的廢水均通過管道排放到該河道中。

4.3 綜合污染指數(shù)評價

內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)是反映水體綜合污染水平的指標(biāo)，可以反映水體對人類健康影響的綜合水平和水體重復(fù)利用的價值。本文從河道常規(guī)污染物出發(fā)，計算得到的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)見表1。由表1可以看出，在所調(diào)查的36 個河道點(diǎn)位中，截污前內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)0～0.6（清潔）占比0，0.6～1.0（輕清潔）占比8.3%，1.0～2.6（輕污染）占比19.4%，2.6～5.0（中度污染）占比8.3%，大于5.0（重污染）占比64%；截污后內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)0～0.6（清潔）占比11%，0.6～1.0（輕清潔）占比36%，1.0～2.6（輕污染）占比25%，2.6～5.0（中度污染）占比14%，大于5.0（重污染）占比14%。說明整體清潔水體比例在增高，同時處于重污染的水體比例由截污前的64%下降到截污后的14%，截污后水質(zhì)明顯改善。

4.4 截污效果分析

36 個點(diǎn)位截污前后水質(zhì)COD，TP，NH3-N，TN濃度見圖1。

圖1 36 個點(diǎn)位截污前后水質(zhì)COD，TP，NH3-N，TN 濃度

由圖1 可知，6 條河道的4 個水質(zhì)因子COD，TP，NH3－N，TN 在截污后效果都非常顯著。COD，TP，NH3－N，TN 最高去除率達(dá)97%，98%，99%和98%。截污后沒有外源性污染物的輸入，水質(zhì)COD，TP，NH3－N，TN 較截污前有明顯改善，其中大部分水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到國家地表水V 類標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，通過實(shí)施截污河道工程，河道水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)。6 條河道的污染因子污染情況不同，對于COD 來說，水質(zhì)較好的是清水河和利民河2 條河道，因為相比其他4 條河道，這2 條河道兩側(cè)部分雨污分流比較完善。有資料表明，降雨初期屋面和地面徑流雨水的COD 可達(dá)1 000 mg/L 以上［7］。從城市水環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)利用角度來看，初期雨水應(yīng)該經(jīng)過適當(dāng)處理后，再排入水體或加以利用。對于TP 來說，水質(zhì)較好的是清水河、利民河和蔡莊大溝3 條河道，因為其他3 條河道周圍居住較多居民，由于居民生活習(xí)慣，陽臺落水多為洗滌污水，其中有含磷物質(zhì)，此類污水直接通過雨水管網(wǎng)排入河道內(nèi)。對于TN 和NH3－N 來說，水質(zhì)較好的是清水河、利民河、西民便河和蔡莊大溝4 條河道，而其他2 條河道面源污染比較嚴(yán)重，主要是受城市外圍地區(qū)的農(nóng)業(yè)施肥和農(nóng)村地區(qū)家禽、畜牧業(yè)的影響，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，施用各種氮磷肥，而氮磷肥很大一部分通過地面徑流進(jìn)入河道，造成河道水體富營養(yǎng)化，家禽、畜牧業(yè)的無組織排放現(xiàn)象也比較突出。

5 結(jié)論及建議

宿遷市城區(qū)6條河道水質(zhì)截污前污染較嚴(yán)重，現(xiàn)狀水質(zhì)COD，TN，NH3－N 和TP 分別超過地表水V類水質(zhì)的86%，92%，64%和36%，水質(zhì)重度污染水平的比例達(dá)到64%，水質(zhì)堪憂。截污工程實(shí)施后，水質(zhì)有了明顯的改善，輕污染及清潔水體比例增加到了72%，6 條河流的水質(zhì)大部分能到達(dá)V 類或者優(yōu)于V 類水質(zhì)。COD，TN，NH3－N 和TP 達(dá)標(biāo)率69%，34%，83%和78%，截污效果明顯。在對各河道水質(zhì)分析時發(fā)現(xiàn)，河道的主要污染物程度有差異，雨污分流較好的清水河和利民河COD 濃度較其他河道好，而十支溝和為民河由于河道兩側(cè)居民較少，又不處在城市外圍面源污染及養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)，TP，TN 和NH3－N 含量均較低。綜上所述，必須多措并舉，從管理、投入、法律、技術(shù)等各個層面因地制宜地對宿遷城區(qū)河道進(jìn)行治理，才能從根本上改善河道水質(zhì)。