南京新增太湖流域水環(huán)境現(xiàn)狀分析

周鑫鑫　何卿　顏潤潤　高困　沈小帥

摘要 根據(jù)秦淮河水質(zhì)參數(shù)的實測結(jié)果，應(yīng)用水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法，對秦淮河9個點位水環(huán)境現(xiàn)狀分別進行單因子評價和綜合評價，并提出了相應(yīng)的保護對策和治理措施。結(jié)果表明，氨氮、總磷及總氮在9個監(jiān)測點位中均表現(xiàn)為主要污染因子，其中秦淮河上游江寧段水質(zhì)最好。污染物入河量及環(huán)境容量分析結(jié)果表明，河流中污染物主要來源于生活污染，COD、氨氮、TN和TP分別占81.94%、77.86%、73.12%和41.83%，其次是工業(yè)污染及農(nóng)業(yè)污染。其中，COD排放量占環(huán)境容量的97.48%，氨氮排放量超過環(huán)境容量51.10%。

關(guān)鍵詞 南京；太湖流域；水質(zhì)評價；對策

中圖分類號 S181.3；X832 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-217-03

南京秦淮河水系處于太湖流域上游地區(qū)，水系發(fā)達，水網(wǎng)密布，秦淮河水系的河流多數(shù)流向長江，但江寧區(qū)天臺山、橫山諸山以南，包括原小丹陽部分地區(qū)，水流為東南流向，流入石臼湖，即石臼湖水系，此水系屬于太湖流域。因此，太湖水質(zhì)與南京秦淮河水系有著密不可分的關(guān)系。2012年南京自加壓力，主動報請省政府將該市江寧、雨花臺、秦淮區(qū)納入太湖流域水環(huán)境綜合治理范圍。2012年12月6日，省政府作出《關(guān)于同意南京市江寧區(qū)等納入省太湖流域綜合治理范圍的批復(fù)》（蘇政復(fù)〔2012〕108號），批準江寧區(qū)、雨花臺、秦淮納入省太湖流域綜合治理范圍。

雖然南京市在水環(huán)境保護方面采取了許多有效措施，并取得了積極成效，但仍存在水環(huán)境保護措施特別是管理監(jiān)督嚴重滯后等問題。

國內(nèi)外關(guān)于水環(huán)境質(zhì)量的綜合評價有很多方法[1-6]，典型的水質(zhì)評價方法有單因子評價法、污染指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)評價法、灰色系統(tǒng)評價法、層次分析法、物元分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法、水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法[7-8]等。

綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)能完整表達綜合水質(zhì)類別、定量污染程度、水環(huán)境功能區(qū)達標(biāo)等綜合水質(zhì)信息，其計算過程簡單，能定性評價，也能定量評價，另外，該方法能夠?qū)C合水質(zhì)做出客觀合理的評價，可以對不同河流的水質(zhì)或同一河流不同斷面的水質(zhì)進行全面的綜合分析比較。因此，筆者采用綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法，對秦淮河水系水質(zhì)現(xiàn)狀進行綜合評價，并提出秦淮河流域水污染防治對策，以期為科學(xué)合理預(yù)防及控制秦淮河流域水污染提供堅實的理論基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 評價區(qū)域 通過對秦淮區(qū)、雨花臺區(qū)、江寧區(qū)主要河流水質(zhì)及國控斷面與太湖流域控制斷面水質(zhì)分析，重點研究秦淮區(qū)的內(nèi)秦淮河、外秦淮河，雨花臺區(qū)的秦淮新河、南河，江寧區(qū)的云臺山河、湯水河、秦淮新河、秦淮河。根據(jù)南京市環(huán)境監(jiān)測中心水質(zhì)監(jiān)測資料，對秦淮區(qū)、雨花臺區(qū)、江寧區(qū)主要河流進行水質(zhì)綜合評價。由于所選河流為秦淮河水系主要河流，比較具有代表性，對全年的數(shù)據(jù)進行算術(shù)平均后再進行評價。

秦淮河水質(zhì)監(jiān)測斷面見表1。監(jiān)測因子包括CODMn、CODCr、氨氮、總磷、總氮。

1.2 評價方法 采用水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法，對秦淮河水系水質(zhì)進行評價。水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法是一種基于代數(shù)運算的水質(zhì)連續(xù)性刻畫評價方法，其基本思想是：

Pi=X1.X2X3

式中，Pi為第i項評價指標(biāo)的單因子水質(zhì)指數(shù)；X1為第i項評價指標(biāo)的水質(zhì)類別；X2為監(jiān)測數(shù)據(jù)在X1類水質(zhì)變化區(qū)間中所處的位置；X3為水質(zhì)類別與功能區(qū)劃定設(shè)定類別的比較結(jié)果。

與其他評價方法不同，X1.X2X3的計算基于代數(shù)運算模式，不僅能夠?qū)～V類水進行連續(xù)性刻畫，還能夠?qū)α覸類水進行連續(xù)性刻畫。

進一步，考慮主要污染指標(biāo)的單因子貢獻力和所有參與評價指標(biāo)的整體相似性，基于單因子水質(zhì)指數(shù)，計算反映綜合水質(zhì)類別和綜合水質(zhì)污染程度的綜合水質(zhì)指數(shù)，計算公式為：

X1.X2=1m+1（mi=1Pi+1nnj=1Pj）

式中，X1.X2為綜合水質(zhì)指數(shù)；Pi為主要污染指標(biāo)的單因子水質(zhì)指數(shù)，每項指標(biāo)各占1個權(quán)重；m為主要污染指標(biāo)的數(shù)目；Pj為除主要污染指標(biāo)外，其他參與綜合水質(zhì)評價的水質(zhì)指標(biāo)的單因子水質(zhì)指數(shù)，所有非污染指標(biāo)共計1個權(quán)重；n為非主要污染指標(biāo)的數(shù)目。

目前，針對城市河流的綜合水質(zhì)評價證明了該計算方法的可靠性，同時保證了評價指標(biāo)的全面性和不同斷面評價結(jié)果的可比性。

綜合水質(zhì)級別的判斷標(biāo)準見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 秦淮河單因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法現(xiàn)狀評價分析 利用研究區(qū)河流2014年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的年均值，對秦淮河水系水質(zhì)進行評價。根據(jù)單因子水質(zhì)指數(shù)，不但可以確定水環(huán)境功能區(qū)類別，還可以比較水質(zhì)污染程度。由表3可知，CODMn及CODCr指標(biāo)均符合功能區(qū)要求水質(zhì)類別，沒有出現(xiàn)超標(biāo)。氨氮指標(biāo)中，內(nèi)秦淮河、外秦淮河、南河及秦淮新河超過功能區(qū)要求水質(zhì)類別，均為劣Ⅴ類水，但不黑臭，其他河流中的氨氮均達到功能區(qū)要求水質(zhì)類別?？偭字笜?biāo)同于氨氮指標(biāo)情況?？偟笜?biāo)中，除秦淮河上游江寧段總氮不超標(biāo)，其他河流中的總氮均不同程度超過功能區(qū)類別，其中雨花臺區(qū)的南河超標(biāo)最嚴重，為劣Ⅴ類水，并黑臭。

2.2 秦淮河綜合因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法現(xiàn)狀評價分析 在運用水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法評價水體綜合水質(zhì)狀況時，通常θ值有3個，分別為0、0.5和1。由表4可知，綜合標(biāo)識指數(shù)隨著θ值的增大而減少。其中，當(dāng)θ=0時，只考慮了最差指標(biāo)值，也就是標(biāo)識指數(shù)的最大值，以偏概全，造成水質(zhì)類別的下降，不能反映出水質(zhì)的綜合特征；當(dāng)θ=1時，通過單因子標(biāo)識指數(shù)的平均值來表征綜合標(biāo)識指數(shù)，所有因子被賦予同樣權(quán)重，沒有突出最差因子對水環(huán)境的影響；只有當(dāng)θ=0.5時，既考慮了最差因子的影響，又全面反映水環(huán)境的綜合水質(zhì)狀況。因此，在秦淮河綜合因子水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法現(xiàn)狀評價過程中，取θ=0.5進行綜合評價。

由表4可知，秦淮河水系總體水污染仍然嚴重，只有秦淮河上游江寧斷面達到功能區(qū)要求類別，其余均超出功能區(qū)水質(zhì)要求類別。其中，秦淮區(qū)的外秦淮河、內(nèi)秦淮河，雨花臺區(qū)的南河，江寧區(qū)的秦淮新河污染最為嚴重，水質(zhì)均為劣Ⅴ類，超標(biāo)嚴重，其他3個斷面為Ⅴ類水質(zhì)。綜合來看，2014年秦淮河水系9個點位水質(zhì)優(yōu)劣程度表現(xiàn)為：秦淮河上游江寧段水質(zhì)最好，其次為湯水河、云臺山河、秦淮新河（雨花臺區(qū)）、外秦淮河、內(nèi)秦淮河、外秦淮河（國控斷面）、秦淮新河，南河水質(zhì)最差。

2.3 水質(zhì)污染物入河量構(gòu)成及環(huán)境容量分析

2.3.1 污染物入河量分析。通過統(tǒng)計分析，秦淮河化學(xué)需氧量入河量合計20 455.98 t/a，氨氮入河量合計1 920.05 t/a，總氮入河量合計4 363.06 t/a，總磷入河量合計139.10 t/a。由表5可知，研究區(qū)域內(nèi)污染物排放量較大，主要來源于生活污染，COD、氨氮、TN和TP分別占81.94%、77.86%、73.12%和41.83%；其次是工業(yè)污染及農(nóng)業(yè)污染。

2.3.2 環(huán)境容量分析。根據(jù)《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》及《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)納污能力和限制排污總量意見》，由于暫時缺少總氮及總磷水環(huán)境容量值，因此只對

3 秦淮河水環(huán)境保護對策

通過對研究區(qū)水污染現(xiàn)狀分析，氮磷指標(biāo)代表水體引起湖泊富營養(yǎng)化的營養(yǎng)元素的污染狀況，化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)是水體有機污染的反映。可見，迫切需要改善秦淮河水質(zhì)狀況，且改善秦淮河水環(huán)境的方法及途徑也很重要，現(xiàn)針對上述秦淮河水環(huán)境存在的問題提出一些治理建議。

3.1 加強水域綜合整治，開展生態(tài)修復(fù) 全面排查和摸清水質(zhì)不達標(biāo)的河流、河段以及湖泊，認真分析不達標(biāo)原因。綜合采用清淤、疏竣、截污、岸坡整理、兩岸綠化、污染企業(yè)搬遷等措施，減少入河污染。改造河道的基底結(jié)構(gòu)，逐步修復(fù)河湖水生態(tài)系統(tǒng)，提高水體自凈能力。全面實行和落實“河長制”管理，落實責(zé)任主體，加強水質(zhì)監(jiān)測和執(zhí)法管理，開展治理工程績效評估，逐步形成責(zé)任明確、措施到位的水域長效管理機制。

3.2 提高污水處理能力，完善管網(wǎng)設(shè)施 新擴建城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施，加快脫氮除磷工藝改造。城鎮(zhèn)附近的農(nóng)村污水統(tǒng)一納入城鎮(zhèn)污水集中處理系統(tǒng)，偏遠農(nóng)村地區(qū)因地制宜建設(shè)集中式、分散式污水處理站或糞便-污水處理設(shè)施。農(nóng)村地區(qū)利用現(xiàn)有溝渠塘建設(shè)農(nóng)田余水入河前置庫和生態(tài)攔截型濕地系統(tǒng)，大幅減少氮磷養(yǎng)分進入河湖。

3.3 建設(shè)完善的污水收集系統(tǒng)，實施雨污分流 完善污水收集系統(tǒng)和建設(shè)城市污水處理廠，提高城市納污率，嚴格實施雨污分流。加快污水處理設(shè)施建設(shè)，提高污水處理率，增收污水處理費，用經(jīng)濟手段控制污染。

3.4 積極發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，防治畜禽養(yǎng)殖污染 加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、集約化經(jīng)營步伐，建設(shè)一批多業(yè)套種、循環(huán)種養(yǎng)的高效農(nóng)業(yè)示范園區(qū)。積極推進農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準化生產(chǎn)，引進和推廣新品種、新技術(shù)，實施平衡配方施肥和農(nóng)作物病蟲無害化防治技術(shù)，推廣應(yīng)用有機肥、高效低毒農(nóng)藥和可降解農(nóng)膜和深施、免耕等農(nóng)作方式，廣泛使用復(fù)合肥、有機肥、農(nóng)家肥，控制和降低農(nóng)藥化肥施用量。為控制畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境的污染，探索生態(tài)型處理方式的多樣化。以此為基礎(chǔ)，繼續(xù)加大對畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染防治。

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