扁擔河民營工業(yè)園段總磷污染特征及來源分析

文_曹志俊 常州市人居環(huán)境檢測防治中心

磷是生態(tài)系統(tǒng)中必不可少的營養(yǎng)元素，其在水體中的含量與水體的營養(yǎng)程度密切相關(guān)，水體中磷過剩會引起水體富營養(yǎng)化，誘發(fā)水華暴發(fā)，導致水體生態(tài)系統(tǒng)崩潰，影響水體景觀和功能?？偭鬃鳛橹匾乃h(huán)境監(jiān)測指標之一，常被用來表示水體營養(yǎng)化污染的程度。

扁擔河位于常州市西南地區(qū)，北起京杭運河，向南流經(jīng)奔牛、鄒區(qū)、卜弋、厚余，與孟津河交匯，全長15．5km，主要功能包括承泄上游京杭運河來水，承排奔牛鎮(zhèn)、鄒區(qū)鎮(zhèn)、西湖街道、嘉澤鎮(zhèn)等地區(qū)澇水，是許多沿岸廠區(qū)重要的水上交通道路。扁擔河主要流經(jīng)村莊和農(nóng)田，沿線有少量畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)為主，其次為工業(yè)，是太湖流域湖西區(qū)的一條重要河道，也是滆湖的主要入湖河道之一。2020 年以來，扁擔河民營工業(yè)園斷面總磷濃度多次異常。本文通過對扁擔河及支流總磷進行形態(tài)分析和污染溯源分析，確定扁擔河民營工業(yè)園段的總磷污染特征和污染來源，為區(qū)域水環(huán)境治理提供建議，為下一步的環(huán)境監(jiān)管工作指引方向。

1 監(jiān)測概況

扁擔河民營工業(yè)園水質(zhì)自動站地處鐘樓與武進交界，水系、水質(zhì)自動站、河流閘壩分布和手工加密監(jiān)測點位(見圖1)，其中扁擔河橋、卜弋橋、大溝壩橋、民營工業(yè)園、厚余橋5 個斷面為扁擔河干流監(jiān)測斷面，三壩閘北、三壩閘南、青龍閘北、青龍閘南4 個斷面為扁擔河支流老扁擔河監(jiān)測斷面，樊家橋、公元橋、汪頂浜3 個斷面分別為扁擔河支流鶴溪河、卜泰河、汪頂浜監(jiān)測斷面。

采樣、分析方法分別遵守《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91-2002）和《水質(zhì) 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》（GB/T11893-1989）等要求；分別用過硫酸鉀消解、濃硝酸+濃鹽酸酸化消解和不經(jīng)消解的前處理方法，經(jīng)鉬銻抗法顯色后測定水中總磷、酸水解磷和正磷酸鹽的濃度，對總磷進行形態(tài)分析，總磷與酸水解磷的差值為有機磷，酸水解磷與正磷酸鹽的差值為聚磷酸鹽；水樣經(jīng)0．45μm 醋酸纖維濾膜過濾后，用上述方法測定水中溶解態(tài)磷；過濾前后的差值為顆粒態(tài)磷。

圖1 扁擔河水質(zhì)監(jiān)測斷面

2 污染特征分析

2.1 污染時空特征分析

分析扁擔河橋和民營工業(yè)園自動站總磷濃度時間變化趨勢(見圖2），扁擔河民營工業(yè)園自動站6 月份總磷濃度多次異常升高，最高達1．425mg/L 和1．294mg/L，氨氮及高錳酸鹽指數(shù)等指標均無明顯變化。

圖2 扁擔河總磷濃度時間變化趨勢

對扁擔河及其主要支流的12 個斷面進行手工加密監(jiān)測（見表1），老扁擔河總磷濃度較高，青龍閘北總磷濃度高達9．46mg/L，水質(zhì)狀況較差。

表1 民營工業(yè)園自動站周邊斷面手工加密監(jiān)測分析結(jié)果

2.2 污染形態(tài)分析

對民營工業(yè)園自動站周邊斷面進行總磷的形態(tài)分析（見表2），民營工業(yè)園、厚余橋斷面有機磷濃度分別為0．080mg/L 和0．130mg/L，遠高于上游卜弋橋、大溝壩橋斷面，存在明顯的有機磷污染，電鍍廢水和農(nóng)業(yè)廢水是常見的有機磷污染來源。各監(jiān)測斷面的顆粒態(tài)磷占比為11．5%～29．9%，根據(jù)以往的研究結(jié)果，可以排除濁度及底泥擾動對總磷濃度產(chǎn)生的影響；高錳酸鹽指數(shù)和氨氮濃度均處于較低水平，不符合一般工業(yè)污染和生活污染特征。

3 污染來源分析

3.1 污染源調(diào)查

受汛期水利影響，扁擔河流向變動頻繁。調(diào)取民營工業(yè)園自動站總磷與流量數(shù)據(jù)進行匹配分析發(fā)現(xiàn)，總磷濃度異常升高均發(fā)生在扁擔河順流（由北向南）時（見圖3），由此判斷，總磷異常升高的污染來源在民營工業(yè)園自動站上游。

圖3 6 月10 日至7 月13 日調(diào)查范圍內(nèi)水質(zhì)自動站總磷濃度及流速情況

手工加密監(jiān)測時，老扁擔河青龍閘正在往南排水。調(diào)閱三壩閘和青龍閘排水記錄，青龍閘曾多次排水，共計55 小時。調(diào)取民營工業(yè)園自動站總磷監(jiān)測數(shù)據(jù)，與青龍閘排水進行匹配分析，民營工業(yè)園自動站總磷濃度異常時間與青龍閘排水時間相關(guān)性一致(見圖4)。

圖4 青龍閘排水時間與民營工業(yè)園自動站數(shù)據(jù)比對

表2 民營工業(yè)園自動站周邊斷面磷形態(tài)分析結(jié)果

隨機選取三壩閘和青龍閘之間的兩處農(nóng)田，采集多日暴雨后田間積水進行分析，結(jié)果分別為氨氮0．083mg/L、總磷0．794mg/L 和氨氮0．049mg/L、總磷0．645mg/L，田間積水總磷濃度異常，與河道內(nèi)水質(zhì)污染特征一致。

3.2 污染來源權(quán)重計算

對老扁擔河沿線污染源狀況進行調(diào)查，進行污染溯源。調(diào)查范圍（見圖5）：河道東岸外延1km 范圍以及西岸至扁擔河的區(qū)域，調(diào)查區(qū)域總面積為3．67km2。

圖5 老扁擔河調(diào)查范圍與區(qū)外入境源相對位置

根據(jù)污染源調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計，老扁擔河沿線總磷年入河量為0．587t，各種污染源的總磷入河量如表3 所示。

表3 各污染源總磷入河量統(tǒng)計

用各種污染源總磷入河量占總磷入河總量的比率計算總磷污染來源權(quán)重（見圖6），種植業(yè)是老扁擔河沿線總磷污染主要污染源，占比高達44%，其次為區(qū)外入境源，占比28%，其他污染源分別占比5%～9%不等。

圖6 污染來源權(quán)重圖

4 結(jié)果討論

民營工業(yè)園段為單一的總磷污染，通過總磷的形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)有機磷濃度較高，存在明顯的農(nóng)業(yè)污染特征。

民營工業(yè)園自動站水質(zhì)總磷濃度異常與青龍閘排水時間相關(guān)性一致，老扁擔河高濃度含磷來水是民營工業(yè)園總磷異常的主要原因。

通過污染來源分析，確定種植業(yè)是老扁擔河總磷污染的最主要原因。老扁擔河周邊以農(nóng)田果園居多，大量使用磷肥及有機磷農(nóng)藥，經(jīng)雨水沖刷流入老扁擔河。

5 建議

開展區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)種植的休耕輪作，控制種植業(yè)面源污染，推行種植業(yè)清潔生產(chǎn)，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)；進一步推廣測土配方施肥技術(shù)，推行農(nóng)藥、化肥減施。

對污水管網(wǎng)接管不到位的情況進一步排查，對未接管住戶進行污水接管；其余未建設(shè)有農(nóng)村污水設(shè)施的村組逐步推廣人工濕地、化糞池等污水設(shè)施，降低生活污染負荷。

進一步推進區(qū)域內(nèi)農(nóng)村的分散式污水處理站及配套設(shè)施建設(shè)，提升區(qū)域內(nèi)的農(nóng)村生活污水處理率。