淺談南京市云臺山河水體污染成因及控制措施

吳俊鋒　李佳　吳天祺

摘 要：為研究云臺山河水體污染現(xiàn)狀，該文以湖頭橋斷面2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮和總磷4項指標的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用單因子評價法和水質(zhì)綜合指數(shù)評價法進行水質(zhì)達標狀況調(diào)查與評價，分析河道主要污染因子及污染來源。結(jié)果表明：云臺山河道水質(zhì)總體處于劣Ⅴ類水平，氨氮為主要污染因子，BOD5和總磷為次要污染因子，CODMn基本能夠達到Ⅳ類水的水平。河道的主要污染源包括點污染源和農(nóng)業(yè)面污染源，針對各污染源分別提出了相應(yīng)的對策建議，以改善河道水質(zhì)狀況。

關(guān)鍵詞：云臺山河道；水質(zhì)達標；污染因子；污染源

中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）15-0073-3

Abstract：In order to study the pollution status of the Yuntaishan river in Nanjing，based on the monthly monitoring of CODMn、BOD5、NH3-N and TP water quality indexes of Hutou bridge section in 2016，the main pollution factors and river pollution sources were analyzed using single-factor assessment and comprehensive evaluation index method to investigate and evaluate the water quality up-to-standard condition. The results showed that the overall of Yuntaishan river water quality was in worse Ⅴ level，ammonia nitrogen as the main pollution factor，BOD5 and total phosphorus for secondary pollution factor，and CODMn can basic in Ⅳ level. Main pollution sources of river included point pollution sources and agricultural non-point pollution source，effective suggestions were put forward for each pollution source to improve river water quality.

Key words：Yuntaishan river；Water quality up-to-standard；Pollution factors；Sources of pollution

隨著南京市經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進展的推進，云臺山河道的水污染問題日益嚴峻，河體惡化發(fā)展，嚴重影響了周邊的生活環(huán)境。河道周圍主要的污染源包括點污染源和農(nóng)業(yè)面污染源，入河污染物的大量堆積造成了水質(zhì)的惡化，再加上農(nóng)業(yè)面源的影響，水體中的CODMn、BOD5、氨氮、總磷濃度嚴重超標，污染物總量難以控制，斷面水質(zhì)低于區(qū)域水質(zhì)目標，水環(huán)境形勢不容樂觀。針對云臺山河道的水質(zhì)達標狀況的調(diào)查和水污染的控制工作勢在必行。為此，本研究主要以云臺山河道湖頭橋斷面2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮、總磷4項指標為基礎(chǔ)，采用單因子評價法和水質(zhì)綜合指數(shù)評價法，通過分析河道主要污染因子和污染來源，對云臺山河道水質(zhì)達標狀況進行調(diào)查，針對污染源提出了相應(yīng)的控制對策，為河道水污染的治理提供參考[1]。

1 云臺山河概況

1.1 研究區(qū)域概況 南京市云臺山河位于南京市江寧區(qū)內(nèi)，是秦淮河在江寧區(qū)的主要支流之一，是南京市江寧區(qū)重要的中小河流之一，全長16.5km，流域面積204m2，流經(jīng)橫溪、祿口、秣陵3個街道。沿線保護面積533.33hm2，保護人口6萬多人。云臺山河主要在秣陵街道區(qū)域，河道周邊多為低山、丘陵、平原，地形復(fù)雜。秣陵街道地處江寧區(qū)中部，東鄰秦淮河與湖熟相望，西與谷里接壤，南瀕祿口，北與開發(fā)區(qū)、科學(xué)園兩大園區(qū)相互交織，是江寧的主城區(qū)、核心區(qū)和經(jīng)濟區(qū)。全區(qū)10個街道，秣陵與10個街道交界接壤，共計25個社區(qū)，面積185.3km2，保護人口近40萬人。江寧區(qū)屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，無霜期長，雨水充沛，雨熱同季，天氣變化比較復(fù)雜，常出現(xiàn)秋季低溫冷害、雨澇、雷雨大風、干旱等天氣，因此云臺山河道在暴雨期間易出現(xiàn)洪澇等情況，造成嚴重的河流污染。

1.2 云臺山河斷面概況 本文將云臺山河水體分為4個斷面，包括湖頭橋、鳳凰防汛駐點、云臺山山河大橋（寧宣高路）、正方中路云臺山河，主要以湖頭橋斷面為主要研究對象。云臺山河斷面情況如圖1所示。研究區(qū)域水質(zhì)監(jiān)測斷面采用人工采樣為主，檢測《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）[2]中的CODMn、BOD5、氨氮、總磷4項常規(guī)指標，監(jiān)測頻率為3次/月，每月的監(jiān)測數(shù)據(jù)取平均值。水樣分析方法參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）和《水和廢水監(jiān)測分析方法》[3]。

圖1 云臺山河斷面位置

2 云臺山河水質(zhì)狀況調(diào)查和分析

2.1 水質(zhì)評價方法 采用單因子評價法和綜合污染指數(shù)評價法評價斷面水體的主要超標因子和污染狀況[4]。

2.1.1 單因子評價法 計算公式如下：

Pi=Ci/Cio

式中，Pi代表某污染因子的污染指數(shù)即單因子污染指數(shù)（pH、DO除外）；Ci代表某污染因子的實測濃度（注：若采表、底層樣品，即為表、底層樣品平均濃度）；Cio代表某污染因子的評價標準。

2.1.2 綜合污染指數(shù)評價法 計算公式如下：

P=max（P1、P2……Pn）

式中，P表示某個站點的污染指數(shù)；Pn表示第n個污染因子的污染指數(shù)；n表示評價因子數(shù)目。

2.2 結(jié)果與分析 根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838

-2002）中各項基本排放限值，2016年湖頭橋斷面的水質(zhì)情況基本處于劣Ⅴ類水平。1—3月正處于旱季時期，河道水質(zhì)較為惡劣，氨氮濃度低于Ⅴ類水平，綜合污染指數(shù)在1以上，污染較為嚴重；4—9月水質(zhì)在Ⅳ～Ⅴ類，除個別月份BOD5濃度無法達到Ⅴ類水平，4項指標能達到目標要求；10—12月水質(zhì)能夠在Ⅲ～Ⅳ類。2016年1—12月期間，1月份的斷面綜合污染指數(shù)最高可達到2.48，污染最為嚴重。

表1 2016年1—12月云臺山河水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計及評價結(jié)果

[月份 CODMn（mg/L） BOD5（mg/L） NH3-N（mg/L） TP（mg/L） 水質(zhì)類別 綜合污染指標 1 5.8 6.4 4.96 0.23 劣Ⅴ 2.48 2 5.95 7.6 3.02 0.35 劣Ⅴ 1.51 3 4.75 7.1 3.32 0.34 劣Ⅴ 1.66 4 4.8 6.2 0.7 0.15 Ⅴ 0.62 5 4.75 5.8 0.45 0.26 Ⅳ 0.65 6 4.5 4 1.37 0.24 Ⅳ 0.685 7 3.68 3.8 1.31 0.35 Ⅳ 0.875 8 5.5 7.8 0.78 0.28 Ⅴ 0.78 9 7 12.3 1.45 0.4 劣Ⅴ 1.23 10 4.53 2 0.87 0.13 Ⅲ 0.435 11 4.8 4.4 0.81 0.13 Ⅲ 0.44 12 3.6 6.1 1.45 0.16 Ⅳ 0.725 Ⅲ 6.00 4.00 1.00 0.20 Ⅳ 10.00 6.00 1.50 0.30 Ⅴ 15.00 10.00 2.00 0.40 ]

2.3 云臺山河斷面污染源分析 云臺山河主要以氨氮為主，BOD5和總磷污染為輔。通過資料收集和現(xiàn)場踏勘調(diào)查云臺山河控制斷面匯水區(qū)內(nèi)的污染源和現(xiàn)有污染物防止設(shè)施情況得知，點污染源主要包括：河流沿岸分布有4座排水泵站，其中2座為支浜排水泵站，2座為雨水排水泵站，雨水排水泵站提升來自泵站匯水區(qū)內(nèi)的徑流雨水或混接的生活污水，支浜排水泵站提升來自支浜的河水，兩者將提升后的污水匯入云臺山河。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2座支浜提升的支浜污染很嚴重，且水量很大。在江寧南區(qū)有一新建的污水處理廠，該污水處理廠的尾水直接排入云臺山河，雖達到一級A標準，但對于河水仍然造成污染。另一重要污染源是上游客水的匯入，湖頭橋上游的水質(zhì)現(xiàn)狀為劣Ⅴ類，也直接造成了河道水質(zhì)的污染。面污染源主要為農(nóng)業(yè)面污染源，包括畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染。

3 云臺山河水質(zhì)達標整治措施

3.1 點污染源控制

3.1.1 泵站改善 云臺山河道沿岸分布的4座排水泵站，其中2座雨水泵站為湖頭橋雨水泵站和高塘雨水泵站，這2座雨水泵站主要接納來自匯水區(qū)域內(nèi)的雨水，由于泵站周邊的管網(wǎng)系統(tǒng)大部分仍為雨污混接排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)體系不太完善，部分生活污水也通過該泵站排入云臺山河道。對雨污混接排水系統(tǒng)進行改造是解決問題的關(guān)鍵，但雨污混接問題不僅普遍存在于江寧區(qū)市政管網(wǎng)系統(tǒng)中，更有很多街區(qū)及建筑內(nèi)管道有這種現(xiàn)象，若要進行管網(wǎng)系統(tǒng)的重新修整，無法在短期內(nèi)完成。因此短期內(nèi)能夠改善的方面包括以下幾個方面：一是在湖頭橋雨水泵站和高塘雨水泵站增設(shè)雨污混接截留措施，將截留的污水接入新建的江寧南區(qū)的污水處理廠內(nèi)，經(jīng)過處理后再排放；二是在保證雨水泵站不溢流的情況下，將雨水泵站旱天開泵水位提高，防止部分混接污水排入河道[5-6]。還有2座支浜排水泵站為新躍泵站和王家圩泵站，主要是提升支浜內(nèi)的水，支浜的污染較為嚴重，而且水量大，對云臺山河道的水質(zhì)影響較大。對于該泵站的整治，必須先對支浜水質(zhì)進行改善，可根據(jù)當?shù)刂т呵闆r制定合理的改善措施?？稍诒谜緝?nèi)增設(shè)簡單的水處理設(shè)施，降低污染物的排放。

3.1.2 污水處理廠尾水排放控制 江寧南區(qū)污水處理廠是新建的污水處理廠，正好處于云臺山河道中上游，處理總規(guī)模10萬m3/d，其中一期規(guī)模6萬m3/d，主要收集城鎮(zhèn)污水，排放尾水標準為一級A，達標后直接排入云臺山河道。對于尾水入河，雖然已經(jīng)滿足《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值（DB32/1072-2008）》要求，但仍然對云臺山河道的水質(zhì)造成一定的污染，而且排水量大，嚴重影響河道水質(zhì)達標。可以在污水處理廠云臺山沿岸增加生態(tài)化建設(shè)，種植綠色植物；提高尾水回用率，可將回用水作為農(nóng)業(yè)灌溉用水和道路清潔用水，提高回水利用率。

3.2 農(nóng)業(yè)面源污染整治措施 江寧區(qū)是華東最大、全國第二的農(nóng)副產(chǎn)品物流中心，主要以畜牧、蔬菜、糧食、水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)為主，耕地面積占總面積的1/3，位于秣陵街道的云臺山河道自2011年起也開展設(shè)施農(nóng)業(yè)，在施展農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的過程中，農(nóng)藥化肥的投灑、工業(yè)飼料的廣泛使用以及養(yǎng)殖污水的排放對河道造成了一定的面源污染。（1）相關(guān)部門應(yīng)制定相關(guān)政策，按照“種養(yǎng)結(jié)合、以地定畜”的要求制定相關(guān)措施，科學(xué)規(guī)劃布局畜禽養(yǎng)殖，加快養(yǎng)殖小區(qū)的建設(shè)，合理確定養(yǎng)殖區(qū)域、總量、畜種和規(guī)模，根據(jù)生態(tài)環(huán)保的原理，以充足的消納土地將處理后的畜禽廢棄物就近還田利用，并強化畜禽養(yǎng)殖分區(qū)管理。推廣環(huán)保型養(yǎng)殖飼料的使用，嚴謹采用抗生素等藥劑的濫用，保證產(chǎn)品的安全和健康，提高飼料養(yǎng)分的利用率，降低畜禽類排泄物排放量，禁止將病死的動物向河道內(nèi)扔擲，以減少環(huán)境污染[7]。（2）加強畜禽綜合利用，非禁養(yǎng)區(qū)和限養(yǎng)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場（小區(qū)）要根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模和污染防治需要，配套建設(shè)糞便污水貯存、處理設(shè)施。禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的養(yǎng)殖場應(yīng)逐步關(guān)停；限養(yǎng)區(qū)內(nèi)以環(huán)保設(shè)施完善的規(guī)模化養(yǎng)殖場為主，規(guī)模小、不具備整改能力的養(yǎng)殖場也應(yīng)逐步關(guān)停。對于保留下來的養(yǎng)殖場，探索建立分散養(yǎng)殖糞污收集、貯存、處理與利用體系，提升工廠化堆肥處理規(guī)模，推廣高效液態(tài)有機肥生產(chǎn)技術(shù)，鼓勵開展屠宰廢水等農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢水無害化處理和循環(huán)利用。新建養(yǎng)殖場應(yīng)采取生物、工程、農(nóng)業(yè)等措施利用畜禽糞便，新建、改建、擴建規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場（小區(qū)）要實施雨污分流、糞便污水資源化利用[8]。（3）加強水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理制度，完善水產(chǎn)養(yǎng)殖機制。嚴禁投放大量化學(xué)藥劑，提高養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性，生態(tài)環(huán)保和健康為原則下實施養(yǎng)殖工作[9]。

3.3 河道整治措施與生態(tài)修復(fù)措施 按照“保護優(yōu)先、自然恢復(fù)”為主的方針，重點對各斷面所在河流上游區(qū)域開展生態(tài)保護與恢復(fù)。對水流不暢、沿岸污染物排放量較大的河道實施定期清淤，主要河道實施輪浚，減輕河道內(nèi)源污染對水質(zhì)的影響?？梢栽诤拥纼蛇叿N植濕地植物，增加綠化，可以阻擋部分污水的排入，在降雨時也可保護河堤，減少初降雨雨水的污染[10]。

3.4 生態(tài)補水措施 云臺山河道在暴雨時期容易出現(xiàn)洪澇現(xiàn)象，可以在河道邊建立水庫，當河道容納量達到極限時收集多余的河水，在河道枯水期填補水位，沖減污染物的濃度；也可以利用污水處理廠深度處理尾水對主要河道枯水期實施補水，增加河流的水環(huán)境容量。

4 總結(jié)

（1）本文以2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮、總磷4項指標的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用單因子評價法和綜合污染指標評價法，對云臺山河道的水質(zhì)達標情況進行了調(diào)查和評價。云臺山河道總體水質(zhì)處于劣Ⅴ類水平，1—3月河道正處于干枯時期，水質(zhì)情況較為惡劣，氨氮濃度低于Ⅴ類水平，主要污染指標為氨氮，次要污染指標為BOD5和總磷。

（2）云臺山河道污染源主要為點污染源和農(nóng)業(yè)面污染源（畜牧和水產(chǎn)養(yǎng)殖為主）。建議完善排水泵站系統(tǒng)，加強污水處理廠尾水排放監(jiān)管，控制農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的污染物排放，促進河道周圍生態(tài)建設(shè)，改善水質(zhì)問題。

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（責編：張宏民）