河流污染類型與常規(guī)項目監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性的探討

文_仲佳鑫 南通市海門生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站

1 被研究河流基本情況

本文主要對海門市境內(nèi)的四條河流進行研究。四條河流分別是通呂運河、通啟運河、青龍河以及靈甸河。

通呂運河概況：通呂運河是江蘇著名通航運河，西起南通，東至呂四，全長78.85km，灌溉面積282.9萬畝，排澇699km2。通呂運河開鑿于南宋咸淳元年（西元1265年），是兩淮節(jié)制使李庭芝調(diào)動民力開鑿的一條由金沙、余慶場（今余東）至海的大運河，以供王師調(diào)行軍舟之用，原名“運鹽河”。這便是通呂運河的雛形。通呂運河上橋梁甚眾，主要有通寧大橋、崇川大橋、通京大橋、通富大橋、北城大橋、靜海大橋、新余大橋、世紀大橋、通州大橋、通靈橋、金余大橋、余北大橋、貨隆大橋、包場大橋、包場二號橋、劉浩大橋、正余大橋等。

通啟運河概況：通啟運河西起南通市區(qū)，東至啟東塘蘆港，全長93.39 km，承擔(dān)530km2排澇及100萬畝農(nóng)田灌溉任務(wù)，是重要的區(qū)域性引排骨干河道之一。1958年，通啟運河由幾十萬農(nóng)民人工挖掘而成。通呂運河目前河坡坍塌，河床淤積相對嚴重，局部過水斷面萎縮，致使河道引排能力下降。流域內(nèi)存在鋼繩企業(yè)、印染企業(yè)以及燃油提煉企業(yè)等。

靈甸河概況：靈甸河位于海門市東部，從北至南，主要流經(jīng)悅來鎮(zhèn)、臨江鎮(zhèn)及臨江化工園區(qū)，與通啟運河、海門河等河流交匯，最終流入長江。

青龍河概況：青龍河是海門市境內(nèi)的主要航道，南北走向，北起運鹽河南側(cè)，南至長江邊，全長18.79km，是南北向主要航道之一。從南向北依次與青西河、青化河、海門河、通啟運河相交。青龍河流經(jīng)四甲、常樂、三廠三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

上述四條河流流經(jīng)地域不同，污染的類型也各不相同。通呂運河及通啟運河為東西向河流、靈甸河以及青龍河為南北向河，海門的水系特點為北高南低、西高東低，因此選取最東端及最南端的四個斷面進行研究。近年來四個代表斷面主要的超標項目及超標原因見表1。

表1 研究河流代表斷面超標項目及原因

通呂運河與通啟運河同為運河，但是通呂運河作為重要航道缺乏生態(tài)自凈能力；青龍河與靈甸河同為南北向的河流，并且都流經(jīng)企業(yè)密度較大的工業(yè)園區(qū)，不同的是青龍河流經(jīng)經(jīng)濟活動頻繁的城鎮(zhèn)。

2 河流水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

上述四條河流在發(fā)生水質(zhì)下滑時，南通市海門生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站均對相關(guān)斷面水質(zhì)進行了加密監(jiān)測，并排查造成水質(zhì)下滑的原因。根據(jù)加密監(jiān)測的分析結(jié)果，可以得到水質(zhì)下降時各常規(guī)監(jiān)測項目的變化趨勢。為了便于討論分析，將各項目的監(jiān)測結(jié)果與相應(yīng)的Ⅲ類水水質(zhì)標準的比值作為歸一化值進行討論。所涉及項目的III類水水質(zhì)標準見表2。各項目歸一化值的變化趨勢見圖1。

山的下面有一片墳地。那是我們四個人經(jīng)常光顧的地方。城市中的許多人死后都葬在這里。艷陽天里，墳碑、墳丘及書法遺照，個個亡韻十足。你會覺得這些人還都活著，只是存在的方式不同罷了。

表2 地表水Ⅲ類水水質(zhì)標準

2.1 通呂運河數(shù)據(jù)分析

通呂運河天西大橋斷面主要超標項目為總磷，總磷的濃度一度大于0.4mg/L。經(jīng)排查，總磷持續(xù)維持較高水平，主要原因是農(nóng)業(yè)面源污染問題嚴重，同時河流自凈系統(tǒng)基本喪失。農(nóng)業(yè)活動中施用大量化肥、農(nóng)藥，在灌溉時未被作物吸收的化肥、農(nóng)藥隨地表徑流進入河流，加之河流自凈系統(tǒng)喪失，造成總磷的富集。當遇到排澇以及引清擠污等工程造成河流水面降低時，總磷的監(jiān)測結(jié)果很不理想。

2.2 通啟運河數(shù)據(jù)分析

通啟運河海洪大橋斷面主要超標項目為高錳酸鹽指數(shù)。通啟運河具有較好的自凈能力，海洪大橋斷面水質(zhì)也長期達到Ⅲ類水水質(zhì)標準，此次高錳酸鹽指數(shù)超標發(fā)生在2018年年底。經(jīng)排查，水質(zhì)下滑原因是斷面附近新建了一個規(guī)模較大的臨河養(yǎng)鴨場。養(yǎng)鴨場存在養(yǎng)殖廢水和糞便等污染物直接排入河流的現(xiàn)象，造成水質(zhì)惡化。

2.3 靈甸河數(shù)據(jù)分析

靈甸河主要的超標項目為氨氮。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果靈甸閘斷面水質(zhì)為劣V類，其中水質(zhì)氨氮異常高成為制約水質(zhì)達標的主要矛盾。經(jīng)排查，造成氨氮異常高的原因是園區(qū)企業(yè)的雨污分流不徹底。

2.4 青龍河數(shù)據(jù)分析

青龍河主要的超標項目為化學(xué)需氧量及氨氮?？傮w來講，青龍河水質(zhì)與其余三條河流相比較差，這是由于青龍河環(huán)境容量小，同時沿河生活污水未經(jīng)處理入河以及園區(qū)企業(yè)雨污分流不徹底。

圖1 監(jiān)測結(jié)果歸一化值的變化趨勢

3 結(jié)果與討論

本文通過對監(jiān)測結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性、超標項目與污染類型的關(guān)聯(lián)性及河流特征與污染類型的關(guān)聯(lián)性的研究說明常規(guī)項目監(jiān)測數(shù)據(jù)在河流污染類型的研究判斷和水質(zhì)變化預(yù)警及水質(zhì)提升方面的作用。

3.1 監(jiān)測結(jié)果的關(guān)聯(lián)性

通過對監(jiān)測結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn)，河流在因為某一特定原因造成水質(zhì)下滑時監(jiān)測結(jié)果之間存在較高的關(guān)聯(lián)性。其中靈甸河在出現(xiàn)氨氮歸一化值異常高時，其余項目的歸一化值較為穩(wěn)定，水質(zhì)隨著氨氮歸一化值降低而停止下滑。因此，監(jiān)測結(jié)果的穩(wěn)定說明了監(jiān)測結(jié)果之間具有關(guān)聯(lián)性，正是這種關(guān)聯(lián)性印證了通過監(jiān)測結(jié)果研究判斷河流水質(zhì)變化及污染類型的可靠性。

3.2 超標項目與污染類型的關(guān)聯(lián)性

通呂運河主要超標項目為總磷。磷元素因其在環(huán)境中的循環(huán)特性，極易在河流底泥中富集，當通呂運河因排澇以及引清擠污等工程造成河面水位下降時，較高的水速加劇了底泥的二次污染，雖然其余項目歸一化值也有一定程度的上升，但是變化幅度最大的項目還是總磷，加密監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性也印證了這個結(jié)論。

通啟運河發(fā)生水質(zhì)下滑時主要超標項目為高錳酸鹽指數(shù)。通啟運河海門段具有較好的自凈能力，尤其在東段，水質(zhì)穩(wěn)定且達到III類水水質(zhì)標準，然而臨河的養(yǎng)殖業(yè)造成水中溶解氧降低，高錳酸鹽指數(shù)升高。與其余幾個項目相比，高錳酸鹽指數(shù)的歸一化值升高的幅度更高，這說明高錳酸鹽指數(shù)對因養(yǎng)殖業(yè)造成河流污染最敏感。

靈甸河的主要超標項目為氨氮，園區(qū)內(nèi)一條景觀河最終流入靈甸河。園區(qū)內(nèi)由于雨污分流不徹底，少量高氨氮難降解的生產(chǎn)廢水通過景觀河進入靈甸河，造成靈甸河氨氮歸一化值明顯升高，因此在其余常規(guī)項目變化幅度不大的情況下，氨氮大幅度超標基本就可以斷定污染源為難降解的生產(chǎn)廢水。

青龍河水質(zhì)相比另外三條河流水質(zhì)明顯更差，超標的項目也比較復(fù)雜不夠明晰，主要的超標項目為化學(xué)需氧量及氨氮。這說明青龍河的污染為復(fù)合型的污染，經(jīng)排查為城鎮(zhèn)生活污水與園區(qū)雨污分流不徹底共同所致。

3.3 河流特征與污染類型的關(guān)聯(lián)性

超標項目監(jiān)測結(jié)果就是河流水質(zhì)的表征，河流水質(zhì)和其所受的污染類型又息息相關(guān)。結(jié)合河流特征與污染類型分析，不難發(fā)現(xiàn)兩者之間存在較大的關(guān)聯(lián)性。主要包括以下幾個方面：以通航為主且自凈能力不強的運河，其污染類型為底泥的二次污染，直接原因為農(nóng)業(yè)面源污染；兩岸無明顯聚居區(qū)且水面開闊水量較大的內(nèi)河，主要的污染類型為養(yǎng)殖廢水污染；流經(jīng)園區(qū)和城鎮(zhèn)的河流較難避免因雨污分流造成的河流水質(zhì)下滑。

因此通過對常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析并結(jié)合河流特征即可得出河流污染類型的初步判斷。

3.4 關(guān)聯(lián)性的應(yīng)用及意義

常規(guī)項目的監(jiān)測所需的人力物力較少，并且能在短時間內(nèi)完成樣品的采集，所需的分析設(shè)備也較為常見，甚至可以做到在現(xiàn)場的簡單分析。

能夠快速地響應(yīng)，通常污染事件的發(fā)生比較突然，如果短時間內(nèi)得不到有效響應(yīng)會對水質(zhì)產(chǎn)生較大的影響，如果前期建立了相應(yīng)的關(guān)聯(lián)性，可以大大縮短應(yīng)對時間。

可以總結(jié)相應(yīng)的經(jīng)驗并應(yīng)用到各種類型河流的整治中，可以有效提升區(qū)域內(nèi)河流的整治工作。

4 結(jié)語

當河流缺乏自凈能力時，磷元素會加速在底泥中富集，當遇高流速和低水位的情況下，總磷極易超標；高錳酸鹽指數(shù)相對其余三個常規(guī)項目對養(yǎng)殖污染更敏感；氨氮監(jiān)測結(jié)果異于其余三個項目突然升高，很有可能是有少量難降解的生產(chǎn)廢水入河；河流流量低，流經(jīng)城鎮(zhèn)和園區(qū)時會產(chǎn)生復(fù)合型污染，造成各項水質(zhì)指標下降，尤其是化學(xué)需氧量及氨氮。

常規(guī)項目監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化與河流污染類型有著緊密的關(guān)聯(lián)性。通過常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合河流特征對河流污染類型的研判、河流水質(zhì)變化預(yù)警及河流的整治是可行和可靠的。