貢子堯

（江蘇智盛環(huán)境科技有限公司，江蘇 連云港市 222000）

為落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家發(fā)展改革委、水利部印發(fā)《深入打好城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》（建城〔2022〕29號(hào)）?！秾?shí)施方案》明確了“十四五”時(shí)期，城市黑臭水體治理的重點(diǎn)任務(wù)和措施，提出了加快城市黑臭水體排查及方案制定、強(qiáng)化流域統(tǒng)籌治理、持續(xù)推進(jìn)污染源頭治理、系統(tǒng)開展水系治理等八項(xiàng)內(nèi)容[1]。

與此同時(shí)，連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)水體整治方案提出了“截”、“治”、“美”的三步實(shí)施方案，“截”即對(duì)區(qū)內(nèi)入河污水進(jìn)行截流，從源頭上控制入河污染物，目前這一任務(wù)已基本完成。因排淡河多年未清淤疏浚，河道沉積物較多，底泥對(duì)河流水質(zhì)可能產(chǎn)生影響，按照“開發(fā)區(qū)黑臭水體整治工作計(jì)劃”，需開展排淡河底泥污染情況的調(diào)查和評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果確定是否需要開展清淤工程，也為下一步的“治”、“美”提供科學(xué)治理依據(jù)。

1 整治計(jì)劃開展的必要性分析

排淡河屬淮河流域薔薇河水系，是人工開挖的用于景觀、排洪的河流，上游接?xùn)|鹽河，在程圩處分流，于大浦河調(diào)尾工程的新城閘、排淡河的擋潮閘兩條線路入海。匯水區(qū)域所處的特殊地理位置和自然條件決定了河道淤積現(xiàn)象長(zhǎng)期存在，匯水區(qū)域?qū)俚貏?shì)平坦地區(qū)，每遇大雨或暴雨，上游河道挾帶泥沙迅速匯入平原河網(wǎng)，河水流速變緩，泥沙逐步沉積。在排淡河沿線污水截流管網(wǎng)未建成前，工業(yè)企業(yè)、居民生活排水直排入河，以及畜禽糞污、農(nóng)田農(nóng)藥化肥等淋溶與沖刷入河，長(zhǎng)期的污染積累構(gòu)成內(nèi)源污染。水體污染不僅通過(guò)生物氧化作用降低水體溶解氧，而且隨著水流、水溫、pH值的變化，大量有機(jī)污染物又重新釋放，使上復(fù)水中重要理化指標(biāo)如COD、總磷、總氮濃度升高，影響排淡河水體整治的成效[2]。

排淡河的底泥已成為影響水質(zhì)的污染源之一，隨著連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)水體整治工作的不斷深入，要進(jìn)一步改善排淡河水質(zhì)，僅靠截污和調(diào)水活水是不夠的，開展河道清淤工程是進(jìn)一步提升排淡河水質(zhì)的措施之一。但清淤工程時(shí)間長(zhǎng)，耗資巨大，為避免清淤工程的盲目性，有必要摸清排淡河不同河段底泥的實(shí)際污染狀況及是否需要清淤疏浚，若需要?jiǎng)t應(yīng)按照輕重緩急、突出重點(diǎn)的原則，確定清淤河段起始點(diǎn)、清除淤泥層的深度、清淤方式等，并由此整理河道底泥本底調(diào)查數(shù)據(jù)，建立定期科學(xué)清淤的長(zhǎng)效機(jī)制。

綜上，在對(duì)排淡河底泥現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)、調(diào)查、綜合評(píng)估的基礎(chǔ)上，有的放矢的進(jìn)行科學(xué)、合理的清淤疏浚，并結(jié)合截污、調(diào)水活水及生態(tài)修復(fù)工程，可使整個(gè)開發(fā)區(qū)排淡河水體整治達(dá)到預(yù)期效果。因此開展排淡河底泥污染調(diào)查研究工作十分必要。

2 監(jiān)測(cè)與分析

2.1 監(jiān)測(cè)范圍

按照全面性、代表性的原則，本次調(diào)查監(jiān)測(cè)斷面包含排淡河開發(fā)區(qū)段的上、中、下游，并考慮了沿河排污口、支岔河、排水溝以及城鎮(zhèn)建成區(qū)分布情況，并在連云港市沭新渠上設(shè)置1處背景對(duì)照斷面。

2.2 監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)

按照上述思路，本次調(diào)查共設(shè)置9處監(jiān)測(cè)斷面，其中排淡河（程圩～經(jīng)十五路橋）段布設(shè)5處、上、下游各布設(shè)3處、水質(zhì)較好的沭新渠包莊橋附近布設(shè)背景對(duì)照斷面1處，取樣點(diǎn)布設(shè)情況見(jiàn)表1、圖1。

表1 底泥污染調(diào)查監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)情況表

圖1 底泥污染調(diào)查監(jiān)測(cè)斷面布置圖

2.3 取樣點(diǎn)位布設(shè)

為更好地掌握河道底泥不同深度的污染狀況，調(diào)查采用分層取樣評(píng)價(jià)的方式，按照全面性、代表性原則，布設(shè)取樣點(diǎn)位：

（1）在W1、W2、W5、W7、W8、W9每個(gè)斷面設(shè)1條取樣垂線，在河中處鉆孔取樣，每個(gè)鉆孔分別取0～0.2 m（表層）、0.2～0.8 m（中層）、0.8～1.5 m（深層）共3層泥樣。

（2）在W3、W4、W6每個(gè)斷面設(shè)2條取樣垂線，在河中及離岸邊1～3 m處鉆孔取樣，每個(gè)鉆孔分別取0～0.2 m（表層）、0.2～0.8 m（中層）、0.8～1.5 m（深層）共3層泥樣。

2.4 確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

本次調(diào)查結(jié)合排淡河現(xiàn)狀水質(zhì)主要超標(biāo)因子及其他常規(guī)、特征指標(biāo)，合理確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，包括含水率、pH值、有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷、氨氮、硫化物、鉛、鉻、汞、鎘、砷共12項(xiàng)，其中W3、W4、W6，3條取樣垂線增加監(jiān)測(cè)鋅、銅、鎳3項(xiàng)及表層增加監(jiān)測(cè)有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥2項(xiàng)。

2.5 采樣方法

行船至河面指定位置，使用圓柱形不銹鋼底泥采集器進(jìn)行分層采樣工作。見(jiàn)圖2。

圖2 采樣工作圖

3 底泥特征與污染程度分析

3.1 底泥特征

根據(jù)各斷面實(shí)際勘測(cè)結(jié)果可知，排淡河底泥分布不均勻，由于沿程排污、水流及河底高程的不同，上游河段底泥深度較?。?0～80 cm）；而下游底泥深度較大，最深達(dá)120 cm（W3～W6斷面）；大板跳閘定期提閘放水，附近底泥深度較小。

排淡河底泥垂直分布的主要特征表現(xiàn)為明顯的2層層序結(jié)構(gòu)：上層為混合層（黑色帶有腐臭味的浮泥層）；中層、深層為富集層（深灰污染淤泥層）?；旌蠈颖憩F(xiàn)為黑色絮凝狀，一般在0～30 cm處，泥質(zhì)松散，有明顯臭味，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)、總氮等污染物含量較高；富集層主要為深灰色黏土泥層，一般在40～90 cm處，該層無(wú)明顯異味，但是泥色也與正常的黃色自然泥層不同，說(shuō)明也存在一定程度的污染。

3.2 底泥污染程度分析

3.2.1 常規(guī)指標(biāo)

河流底泥長(zhǎng)期積累的大量氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)排淡河水體水質(zhì)具有較大的潛在威脅，特別是夏季高溫時(shí)，大量的營(yíng)養(yǎng)鹽會(huì)被釋放進(jìn)入水體引起二次污染。通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析可知，排淡河底泥pH值的測(cè)值范圍在7.1～7.6之間，為中性；有機(jī)質(zhì)的測(cè)值范圍在2.33%～8.43%之間；總氮的測(cè)值范圍在400～8 413 mg/kg之間；總磷的測(cè)值范圍在728～4 550 mg/kg之間；氨氮的測(cè)值范圍在6.82～20.6 mg/kg之間；硫化物的測(cè)值范圍在2.84～23.08 mg/kg之間，各斷面有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷、氨氮和硫化物含量總體都較高，除了總磷，其余4個(gè)指標(biāo)基本都超過(guò)背景對(duì)照斷面底泥污染物含量，氮磷污染物中氨氮和總氮污染最嚴(yán)重，其次為總磷。

3.2.2 重金屬指標(biāo)

重金屬對(duì)于上復(fù)水的可釋放濃度極其微量，但是由于其具有環(huán)境持久性，難以生物降解，因此會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大危害，因此，重金屬也成為水環(huán)境治理中需要控制的重要污染物。通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析可知，排淡河底泥鉛的測(cè)值范圍在37～72.2 mg/kg之間；鉻的測(cè)值范圍在39～179 mg/kg之間；汞的測(cè)值范圍在0.018～0.092 mg/kg之間；鎘的測(cè)值范圍在0.02～0.87 mg/kg之間；砷的測(cè)值范圍在6.4～16 mg/kg之間；銅的測(cè)值范圍在31.5～54.7 mg/kg之間；鋅的測(cè)值范圍在88～147 mg/kg之間；鎳的測(cè)值范圍在40.7～65.6 mg/kg之間。

3.2.3 有機(jī)類農(nóng)藥指標(biāo)

本次研究在排淡河沿程W3、W4、W6，3個(gè)斷面增設(shè)了有機(jī)磷農(nóng)藥和有機(jī)氯農(nóng)藥指標(biāo)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，3個(gè)斷面有機(jī)磷農(nóng)藥和有機(jī)氯農(nóng)藥均未檢出，說(shuō)明排淡河底泥未受到有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥的污染。

3.3 底泥污染物垂向分布變化情況

本次研究在排淡河沿程設(shè)置的8處斷面均為分層取樣，能夠較好反映排淡河的底泥沉積物垂向分布特征。本次監(jiān)測(cè)取樣共分為三層，實(shí)際取得樣品深度為表層0～20 cm、中層20～70 cm、深層70～100 cm。

從柱狀樣分層特征可以看出，底泥中各層氮磷含量都明顯偏高，氮磷含量在各深度層的分布特征相似，排淡河下游河段底泥中污染含量明顯高于上游河段，即W4昆侖山路橋至W8大板跳閘河段各層淤泥污染相對(duì)嚴(yán)重?？傮w上各深度層底泥中有機(jī)質(zhì)、硫化物和氮磷污染物含量均高于連云港市沭新渠背景對(duì)照斷面底泥含量。

3.4 底泥污染物橫向分布變化情況

本次研究選取了虎山后橋下游200 m處、昆侖山路橋和經(jīng)十五路橋3個(gè)代表性斷面，在河中及離岸邊分別取樣分析。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，W3虎山后橋下游200 m處和W4昆侖山路橋均為河邊污染程度大于河中，一方面是排污口大多數(shù)設(shè)在岸邊，另一方面是因?yàn)榘哆吽w流速小，水體中污染物質(zhì)容易沉降吸附于底泥中；W6經(jīng)十五路橋?yàn)楹又形廴境潭却笥诤舆?，可能與前期水利疏浚在岸邊疏挖有關(guān)。

4 研究結(jié)論

（1）排淡河污染底泥中影響水質(zhì)的污染物質(zhì)主要為有機(jī)污染物和氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，重金屬對(duì)上復(fù)水的可釋放濃度極其微量，有機(jī)磷、有機(jī)氯類農(nóng)藥全線均未檢出。

（2）由空間變化趨勢(shì)分析可知，排淡河各斷面從上游至下游，底泥常規(guī)指標(biāo)污染程度總體呈加重趨勢(shì)。從綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，排淡河各監(jiān)測(cè)斷面污染程度依次為W8大板跳閘＞W(wǎng)4昆侖山路橋＞W(wǎng)6經(jīng)十五路橋＞W(wǎng)7小排淡河口下游50 m＞W(wǎng)5經(jīng)八路北＞W(wǎng)1先鋒路＞W(wǎng)2韓李河匯入口下游200 m處＞W(wǎng)3虎山后橋下游200 m處。從有機(jī)污染狀況評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，W1先鋒路～W6經(jīng)十五路橋斷面河段均為有機(jī)污染區(qū)域。

（3）從柱狀樣來(lái)看，基本上表層（0～20 cm）污染最嚴(yán)重，其中有機(jī)質(zhì)含量分別為中層、深層的1.65、2倍；總磷含量分別為中層、深層的1.47、1.53倍；氨氮含量分別為中層、深層的1.21、1.59倍；硫化物含量分別為中層、深層的4.39、3.68倍；總氮含量則是表層、深層含量最高，中層次之，總體污染程度相當(dāng)。

（4）從橫向河邊、河中對(duì)比來(lái)看，總體上河邊污染程度大于河中。

（5）排淡河底泥受重金屬污染程度一般，主要污染指標(biāo)為鎘和鉻，其中W2斷面受鎘和鉻影響嚴(yán)重，鎘均值在W2韓李河匯入口下游200 m處含量超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（GB 15618-2018）》[3]中表1風(fēng)險(xiǎn)篩選值，是標(biāo)準(zhǔn)值的2.9倍；鉻均值在W2韓李河匯入口下游200 m處含量接近標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)篩選值；其余各指標(biāo)含量較低?？傮w來(lái)說(shuō)，排淡河底泥重金屬污染情況尚可接受。

（6）綜上，排淡河開發(fā)區(qū)段底泥中有機(jī)質(zhì)、氮磷污染物和硫化物含量均超過(guò)或接近背景參照斷面監(jiān)測(cè)值，污染已十分嚴(yán)重，底泥淤積厚度也在80 cm以上。同時(shí)，底泥氮磷污染狀況評(píng)價(jià)結(jié)果表明：排淡河全線為底泥受污染區(qū)；底泥有機(jī)污染狀況評(píng)價(jià)結(jié)果表明：排淡河除大板跳閘，其余均為有機(jī)污染區(qū)。

5 對(duì)策建議

5.1 完成河道控源截污，控源截污是河道治理之根本

控制可能污染底泥的水污染物排放，需要繼續(xù)推進(jìn)開發(fā)區(qū)制定的排淡河截污導(dǎo)流工程，完成排污口封堵、管網(wǎng)建設(shè)等控源截污措施，完成該項(xiàng)任務(wù)后，才能著手清淤和生態(tài)修復(fù)工作。

5.2 開展河道清淤疏浚，清淤疏浚是河道治理之必需

相關(guān)部門應(yīng)首先對(duì)河道進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖杩?，清除河道?nèi)的垃圾、腐敗水草，恢復(fù)河道的行洪和運(yùn)輸功能，變死水為活水；其次清除河底沉積的淤泥，消除內(nèi)源性污染。目前排淡河底泥污染已十分嚴(yán)重，含有大量有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽和耗氧物質(zhì)，尤其是懸浮在河底的有機(jī)質(zhì)、氮磷含量高的底泥表層。要恢復(fù)河道生態(tài)，河水中就不能長(zhǎng)期缺氧，而要保證河水中有氧則必須及時(shí)清除大量耗氧的底泥[4]。但是，底泥也是水生生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境的重要組成部分，一味追求深度清淤，實(shí)際效果并不理想，如2012、2013年排淡河進(jìn)行了部分河道的清淤，但是并沒(méi)有減輕水體嚴(yán)重污染的現(xiàn)象。因此結(jié)合現(xiàn)有清淤技術(shù)及本次調(diào)查研究結(jié)論，清淤疏浚必須符合生態(tài)學(xué)原理，并盡可能不擾動(dòng)水生生態(tài)，具體措施有：（1）采用清淤深度控制精度高、不傷及原生土、施工對(duì)水體擾動(dòng)范圍小的環(huán)保絞吸式清淤技術(shù)；（2）上岸的淤泥采用封閉式運(yùn)輸車運(yùn)往指定的淤泥處置地點(diǎn)或單位；（3）現(xiàn)場(chǎng)余水可利用物理沉淀+化學(xué)混凝方法快速處理，避免污染嚴(yán)重的懸浮顆粒再次入河；（4）優(yōu)先開展隴海鐵路橋～駁鹽河口，其次是韓李河口～隴海鐵路橋段的底泥清淤處置工作；（5）具體清淤工作可結(jié)合水利部門河道防洪排澇的需要實(shí)施。

5.3 調(diào)水活水常態(tài)化，調(diào)水是河道治理之急需

調(diào)水不僅可以“減負(fù)”，也可以“增容”，所以在眾多的治理措施中，調(diào)水的效果最為明顯。鑒于排淡河平原河網(wǎng)現(xiàn)狀，季節(jié)性黑臭主要出現(xiàn)在夏季干旱時(shí)，此時(shí)污染物質(zhì)由于蒸發(fā)作用而成倍濃縮，水質(zhì)急劇下降，這時(shí)最有效的手段就是調(diào)水，以保持生態(tài)水位和流量，增加水環(huán)境容量。

5.4 生態(tài)修復(fù)與景觀營(yíng)造，生態(tài)修復(fù)是河道治理之有效手段

疏浚清淤后，相關(guān)部門需合理選擇岸線美化修整、植被恢復(fù)、兩岸淺灘種植挺水植物和底棲植被構(gòu)建（沉水植物或人工水草）等生態(tài)修復(fù)技術(shù)，恢復(fù)河道生態(tài)功能。同時(shí)加強(qiáng)河道沿岸綠化和濱水空間規(guī)劃建設(shè)，營(yíng)造良好的城市濱水空間，改善人居環(huán)境。

6 結(jié)語(yǔ)

本研究對(duì)連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)排淡河底泥污染情況現(xiàn)狀進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并對(duì)底泥厚度、形貌，底泥常規(guī)指標(biāo)、重金屬指標(biāo)、有機(jī)類農(nóng)藥指標(biāo)，底泥污染物垂向及橫向分布變化情況等進(jìn)行了詳細(xì)的分析與評(píng)價(jià)，得出了（1）污染底泥中影響水質(zhì)的污染物質(zhì)主要為有機(jī)污染物和氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，重金屬對(duì)上復(fù)水的可釋放濃度極其微量，排淡河底泥未受到有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥污染；（2）從上游至下游，底泥常規(guī)指標(biāo)污染程度總體呈加重趨勢(shì)；（3）底泥污染程度基本上為表層（0～20 cm）污染最嚴(yán)重，其次為深層（80～110 cm）；（4）從橫向?qū)Ρ葋?lái)看，總體上河邊污染程度大于河中；（5）除了個(gè)別斷面，底泥厚度在100～120 cm之間，淤積較為嚴(yán)重，本文最后提出了排淡河沿線控源截污、清淤疏浚、調(diào)水活水及生態(tài)修復(fù)等對(duì)策建議。