吉祝美，馬晶晶，方里，周軍，周斌，王剛

(1.江蘇省鹽城環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 鹽城 224001；2.鹽城市大豐區(qū)生態(tài)環(huán)境局，江蘇 鹽城 224100；3.鹽城市大豐區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 鹽城 224100)

王港河位于鹽城市大豐區(qū)中南部，是大豐區(qū)沿海墾區(qū)單獨(dú)排水入海的主干河，流域范圍南至疆界河以北，北至一卯酉河以南，西至五十里河(又稱西團(tuán)河)以東，東至海堤復(fù)河，全長(zhǎng)44 km，流域面積787 km2。王港河下游老閘建于1959年，由于大豐區(qū)沿海為典型的淤長(zhǎng)型海岸，王港閘下游港道淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致該流域排水不暢，2013年國(guó)家投資對(duì)王港閘進(jìn)行下遷及港道整治，將新建王港閘在原來(lái)的基礎(chǔ)下遷12.5 km。改造后的王港河徹底改善了王港河流域防泄排澇、灌溉供水等問(wèn)題[1-4]。“十三五”期間，國(guó)家在王港河下游老閘設(shè)置王港閘斷面作為入海控制斷面，2021年起，該斷面被提升為“十四五”國(guó)家考核兼入海控制斷面[5]。

現(xiàn)以王港河流域?yàn)檎{(diào)查對(duì)象，通過(guò)遙感解譯[6-7]、布點(diǎn)監(jiān)測(cè)、ArcGIS插值[8]、現(xiàn)場(chǎng)核查等手段對(duì)王港河流域水環(huán)境質(zhì)量及主要環(huán)境問(wèn)題開(kāi)展調(diào)查。積極探索“一河一策”，反本溯源，精準(zhǔn)發(fā)力，以期對(duì)地方政府分流域、分行業(yè)、分類(lèi)型精準(zhǔn)治污提供技術(shù)支撐。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

王港河閘水質(zhì)污染特征評(píng)價(jià)采用的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于2016—2020年每月上旬由國(guó)家地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)組織開(kāi)展的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中24項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)。流域現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)源于2021年1月29日—31日大豐區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站開(kāi)展的高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮和總磷指標(biāo)的加密監(jiān)測(cè)。

應(yīng)用高分2號(hào)及6號(hào)等高空間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)2020年王港河流域內(nèi)植被、建筑、養(yǎng)殖場(chǎng)、工廠等人類(lèi)活動(dòng)及水體分布情況進(jìn)行評(píng)估分析，解譯土地利用現(xiàn)狀及工業(yè)污染源、畜禽養(yǎng)殖污染源、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源等風(fēng)險(xiǎn)源分布現(xiàn)狀。

1.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位

在充分考慮流域面積、河網(wǎng)密度、徑流補(bǔ)給、水文特征等流域自然屬性的基礎(chǔ)上，用加密監(jiān)測(cè)的方法布設(shè)點(diǎn)位，調(diào)查流域水環(huán)境現(xiàn)狀及污染來(lái)源[9-12]?，F(xiàn)于王港河干流及周邊支流共設(shè)置69個(gè)加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

1.3 采樣方法

按照《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 91—2002)執(zhí)行[13]。

1.4 評(píng)價(jià)方法

采用單因子評(píng)價(jià)法[14-15]和河流水質(zhì)指數(shù)(WQI河流)評(píng)價(jià)方法[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 斷面污染現(xiàn)狀及水質(zhì)變化趨勢(shì)

采用單因子評(píng)價(jià)法，2020年王港河王港閘斷面水質(zhì)為Ⅳ類(lèi)，定類(lèi)指標(biāo)為化學(xué)需氧量。《GB 3838—2002》中除水溫、總氮和糞大腸菌群以外的21項(xiàng)指標(biāo)的水質(zhì)指數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷和生化需氧量的水質(zhì)指數(shù)相對(duì)偏高，根據(jù)河流水質(zhì)指數(shù)(WQI河流)評(píng)價(jià)方法[16]，這4項(xiàng)指標(biāo)是影響王港河水質(zhì)的主要影響指標(biāo)。

圖1 2020年王港閘斷面水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指數(shù)

結(jié)合主要影響指標(biāo)及單月超標(biāo)項(xiàng)目，計(jì)算化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、生化需氧量和氨氮5項(xiàng)指標(biāo)的逐月水質(zhì)指數(shù)(圖2)。7、8月份王港閘斷面水質(zhì)指數(shù)顯著升高。主要原因是正值汛期，地表及農(nóng)田等污染物被沖刷進(jìn)入水體，以及支流內(nèi)汛前閘站攔蓄的差水進(jìn)入干河，導(dǎo)致干河水質(zhì)下降。

圖2 2020年王港閘斷面逐月水質(zhì)指數(shù)變化

2016—2020年該斷面水質(zhì)均為Ⅳ類(lèi)，定類(lèi)指標(biāo)主要有總磷、高錳酸鹽指數(shù)和化學(xué)需氧量。同樣選取化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、生化需氧量和氨氮5項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算其逐年水質(zhì)指數(shù)(圖3)。由圖3可見(jiàn)，水質(zhì)指數(shù)總體呈不斷下降趨勢(shì)，王港河水質(zhì)逐年好轉(zhuǎn)。主要是因?yàn)閲?guó)家從2017年10份開(kāi)始實(shí)施采測(cè)分離模式考核斷面水質(zhì)，各級(jí)政府重視程度加大，治污取得一定成效。

圖3 2016—2020年王港閘斷面水質(zhì)指數(shù)變化

2.2 遙感影像解譯結(jié)果

王港河流域總面積約787 km2，重點(diǎn)解譯面積約為172 km2，分析解譯結(jié)果可知，風(fēng)險(xiǎn)源圖斑解譯總面積約為68.2 km2，約占流域范圍總面積的8.7%。

土地利用類(lèi)型分為廠礦、工業(yè)區(qū)、交通用地，城鎮(zhèn)用地，畜禽養(yǎng)殖，高覆蓋度草地，果園、茶園、經(jīng)濟(jì)林等共16個(gè)類(lèi)型[5](圖4)。王港河流域的河渠、裸土地、平原旱地和平原水田4個(gè)類(lèi)型占比較高，共計(jì)占92.0%，林地，果園、茶園、經(jīng)濟(jì)林，海域，灘涂和高覆蓋度草地5個(gè)類(lèi)型合計(jì)占比<1.0%。其他類(lèi)型廠礦、工業(yè)區(qū)、交通用地，城鎮(zhèn)用地，畜禽養(yǎng)殖，農(nóng)村居民點(diǎn)，水產(chǎn)養(yǎng)殖，水庫(kù)坑塘，疑似污染水體面積占比分別為1.79%，0.08%，0.04%，1.54%，2.93%，0.54%，0.12%。

圖4 王港河流域土地利用現(xiàn)狀分布

王港河流域人類(lèi)活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)源主要包括道路、居民地、農(nóng)業(yè)用地、畜禽養(yǎng)殖、工業(yè)用地、露天垃圾等(圖5)。共解譯289個(gè)工業(yè)企業(yè)地塊，面積約1 114.4萬(wàn)m2，占總流域面積的1.42%；水產(chǎn)養(yǎng)殖地塊共102個(gè)，面積約5 431.5萬(wàn)m2，占總流域面積的6.91%；畜禽養(yǎng)殖地塊共169個(gè)，面積約77.0萬(wàn)m2，占總流域面積的0.10%；疑似污染水體地塊共92個(gè)，面積約202.1萬(wàn)m2，占總流域面積0.26%。

圖5 王港河流域水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)企業(yè)、畜禽養(yǎng)殖源等風(fēng)險(xiǎn)源分布

2.3 污染來(lái)源調(diào)查分析

2.3.1 王港河流域水環(huán)境調(diào)查結(jié)果

王港河流域水質(zhì)狀況為輕度污染。69個(gè)調(diào)查斷面符合Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面?zhèn)€數(shù)分別為44,13,5和7個(gè)，分別占63.8%，18.8%，7.2% 和10.1%。從流域內(nèi)斷面水質(zhì)類(lèi)別分布及監(jiān)測(cè)指標(biāo)濃度插值分析情況來(lái)看(圖6、圖7)，王港河流域上游水質(zhì)明顯好于下游，Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面主要集中于王港河中段往下南岸側(cè)。

圖6 王港河流域加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)位示意及水質(zhì)類(lèi)別分布點(diǎn)位

圖7 王港河流域水環(huán)境質(zhì)量插值分析

2.3.2 王港河干流調(diào)查結(jié)果

王港河河流水質(zhì)狀況為良好，8個(gè)調(diào)查斷面有6個(gè)斷面符合Ⅲ類(lèi)水質(zhì)，Ⅳ類(lèi)和Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面各1個(gè)，無(wú)劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面。從王港河干流主要污染物濃度變化來(lái)看(圖8)，主要污染指標(biāo)中高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮和總磷濃度均呈上升趨勢(shì)；最下游王港新閘斷面水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)，高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮和總磷質(zhì)量濃度分別為7.1，35，0.73，0.26 mg/L，較最上游分別上漲了91.9%，133%，39.8%，62.5%。

圖8 王港河干流主要污染物濃度沿程變化

2.3.3 主要污染來(lái)源分析

根據(jù)調(diào)查斷面水質(zhì)分布現(xiàn)狀，王港河流域西部上游水質(zhì)明顯好于東部下游地區(qū)，流域內(nèi)污染主要來(lái)自內(nèi)源污染。王港河中段往下南岸側(cè)地表水環(huán)境污染相對(duì)嚴(yán)重，根據(jù)土地使用及功能區(qū)劃，主要污染區(qū)域分為萬(wàn)盈鎮(zhèn)和草廟鎮(zhèn)區(qū)域、大中農(nóng)場(chǎng)區(qū)域、華豐工業(yè)園及農(nóng)場(chǎng)區(qū)域。

(1)萬(wàn)盈鎮(zhèn)、草廟鎮(zhèn)區(qū)域?qū)ν醺酆铀|(zhì)影響分析。萬(wàn)盈鎮(zhèn)、草廟鎮(zhèn)分別位于王港閘斷面上游南側(cè)、小洋河?xùn)|側(cè)，距離王港河閘斷面10～20 km。調(diào)查共設(shè)置13個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(圖9)，符合Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的斷面?zhèn)€數(shù)分別為6，4，2和1個(gè)。污染斷面主要出現(xiàn)在東豎河、新豎河及老王港河下游和黃海復(fù)河下游。該區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量主要受農(nóng)村雞鴨、生豬等畜禽養(yǎng)殖、居民生活污水及少量涉水工業(yè)污染源等多方面影響[17-18]?，F(xiàn)場(chǎng)核查發(fā)現(xiàn)，一方面該區(qū)域分散著大量畜禽養(yǎng)殖基地，且部分養(yǎng)殖場(chǎng)直接分布在河流兩側(cè)。大量的畜禽養(yǎng)殖廢水直接排入河體，或貯存于露天氧化塘，經(jīng)簡(jiǎn)單處置后直接入河，或排入農(nóng)田及溝渠，這部分廢水在汛期及農(nóng)田退水時(shí)最終進(jìn)入地表水體；另一方面，鎮(zhèn)村污水管網(wǎng)建設(shè)不到位，沿岸鎮(zhèn)村居民生活污水和區(qū)域內(nèi)工業(yè)企業(yè)排水得不到集中處置，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠處于長(zhǎng)期停運(yùn)狀態(tài)。

圖9 萬(wàn)盈鎮(zhèn)、草廟鎮(zhèn)區(qū)域水質(zhì)調(diào)查布點(diǎn)示意

(2)大中農(nóng)場(chǎng)區(qū)域?qū)ν醺酆铀|(zhì)影響分析。大中農(nóng)場(chǎng)區(qū)域主要位于王港閘斷面上游南側(cè)片區(qū)，該片區(qū)域環(huán)境質(zhì)量對(duì)王港閘斷面水質(zhì)變化產(chǎn)生直接影響。調(diào)查共設(shè)置7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(圖10)。Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的斷面?zhèn)€數(shù)分別為4，1，2個(gè)，水質(zhì)狀況為中度污染。該片區(qū)域?yàn)榇笾修r(nóng)場(chǎng)區(qū)域，除有少量養(yǎng)殖場(chǎng)、少量加工企業(yè)及居民集中地外，其他基本為農(nóng)業(yè)種植區(qū)域。農(nóng)藥化肥使用、農(nóng)田灌溉退水[19]，以及區(qū)域內(nèi)少部分的畜禽養(yǎng)殖污染和生活污水污染等是造成區(qū)域內(nèi)西干河、東干河、中心干河、川王串場(chǎng)河等河流污染的主要來(lái)源，這塊區(qū)域緊鄰?fù)醺坶l斷面，支流直接或通過(guò)閘站進(jìn)入王港河，對(duì)王港閘斷面水質(zhì)產(chǎn)生直接影響。

圖10 大中農(nóng)場(chǎng)區(qū)域范圍水質(zhì)調(diào)查布點(diǎn)示意

(3)華豐工業(yè)園及農(nóng)場(chǎng)區(qū)域?qū)ν醺酆铀|(zhì)影響分析。華豐工業(yè)園區(qū)及華豐農(nóng)場(chǎng)范圍為調(diào)查污染最嚴(yán)重的區(qū)域。在該區(qū)域共設(shè)6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(圖11)，有4個(gè)斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類(lèi)，占66.7%，水質(zhì)狀況為重度污染。主要集中在華豐七中溝和華豐海堤河。其中，華豐七中溝的高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮和總磷濃度均大幅度超出Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，分析原因，一方面，經(jīng)對(duì)園區(qū)污水處理廠排口取樣分析發(fā)現(xiàn)，存在排口超標(biāo)排放現(xiàn)象；另一方面，不排除園區(qū)企業(yè)偷排漏排情況存在。華豐海堤河在華豐農(nóng)場(chǎng)農(nóng)作物種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖面源污染和華豐工業(yè)園區(qū)工業(yè)源污染的多重影響下污染最為嚴(yán)重。

圖11 華豐工業(yè)園及農(nóng)場(chǎng)區(qū)范圍水質(zhì)調(diào)查布點(diǎn)示意

該區(qū)域地表水通過(guò)閘站入王港河，閘站水質(zhì)為劣Ⅴ類(lèi)。一方面，閘站位于國(guó)考斷面下游4 km處，但在下游閘站關(guān)閉、水體滯留或上游大流量用水形成倒流時(shí)入河污染物上移，從而影響到國(guó)考斷面水質(zhì)；另一方面，陸源污染物直接入海，對(duì)近岸海域環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)直接影響[20]。

3 結(jié)論

(1)采用河流水質(zhì)指數(shù)法(WQI河流)評(píng)價(jià)王港河2020年水質(zhì)污染特征，結(jié)果顯示化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷和生化需氧量的水質(zhì)指數(shù)相對(duì)偏高，是影響王港河水質(zhì)的主要指標(biāo)。2016—2020年，水質(zhì)指數(shù)總體呈不斷下降趨勢(shì)，王港河水質(zhì)逐年好轉(zhuǎn)。

(2)王港河流域河渠、裸土地、平原旱地和平原水田4個(gè)類(lèi)型占比較高，共計(jì)約占92.0%。其他類(lèi)型廠礦、工業(yè)區(qū)、交通用地，城鎮(zhèn)用地，畜禽養(yǎng)殖，農(nóng)村居民點(diǎn)，水產(chǎn)養(yǎng)殖，水庫(kù)坑塘，疑似污染水體面積占比分別為1.79%，0.08%，0.04%，1.54%，2.93%，0.54%，0.12%。遙感解譯289個(gè)工業(yè)企業(yè)地塊，102個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖地塊，169個(gè)畜禽養(yǎng)殖地塊，92個(gè)疑似污染水體地塊。

(3)調(diào)查期間，整個(gè)王港河流域水質(zhì)狀況為輕度污染，流域上游水質(zhì)明顯好于下游，Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)斷面主要集中于王港河中段往下南岸側(cè)；王港河干河水質(zhì)狀況為良好，從沿程變化來(lái)看，主要污染指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮和總磷，濃度均呈上升趨勢(shì)；最下游王港新閘斷面水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)，陸源污染物直接入海，對(duì)近岸海域環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)直接影響。

(4)流域內(nèi)污染主要來(lái)自內(nèi)源污染，王港河中段往下南岸側(cè)地表水環(huán)境污染相對(duì)嚴(yán)重，主要污染區(qū)域分為萬(wàn)盈鎮(zhèn)和草廟鎮(zhèn)區(qū)域，大中農(nóng)場(chǎng)區(qū)域，華豐工業(yè)園及華豐農(nóng)場(chǎng)區(qū)域，其中華豐工業(yè)園及農(nóng)場(chǎng)區(qū)域水質(zhì)狀況為重度污染，調(diào)查斷面劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)比例為66.7%。

(5)王港河流域水環(huán)境質(zhì)量主要受區(qū)域內(nèi)高密度分布的農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染源排放，大面積的農(nóng)業(yè)種植中農(nóng)藥化肥、灌溉退水，以及鎮(zhèn)村污水管網(wǎng)建設(shè)不到位、沿岸鎮(zhèn)村居民生活污水和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)排水得不到集中處置等方面影響，水質(zhì)易出現(xiàn)波動(dòng)，尤其是每年汛期，大量降水將農(nóng)田退水、養(yǎng)殖排水連同大量平時(shí)淤積在農(nóng)田溝渠支流的畜禽養(yǎng)殖污染物迅速帶入干流，造成國(guó)考斷面王港閘水質(zhì)出現(xiàn)顯著下降。