文_曹志俊 常州市人居環(huán)境檢測(cè)防治中心
磷是生態(tài)系統(tǒng)中必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素,其在水體中的含量與水體的營(yíng)養(yǎng)程度密切相關(guān),水體中磷過(guò)剩會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,誘發(fā)水華暴發(fā),導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)崩潰,影響水體景觀和功能??偭鬃鳛橹匾乃h(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)之一,常被用來(lái)表示水體營(yíng)養(yǎng)化污染的程度。
扁擔(dān)河位于常州市西南地區(qū),北起京杭運(yùn)河,向南流經(jīng)奔牛、鄒區(qū)、卜弋、厚余,與孟津河交匯,全長(zhǎng)15.5km,主要功能包括承泄上游京杭運(yùn)河來(lái)水,承排奔牛鎮(zhèn)、鄒區(qū)鎮(zhèn)、西湖街道、嘉澤鎮(zhèn)等地區(qū)澇水,是許多沿岸廠區(qū)重要的水上交通道路。扁擔(dān)河主要流經(jīng)村莊和農(nóng)田,沿線(xiàn)有少量畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)為主,其次為工業(yè),是太湖流域湖西區(qū)的一條重要河道,也是滆湖的主要入湖河道之一。2020 年以來(lái),扁擔(dān)河民營(yíng)工業(yè)園斷面總磷濃度多次異常。本文通過(guò)對(duì)扁擔(dān)河及支流總磷進(jìn)行形態(tài)分析和污染溯源分析,確定扁擔(dān)河民營(yíng)工業(yè)園段的總磷污染特征和污染來(lái)源,為區(qū)域水環(huán)境治理提供建議,為下一步的環(huán)境監(jiān)管工作指引方向。
扁擔(dān)河民營(yíng)工業(yè)園水質(zhì)自動(dòng)站地處鐘樓與武進(jìn)交界,水系、水質(zhì)自動(dòng)站、河流閘壩分布和手工加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(見(jiàn)圖1),其中扁擔(dān)河橋、卜弋橋、大溝壩橋、民營(yíng)工業(yè)園、厚余橋5 個(gè)斷面為扁擔(dān)河干流監(jiān)測(cè)斷面,三壩閘北、三壩閘南、青龍閘北、青龍閘南4 個(gè)斷面為扁擔(dān)河支流老扁擔(dān)河監(jiān)測(cè)斷面,樊家橋、公元橋、汪頂浜3 個(gè)斷面分別為扁擔(dān)河支流鶴溪河、卜泰河、汪頂浜監(jiān)測(cè)斷面。
采樣、分析方法分別遵守《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T91-2002)和《水質(zhì) 總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》(GB/T11893-1989)等要求;分別用過(guò)硫酸鉀消解、濃硝酸+濃鹽酸酸化消解和不經(jīng)消解的前處理方法,經(jīng)鉬銻抗法顯色后測(cè)定水中總磷、酸水解磷和正磷酸鹽的濃度,對(duì)總磷進(jìn)行形態(tài)分析,總磷與酸水解磷的差值為有機(jī)磷,酸水解磷與正磷酸鹽的差值為聚磷酸鹽;水樣經(jīng)0.45μm 醋酸纖維濾膜過(guò)濾后,用上述方法測(cè)定水中溶解態(tài)磷;過(guò)濾前后的差值為顆粒態(tài)磷。
圖1 扁擔(dān)河水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面
分析扁擔(dān)河橋和民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站總磷濃度時(shí)間變化趨勢(shì)(見(jiàn)圖2),扁擔(dān)河民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站6 月份總磷濃度多次異常升高,最高達(dá)1.425mg/L 和1.294mg/L,氨氮及高錳酸鹽指數(shù)等指標(biāo)均無(wú)明顯變化。
圖2 扁擔(dān)河總磷濃度時(shí)間變化趨勢(shì)
對(duì)扁擔(dān)河及其主要支流的12 個(gè)斷面進(jìn)行手工加密監(jiān)測(cè)(見(jiàn)表1),老扁擔(dān)河總磷濃度較高,青龍閘北總磷濃度高達(dá)9.46mg/L,水質(zhì)狀況較差。
表1 民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站周邊斷面手工加密監(jiān)測(cè)分析結(jié)果
對(duì)民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站周邊斷面進(jìn)行總磷的形態(tài)分析(見(jiàn)表2),民營(yíng)工業(yè)園、厚余橋斷面有機(jī)磷濃度分別為0.080mg/L 和0.130mg/L,遠(yuǎn)高于上游卜弋橋、大溝壩橋斷面,存在明顯的有機(jī)磷污染,電鍍廢水和農(nóng)業(yè)廢水是常見(jiàn)的有機(jī)磷污染來(lái)源。各監(jiān)測(cè)斷面的顆粒態(tài)磷占比為11.5%~29.9%,根據(jù)以往的研究結(jié)果,可以排除濁度及底泥擾動(dòng)對(duì)總磷濃度產(chǎn)生的影響;高錳酸鹽指數(shù)和氨氮濃度均處于較低水平,不符合一般工業(yè)污染和生活污染特征。
受汛期水利影響,扁擔(dān)河流向變動(dòng)頻繁。調(diào)取民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站總磷與流量數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配分析發(fā)現(xiàn),總磷濃度異常升高均發(fā)生在扁擔(dān)河順流(由北向南)時(shí)(見(jiàn)圖3),由此判斷,總磷異常升高的污染來(lái)源在民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站上游。
圖3 6 月10 日至7 月13 日調(diào)查范圍內(nèi)水質(zhì)自動(dòng)站總磷濃度及流速情況
手工加密監(jiān)測(cè)時(shí),老扁擔(dān)河青龍閘正在往南排水。調(diào)閱三壩閘和青龍閘排水記錄,青龍閘曾多次排水,共計(jì)55 小時(shí)。調(diào)取民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站總磷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),與青龍閘排水進(jìn)行匹配分析,民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站總磷濃度異常時(shí)間與青龍閘排水時(shí)間相關(guān)性一致(見(jiàn)圖4)。
圖4 青龍閘排水時(shí)間與民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站數(shù)據(jù)比對(duì)
表2 民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站周邊斷面磷形態(tài)分析結(jié)果
隨機(jī)選取三壩閘和青龍閘之間的兩處農(nóng)田,采集多日暴雨后田間積水進(jìn)行分析,結(jié)果分別為氨氮0.083mg/L、總磷0.794mg/L 和氨氮0.049mg/L、總磷0.645mg/L,田間積水總磷濃度異常,與河道內(nèi)水質(zhì)污染特征一致。
對(duì)老扁擔(dān)河沿線(xiàn)污染源狀況進(jìn)行調(diào)查,進(jìn)行污染溯源。調(diào)查范圍(見(jiàn)圖5):河道東岸外延1km 范圍以及西岸至扁擔(dān)河的區(qū)域,調(diào)查區(qū)域總面積為3.67km2。
圖5 老扁擔(dān)河調(diào)查范圍與區(qū)外入境源相對(duì)位置
根據(jù)污染源調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì),老扁擔(dān)河沿線(xiàn)總磷年入河量為0.587t,各種污染源的總磷入河量如表3 所示。
表3 各污染源總磷入河量統(tǒng)計(jì)
用各種污染源總磷入河量占總磷入河總量的比率計(jì)算總磷污染來(lái)源權(quán)重(見(jiàn)圖6),種植業(yè)是老扁擔(dān)河沿線(xiàn)總磷污染主要污染源,占比高達(dá)44%,其次為區(qū)外入境源,占比28%,其他污染源分別占比5%~9%不等。
圖6 污染來(lái)源權(quán)重圖
民營(yíng)工業(yè)園段為單一的總磷污染,通過(guò)總磷的形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)有機(jī)磷濃度較高,存在明顯的農(nóng)業(yè)污染特征。
民營(yíng)工業(yè)園自動(dòng)站水質(zhì)總磷濃度異常與青龍閘排水時(shí)間相關(guān)性一致,老扁擔(dān)河高濃度含磷來(lái)水是民營(yíng)工業(yè)園總磷異常的主要原因。
通過(guò)污染來(lái)源分析,確定種植業(yè)是老扁擔(dān)河總磷污染的最主要原因。老扁擔(dān)河周邊以農(nóng)田果園居多,大量使用磷肥及有機(jī)磷農(nóng)藥,經(jīng)雨水沖刷流入老扁擔(dān)河。
開(kāi)展區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)種植的休耕輪作,控制種植業(yè)面源污染,推行種植業(yè)清潔生產(chǎn),發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè);進(jìn)一步推廣測(cè)土配方施肥技術(shù),推行農(nóng)藥、化肥減施。
對(duì)污水管網(wǎng)接管不到位的情況進(jìn)一步排查,對(duì)未接管住戶(hù)進(jìn)行污水接管;其余未建設(shè)有農(nóng)村污水設(shè)施的村組逐步推廣人工濕地、化糞池等污水設(shè)施,降低生活污染負(fù)荷。
進(jìn)一步推進(jìn)區(qū)域內(nèi)農(nóng)村的分散式污水處理站及配套設(shè)施建設(shè),提升區(qū)域內(nèi)的農(nóng)村生活污水處理率。