蘇南運河鎮(zhèn)江段水環(huán)境污染特征及治理對策

羅 剛，周 歡，解 兵，韓 嘯

(1.鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇鎮(zhèn)江 212000;2.鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)環(huán)保局，江蘇鎮(zhèn)江 212000)

1 前言

近年來，國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展，占用河道、排放污水等破壞環(huán)境的問題較為突出，致使運河鎮(zhèn)江段部分河段出現(xiàn)了水質(zhì)惡化的趨勢，影響周邊居民的正常生活，同時也嚴(yán)重制約鎮(zhèn)江市社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。鎮(zhèn)江市政府對蘇南運河鎮(zhèn)江段進(jìn)行了多次整治工作，整治和保護工作取得了一定的成效，運河鎮(zhèn)江段水質(zhì)有了一定的改善，水質(zhì)惡化的趨勢得到了初步遏制。但從總體上看，蘇南運河鎮(zhèn)江段水環(huán)境問題還沒有得以根本解決。此外，蘇南運河鎮(zhèn)江段與太湖水系關(guān)系密切，2008年4月國務(wù)院審議通過了《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》，明確了太湖水污染防治工作總體思路和工作重點。江蘇省環(huán)保廳根據(jù)國務(wù)院常務(wù)會議、《省政府關(guān)于印發(fā)江蘇省太湖水污染治理工作方案的通知》、《省太湖辦關(guān)于編制太湖流域主要入湖河道、重點區(qū)域水環(huán)境整治達(dá)標(biāo)方案的通知》和《省政府辦公廳關(guān)于在太湖主要入湖河流實行雙河長制的通知》等精神，組織開展了15條主要入湖河道水環(huán)境綜合整治規(guī)劃的編制工作，對全省太湖流域水環(huán)境綜合整治行動作出了新的部署。而蘇南運河鎮(zhèn)江段所在區(qū)域河網(wǎng)密布，各河流間水利關(guān)系復(fù)雜，準(zhǔn)確掌握污染來源與構(gòu)成的難度很大。鑒于此情況，通過對現(xiàn)狀污染源及水環(huán)境狀況的充分調(diào)查，分析水資源環(huán)境存在的主要問題，以容量總量控制為基礎(chǔ)，提出保證蘇南運河鎮(zhèn)江段達(dá)標(biāo)的綜合治理對策。

2 研究區(qū)域概況和研究方法

2.1 研究區(qū)域概況

蘇南運河鎮(zhèn)江段北起諫壁鎮(zhèn)，向南至丹陽市城區(qū)折向東流，在丹武兩市交界處止，全長42.2km，是湖西水系的紐帶。其東西向有鶴溪河、永豐河、中心河、勝利河及香草河等;南北向有九曲河、丹金溧漕河、通濟河、簡瀆河。本研究區(qū)域為:自鎮(zhèn)江市諫壁船閘 (N:32°10′18″，E:119°33′58″)為起點，沿河至丹陽市呂城鎮(zhèn) (E:119°44′59″，N:31°56′36″)水質(zhì)監(jiān)測斷面為終點。當(dāng)前蘇南運河鎮(zhèn)江段水環(huán)境功能定位以工業(yè)用水為主，王家橋-寶塔灣段由于經(jīng)過丹陽市區(qū)，其水環(huán)境功能主要以景觀為主。目前尚有很多企業(yè)污水處理排口直接設(shè)置在運河上，運河水質(zhì)總體處于劣Ⅴ類，而且沿岸城鎮(zhèn)集中，人口密集，生活污水也大量排入運河中，這些都導(dǎo)致運河治理難度很大。

2.2 研究方法

2.2.1 數(shù)據(jù)分析來源和評價

水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析采用鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站自2010～2012年的例行監(jiān)測數(shù)據(jù)以及2011年6～7月的該區(qū)域河段補充監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括8個例行監(jiān)測斷面和63個補充監(jiān)測點位 (由于補充監(jiān)測點位數(shù)量較多無法在圖上全部標(biāo)出，因此僅在圖上標(biāo)注了水質(zhì)變化幅度較大的點位)。實地補充監(jiān)測方法為:以諫壁閘為起點，至呂城斷面為終點，分別沿河道東側(cè)和西側(cè)每隔2km左右布設(shè)一個監(jiān)測點位，遇有支流、岔河以及污染源入河處增設(shè)監(jiān)測點，東側(cè)共布設(shè)監(jiān)測點位30個，西側(cè)共布設(shè)監(jiān)測點位 33個。監(jiān)測因子包括:CODCr、CODMn、BOD5、氨氮、總磷、總氮、氟化物、揮發(fā)酚、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群，數(shù)據(jù)評價方法采用單因子評價法［1-2］和綜合污染指數(shù)法［3-4］。圖1為研究區(qū)域流域概況以及監(jiān)測點位布設(shè)情況，例行斷面基本情況見表1。

圖1 流域概況及監(jiān)測點位Fig.1 Watershed profile and monitoring sites

2.2.2 污染源分析和評價

對沿河的污染源按照工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染面源劃分，其中農(nóng)業(yè)污染面源又分為種植業(yè)污染源和畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源。調(diào)查年份為2011年，所參考資料和數(shù)據(jù)分別來自鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測支隊提供的2012年環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2012年中國水資源公報，2012年鎮(zhèn)江市統(tǒng)計年鑒，《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)，規(guī)劃區(qū)種植業(yè)污染源排放量及入河量參考《太湖流域主要入湖河流水環(huán)境綜合整治規(guī)劃編制技術(shù)規(guī)范》(2008年8月)。采用等標(biāo)污染負(fù)荷法［5］對研究區(qū)域各種污染源的污染負(fù)荷進(jìn)行評價。

3 污染特征分析

3.1 水環(huán)境污染狀況分析

污染分指數(shù)Pij數(shù)值的大小可以反映某污染物是否超標(biāo)及超標(biāo)程度，若Pij≤1，則說明該污染物濃度符合控制標(biāo)準(zhǔn);反之則超標(biāo)，超標(biāo)越嚴(yán)重。表2列出運河各項目污染分指數(shù)Pij前5位污染物及超標(biāo)污染物 (Pij＞0.5)，表3為其超標(biāo)情況?？梢钥闯?，2010～2012年蘇南運河鎮(zhèn)江段前5類污染物以氮磷類和有機類為主，首要污染物為總氮，其超標(biāo)倍數(shù)均在6.5倍以上，其它污染因子也有不同程度的超標(biāo)，表明運河污染程度較為嚴(yán)重，總體上看2011年的污染程度為這3年內(nèi)的最高峰。

表1 水質(zhì)監(jiān)測斷面基本情況Tab.1 Basic situation of water quality monitoring section

從圖2可看出，諫壁橋斷面2011年污染突然加重，可能與該年度諫壁橋橋體施工，該河道水流不暢，污染物積累有關(guān);王家橋斷面污染為嚴(yán)重，而呂城斷面3年污染程度呈上升趨勢，2012年污染程度甚至超過了王家橋斷面，這與王家橋、呂城斷面分別處于鎮(zhèn)江城區(qū)和丹陽城區(qū)的下游，接收了上游大量生活污水和工業(yè)廢水有關(guān)，而隨著全市各污水處理廠的投產(chǎn)使用，進(jìn)入運河的污水不斷較少，污染得到初步遏制，大部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)情況好轉(zhuǎn)，3年來呈上升趨勢。

表2 運河主要污染物表Tab.2 Main pollutants of the canal

表3 運河主要污染物濃度超標(biāo)情況Tab.3 Pollutant concentrations and standards of the canal

圖2 例行監(jiān)測斷面年際變化趨勢Fig.2 Interannual variation trend of routine monitoring sections

圖3是鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站2011年6～7月的實地補充 (自北向南)監(jiān)測結(jié)果，分析可知，①蘇南運河鎮(zhèn)江段西側(cè)在二郎廟支流入口 (西6#)、丹陽武進(jìn)交界支流入口 (西32#)高錳酸鹽指數(shù)均出現(xiàn)抬升，其它斷面CODMn濃度基本穩(wěn)定，變化不大;運河?xùn)|側(cè)由于沿河排口較多，CODMn濃度起伏較大，全程CODMn達(dá)標(biāo)率為100%。②西側(cè)總磷濃度變化不大，東側(cè)在辛豐鎮(zhèn) (東12#)附近斷面磷濃度達(dá)到最大值，超標(biāo)率為6.35%，最大超標(biāo)倍數(shù)25.5倍，這可能與該鎮(zhèn)上生活洗滌污水較大量地直接進(jìn)入河道有關(guān)。③運河西側(cè)監(jiān)測結(jié)果顯示在九曲河口上游 (西23#)、戰(zhàn)備河入口 (西29#)，氨氮出現(xiàn)了抬升;東側(cè)監(jiān)測結(jié)果顯示在九曲河入河口下游 (東25#)，氨氮濃度下降，其原因可能是由于水質(zhì)較好地九曲河河水的注入，蘇南運河丹陽段的水質(zhì)得到一定的改善。全程氨氮超標(biāo)率7.94%，最大超標(biāo)倍數(shù)1.15倍。具體點位布設(shè)見圖1。

圖3 全河段水質(zhì)變化規(guī)律Fig.3 Variation of water quality of the whole river

3.2 污染源分析

從表4可以看出，2011年蘇南運河鎮(zhèn)江段沿程化學(xué)需氧量入河量3350.7噸/年，氨氮、總氮和總磷的入河量分別為 465.5噸/年、1006.8噸/年和123.7噸/年。化學(xué)需氧量、氨氮、總氮主要來源于生活污染，其入河量比重分別為 64.8%、56.8%、56.0%，其次為農(nóng)業(yè)面源污染，其入河量比重分別為 24.5%、35.5%、32.8%。總磷主要污染來源是農(nóng)業(yè)面源，占總?cè)牒恿康谋戎貫?3.8%。從污染負(fù)荷比看，生活污水排放所造成的污染貢獻(xiàn)度最大 (占56.8%)，農(nóng)業(yè)面源排放的污染居第二位 (占32.3%)，該污染狀況表明蘇南運河鎮(zhèn)江段的治理重點在于生活污水和農(nóng)業(yè)面源的控制上。

表4 全河段主要污染物排放量構(gòu)成Tab.4 Emissions of major pollutants of the river

3.3 污染現(xiàn)狀分析

綜合沿程水質(zhì)調(diào)查結(jié)果和污染來源分析，蘇南運河鎮(zhèn)江段主要污染來源有以下幾個方面:

(1)研究區(qū)域沿岸有工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)排口100余個，同時還存在施工、垃圾固廢堆放、碼頭等污染源，這些點源都對運河局部水質(zhì)造成不同程度的影響。此外，航運業(yè)發(fā)展迅速，大量船舶上的生活污水和垃圾以及其運輸?shù)呢浳锒紩λw造成污染。

(2)運河起始段氨氮處于一個較高的濃度水平，影響其上游來水水質(zhì)的主要因素為長江內(nèi)江、以及丹徒鎮(zhèn)和諫壁鎮(zhèn)沿江排放的污水。

(3)沿程排放的污染物中，主要污染因子是化學(xué)需氧量、氨氮、總氮和總磷，且氮磷類污染嚴(yán)重，其中對化學(xué)需氧量、氨氮、總氮貢獻(xiàn)最大的是生活污染源，其次為農(nóng)業(yè)污染源，對總磷污染貢獻(xiàn)最大的是農(nóng)業(yè)污染源。

4 水環(huán)境綜合治理目標(biāo)及對策

4.1 控制目標(biāo)

根據(jù)江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院2009年10月編制的《蘇南運河水環(huán)境綜合整治規(guī)劃》，確定蘇南運河鎮(zhèn)江段近期及遠(yuǎn)期的水質(zhì)目標(biāo)和總量控制指標(biāo)，詳細(xì)情況見表5。

表5 研究區(qū)域水質(zhì)規(guī)劃目標(biāo)Tab.5 Water quality planning objectives of the studied area

4.2 治理對策

(1)堵住源頭，有效疏導(dǎo)沿岸污水的去處問題。首先對沿岸100余個污水排口進(jìn)行篩選，對于不合理的排口堅決封堵;其次對所有直接排入運河的生活污水、工業(yè)廢水以及垃圾滲濾液進(jìn)行疏導(dǎo)，逐漸引入城市污水管網(wǎng)，經(jīng)污水處理廠后再排入運河，同時對以畜禽養(yǎng)殖業(yè)為主要污染源的農(nóng)業(yè)面源加強管理，將污水集中后運到污水處理廠處理，并推行稻田節(jié)水灌溉、普及科學(xué)施肥技術(shù)［6］;最后對現(xiàn)有的諫壁污水處理廠、丹陽石城污水處理廠和丹陽沃特污水處理有限公司加強監(jiān)督和管理，保證其出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，并加快其他污水處理廠和配套污水管網(wǎng)的建設(shè)，同時應(yīng)盡可能考慮污水處理廠尾水的綜合再利用，為尾水尋找合理的出路［7］。

(2)運用科學(xué)治水技術(shù)對水質(zhì)不達(dá)標(biāo)區(qū)域進(jìn)行治理。綜合運用各種水質(zhì)改善措施，配合河道沖洗及補水、調(diào)蓄，使河道水質(zhì)明顯改善，水生生態(tài)得到恢復(fù)，具體包括采用除黑除臭工藝技術(shù)［8］、河道礫石床凈化技術(shù)、生態(tài)浮床和浮島等水體修復(fù)技術(shù)［9］措施。根據(jù)上述分析結(jié)論，王家橋和呂城斷面的水質(zhì)狀況與其他斷面相比較差，因此建議在辛豐三岔河橋-王家橋段和寶塔灣-呂城段進(jìn)行不定期的河道曝氣，改善水質(zhì)增強水體的自凈能力，在短期內(nèi)實現(xiàn)水體無黑臭現(xiàn)象。

(3)改善河道周圍的環(huán)境，使其整體生態(tài)向有利方向發(fā)展。包括構(gòu)建生態(tài)河堤和建設(shè)人工濕地公園，為水生生物生長提供棲息的場所，從而有利于水生植物群落的形成。蘇南運河鎮(zhèn)江段目前只有王家橋-寶塔灣段的水環(huán)境功能區(qū)劃主要為景觀區(qū)劃，在該段建立生態(tài)堤岸工程，既能有效改善運河水質(zhì)，又能美化周圍生態(tài)環(huán)境，如有可能應(yīng)在全河段推廣進(jìn)行堤岸建設(shè)。

(4)運用行政手段，對全河段區(qū)域范圍內(nèi)的工業(yè)項目的加強管理和嚴(yán)格審批。加強新建工業(yè)項目的管理，消減氮磷排放，對于排放氮磷的項目應(yīng)嚴(yán)格限批。積極引進(jìn)吸收國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，提升產(chǎn)品檔次，降低生產(chǎn)過程中的水資源的消耗和污染產(chǎn)出。同時提高企業(yè)清潔生產(chǎn)水平，推進(jìn)工業(yè)再生水循環(huán)利用。

5 結(jié)論

(1)蘇南運河鎮(zhèn)江段在2010～2012年期間污染情況較為嚴(yán)重，其主要超標(biāo)項目為總氮、氨氮、總磷、CODCr，總氮項目超標(biāo)2.706～2.998倍，顯示污染類型以氮磷類和有機類為主。實地補充監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，全程CODMn達(dá)標(biāo)率100%，總磷、氨氮均有小部分區(qū)域超標(biāo)。

(2)蘇南運河鎮(zhèn)江段4類污染源等標(biāo)排放量中，污染負(fù)荷以生活污水的排放所造成的污染的貢獻(xiàn)率最大 (占56.8%)，農(nóng)業(yè)面源排放所造成的污染居第2位 (占32.3%)，表明蘇南運河鎮(zhèn)江段的治理重點在于生活污水和農(nóng)業(yè)面源的控制上。

(3)為實現(xiàn)運河治理的規(guī)劃目標(biāo)，改善其水質(zhì)污染現(xiàn)狀，應(yīng)制定以“截污、清淤、活源、治堤”為主的污染治理措施，并綜合一系列制度和政策手段，形成蘇南運河鎮(zhèn)江段水質(zhì)污染防治措施的完整體系。

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