聶菊 黃小杰 曹慧潁

摘 要：根據(jù)南淝河2015—2020年的水質監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了“十三五”期間南淝河四個斷面水體中的高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮和總磷多項污染物指標的年際變化趨勢。結果顯示，“十三五”期間南淝河處于污染狀態(tài)，主要污染指標是氨氮、總氮和總磷;2015—2020年間南淝河水質逐年好轉，總氮、氨氮、總磷和化學需氧量呈明顯下降趨勢，高錳酸鹽指數(shù)和生化需氧量有波動，穩(wěn)定在Ⅳ標準;2020年水質最佳，各斷面的化學需氧量和總磷達到Ⅲ標準;南淝河中游水質污染嚴重，上、下游斷面水質污染較輕。

關鍵詞：南淝河;水質;趨勢分析

南淝河是巢湖水系的一大支流，古稱施水、金斗河。南淝河發(fā)源于合肥市肥西縣境內的大潛山余脈，南北兩源頭于雞鳴山北麓匯合，自此以下始名南淝河[1]。南淝河上游進董鋪水庫，出庫后納四里河來水，經(jīng)市區(qū)后于老城區(qū)東北角納板橋河來水，過孝肅橋后，左納史家河水，至肥東縣龍?zhí)拎l(xiāng)河上口，納二十埠河來水，又東南行至三叉河，匯入店埠河，再南行至板橋，長樂河水注入，最后出施口入巢湖[1-2]，其全流域覆蓋合肥市區(qū)，被稱為合肥的“母親河”。

合肥市地處華東地區(qū)，是長三角城市群副中心，“一帶一路”和長江經(jīng)濟帶戰(zhàn)略雙節(jié)點城市。近年來，隨著合肥市經(jīng)濟的高速發(fā)展，人口快速增長，水資源缺口日益增大[3-4]，加上大量工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活污水不斷排放到南淝河流域導致南淝河污染嚴重，對合肥市的水資源利用和水污染治理帶來巨大挑戰(zhàn)[5]。

面對當前水資源匱乏、水污染嚴重的嚴峻形勢，切實加強水環(huán)境的管理與整治，保護水資源，控制水污染是各級政府、社會各階層職能部門、公益組織，尤其是環(huán)境工作者面臨的艱巨任務[6]。有效控制水污染，保護水資源的前提是準確、客觀地對水資源的質量進行科學翔實的評價，在此基礎上才能針對性地實施管控措施[7]。監(jiān)測南淝河水質，分析影響其水質的因素，對合肥市的水環(huán)境和城市綜合環(huán)境有著重要的意義，同時也有利于合肥市經(jīng)濟、社會與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[8]。

本研究通過對南淝河2015—2020年水質監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，探討南淝河水質變化的特點，為水質預測及治理工作提供基礎研究方向，對南淝河綜合整治和科學管理提供科學依據(jù)，以進一步強化南淝河水環(huán)境管理與規(guī)劃。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

南淝河全流域位于安徽省合肥地區(qū)境內。合肥市是安徽省省會，簡稱廬，位于安徽省中部，長江與淮河兩大流域之間，全市下轄廬陽、包河、蜀山、瑤海4個城區(qū)，長豐、肥東、肥西、廬江4個縣和巢湖1個縣級市，總面積11445.1平方公里。南淝河涉及合肥市4個城區(qū)以及兩個縣肥東和長豐，總流域面積1464km2。合肥東門（蕪湖路橋）以上流域面積605.7km2，其中主源（南淝河上游）已建董鋪水庫，控制面積207.5km2，支流四里河190km2，板橋河164.3km2，區(qū)間面積43.9km2;屯溪路橋以上史家河和二里河匯入后流域面積為623km2;二十鋪河匯入后流域面積為832km2;再匯店埠河及長樂河后，施口處流域面積達1464km2（如圖1）。

1.2 斷面選擇

選擇南淝河四個斷面（亳州路橋斷面、長江東大街交叉口、合鋼二廠下游、施口小學）的代表性監(jiān)測指標（高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、總磷）的月監(jiān)測值。以各個斷面的污染指標的月監(jiān)測值作為南淝河水質變化的代表值。亳州路橋與長江東大街斷面分別位于主城區(qū)上、下游，合鋼二廠斷面位于南淝河中間斷面，施口小學斷面為南淝河流入巢湖入湖口前斷面?？紤]到水質一方面受沿河排污影響，一方面受水體自凈能力，選擇此四個斷面能較好地的反應南淝河的水質變化。斷面布設見圖2。

1.3 數(shù)據(jù)來源

2015—2020年合肥市環(huán)境監(jiān)測站根據(jù)《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838—2002）中的高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、總磷的6項指標的每月歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析和評價方法

水質評價按照環(huán)境保護部發(fā)布的《地表水環(huán)境質量評價辦法（試行）》（環(huán)辦〔2011〕）執(zhí)行。采用SPSS 23軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結果

2.1 水質指標年際變化總體特征

通過對2015—2020年南淝河高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮和總磷的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)這些指標隨年際變化有不同程度的波動，且在近幾年數(shù)值均呈下降趨勢。如表1所示，高錳酸鹽指數(shù)波動范圍為5.07～7.55mg/L;化學需氧量的波動范圍為18.40～34.35mg/L;生化需氧量為4.08～6.31mg/L;氨氮為1.58～8.31mg/L;總氮為6.36～12.86mg/L;總磷為0.19～0.78mg/L?；瘜W需氧量的標準偏差最大，說明其波動范圍最大;總磷的標準偏差最小，說明其數(shù)值波動范圍最小。各指標的相對標準偏差（RSD）均小于1，說明這些指標的變異程度小，數(shù)值精密度相對較高。如表2所示，南淝河水質統(tǒng)計結果顯示總氮統(tǒng)計劣Ⅴ類達到100%，總磷劣Ⅴ類為53.52%，氨氮劣Ⅴ類為83.1%;而高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量和化學需氧量達Ⅳ類標準分別達到61.97%、39.44%和53.52%。如表3所示，2017年南淝河水質最差，氨氮、總氮和總磷均為劣V類，而2020年氨氮達到V類標準，總磷、化學需氧量、生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)達到IV以上標準，改善明顯。因此，“十三五”期間南淝河的主要污染源指標是總氮、氨氮和總磷。

2.2 各指標不同斷面變化趨勢分析

2.2.1 高錳酸鹽指數(shù)（COD-Mn）

高錳酸鹽指數(shù)用于表征地表水受還原性無機物及有機物污染程度。從圖3A可以看出，自2015年以來，除合鋼二廠下游斷面外，四個斷面的水體中的高錳酸鹽指數(shù)達到Ⅳ類水標準，2018—2019年達到了Ⅲ類水標準。2020年除合鋼二廠下游和長江東大街與南淝河交口的高錳酸鹽指數(shù)略有回升，其基本保持了Ⅲ類標準。2015年和2017年合鋼二廠下游的高錳酸鹽指數(shù)明顯高于南淝河與亳州路交叉口，而2018—2020年各斷面的高錳酸鹽指數(shù)無明顯差別。

2.2.2 化學需氧量（COD）

化學需氧量是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量，是一項重要而且能較快測定的有機污染物參數(shù)。2015—2020年各斷面的化學需氧量呈逐年下降趨勢，且各斷面值的差異度逐漸變小。2017年各斷面值的差異度最大，合鋼二廠斷面的水質甚至達到了劣Ⅴ類，而2020年各斷面值的差異度最小，均達到國家Ⅲ類水質標準。2015-2020年施口小學斷面均值最低，且變化范圍最小，而合鋼二廠斷面均值最高，波動范圍最大（圖3B）。

2.2.3 生化需氧量（BOD）

生化需氧量是指在廢水中有機物質被好氧微生物分解過程中所消耗的氧的量，主要用于表征水體受有機物污染的程度。如圖3C所示，2015—2020年施口小學斷面和亳州路橋斷面的生化需氧量低于其他兩個斷面。合鋼二廠下游斷面相對值最高且波動最為明顯，2016年和2017年已經(jīng)超國家Ⅴ類水標準，且明顯高于其他三個斷面。2020年施口小學斷面和亳州路橋斷面的生化需氧量達到國家Ⅲ類水標準。上述結果表明，2015—2020年南淝河的生化需氧量有明顯改善趨勢。

2.2.4 總氮（TN）

總氮為水中各種形態(tài)的無機和有機氮的總量。當?shù)乇硭械?、磷超標時，微生物會大量繁殖，造成浮游植物繁殖旺盛，造成水體富營養(yǎng)化。如圖3D所示，2015—2020年四個斷面水質均為劣Ⅴ類，合鋼二廠下游斷面每年的相對數(shù)值最高，施口小學斷面最低。從南淝河該指標整體來看，呈輕度下降趨勢，各斷面總氮指標均值在6.36～12.86mg/L，超過地表Ⅴ類水標準3～6倍，超標嚴重，考慮河道受生活污水影響較大。

2.2.5 氨氮（NH-3-N）

氨氮是指以游離氨（NH-3）和離子氨（NH-4+）形式存在的氮，大量氨氮的存在會消耗水體中的溶解氧，可引起水體富營養(yǎng)化。氨氮作為水體常規(guī)檢查項目，是水環(huán)境質量的重要指標之一。如圖3E所示，氨氮與總氮數(shù)值變化趨勢類似，因總氮包括氨氮，主要值也是氨氮值。2015—2020年亳州路斷面的氨氮相對于其他三個斷面較低，合鋼二廠下游斷面的氨氮值最高，四個斷面只有2020年達到國家Ⅴ類水標準，其中亳州路斷面達到Ⅳ類標準。從南淝河總體來看，2015—2020年總體波動范圍大，水質有明顯改善趨勢。

2.2.6 總磷（TP）

磷在天然水體和廢水中以各種磷酸鹽的形式存在，水體中磷的含量過高會使藻類繁殖旺盛，造成河流、湖泊的透明度降低，水質變差。2015—2017年，四個斷面的總磷均超過V類標準，2019—2020年除合鋼二廠斷面外，各斷面達到V類標準，其中2020年各斷面均值達到Ⅲ類標準?？傮w而言，“十三五”期間該指標有一定波動，且有下調趨勢（見圖3F）。

3 結論

本文通過對南淝河四個代表性斷面（亳州路橋交叉口、南淝河與長江東大街交叉口、合鋼二廠下游、施口小學）2015—2020年的六個指標（高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、化學需氧量、氨氮、總氮、總磷）監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，觀察南淝河水質近年來水質變化過程，對南淝河水環(huán)境質量狀況進行分析評價。研究結論如下：

（1）南淝河目前還處于污染狀態(tài)，主要超標指標是氨氮和總氮，這與既往研究結果類似[5，9]。（2）從年度變化看，雖然個別指標呈現(xiàn)明顯的波動，但總體上“十三五”期間南淝河水質呈逐年好轉趨勢。2017年南淝河水質最差，氨氮、總氮和總磷均為劣V類。2020年氨氮達到V類標準，總磷、化學需氧量、生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)達到IV以上標準，水質改善明顯。（3）南淝河中游水質污染最為嚴重，上、下游斷面水質污染較輕。主要原因為中游位于合肥市城區(qū)段，受工業(yè)污染和人類生產(chǎn)生活的污染最為嚴重;南淝河上游位于主城區(qū)上游，污染負荷較輕，故水質較好，而下游經(jīng)南淝河水體自凈過后，故水質也比中游水質好。

4 治理建議

南淝河是合肥市區(qū)最重要的河流，其污染治理一直是市政府和生態(tài)環(huán)境局的重點工程。針對目前南淝河的污染情況，污染源特征和治理進展，建議進行下列措施來進一步強化南淝河的污染治理工作。（1）對南淝河流域完全截污、建設與完善污水管網(wǎng)。主要包括升級改造和完善管網(wǎng)建設;建設與完善沿線污水管網(wǎng)，污水截流就近接至污水處理廠;強化新建項目管理，杜絕新增排污口。（2）新、擴建污水處理廠及尾水提標。提高污水處理廠出水標準對南淝河水環(huán)境改善至關重要，城鎮(zhèn)生活污水處理廠出水標準應全部按照地表水準Ⅳ類設計建設和改造。（3）強化沿河排澇泵站管理。排澇溝渠、管道實行源頭雨污分流改造。（4）農(nóng)村面源綜合治理。包括農(nóng)村污水、農(nóng)村生活垃圾的收集與處理工程，生態(tài)化改造農(nóng)灌溝渠，調蓄處理圩區(qū)排灌水工程。（5）城區(qū)初期雨水調蓄與凈化。選擇污染集中和具備控制條件的城區(qū)實施初期雨水處置，減少城區(qū)面源污染。（6）規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖綜合治理。多措并舉，全面推進畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治工作。嚴格審批管理，新建規(guī)模畜禽養(yǎng)殖企業(yè)必須配套相應的消納面積，實行“養(yǎng)種”結合，糞便、污水全部實施綜合利用，實施限期治理，嚴格環(huán)境監(jiān)管等。

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作者簡介：聶菊（1988— ），女，碩士，助理工程師，主要從事水污染防治工作。