梅雨季節(jié)京杭運河鎮(zhèn)江段水體污染影響研究

殷偉慶

(江蘇省鎮(zhèn)江環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 鎮(zhèn)江 212001)

2020年6月15日—7月30日，由于鎮(zhèn)江市正值梅雨季，降雨形成的徑流將城市地表大量的空氣沉降物及有毒有害物沖刷匯集進入受納水體，使得城市地表徑流中的污染物濃度急劇升高[1-2]。根據《江蘇省水環(huán)境質量監(jiān)測預警方案(試行)》(環(huán)發(fā)〔2020〕158號)要求，各市要結合當地實際情況，及時防范和化解水環(huán)境潛在風險，全面增強水環(huán)境防治工作的系統(tǒng)性、精準性、預見性，出現(xiàn)水質異常時及時向環(huán)境管理部門報告、預警，從而提升水環(huán)境管理水平和治理能力。因此探究梅雨期間鎮(zhèn)江市地表水體污染原因，摸清污染物來源，分析梅雨季節(jié)降雨期間高錳酸鹽指數和總磷濃度時空變化規(guī)律，總結出可能影響水質波動的原因，并提出相應的治理措施，對開展針對性的水環(huán)境治理尤其重要。

1 研究方法

1.1 點位設置

在京杭運河鎮(zhèn)江段及相關重要支流設置5個省級以上控制斷面，分別為諫壁橋(省考)、辛豐鎮(zhèn)(國考)、王家橋(省考)、呂城(國考)和運河支流前塍莊(省考)斷面，具體點位見圖1。

圖1 京杭運河鎮(zhèn)江段考核斷面點位示意

1.2 數據來源

2017—2019年6—7月江蘇省鎮(zhèn)江環(huán)境監(jiān)測中心高錳酸鹽和總磷歷史監(jiān)測數據；2020年6月1日—8月3日江蘇省水環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)平臺高錳酸鹽指數和總磷監(jiān)控數據；2020年6月17—19日現(xiàn)場專項調查監(jiān)測數據，包括總磷和高錳酸鹽指數。

2 結果與分析

2.1 水質狀況

2017—2019年6—7月歷史監(jiān)測數據表明：5個斷面6—7月日均水質基本達優(yōu)Ⅲ類考核目標，未出現(xiàn)較大幅波動，水質穩(wěn)定，與2020年梅雨季節(jié)水質反差明顯。

根據2020年江蘇省水環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)平臺監(jiān)控數據，京杭運河鎮(zhèn)江段全流域自2020年6月16日起，總磷和高錳酸鹽指數均出現(xiàn)異常，見表1。截至6月30日，呂城總磷濃度6月份最高小時數值達到0.475 mg/L，超標1.375倍；高錳酸鹽指數連續(xù)7 d出現(xiàn)異常波動，7 d中出現(xiàn)的最高小時數值為12.43 mg/L，超標1.07倍。受運河來水影響的前塍莊(丹金溧漕河)斷面水質總磷濃度也出現(xiàn)了異常(表1)。

表1 京杭運河水質預警情況①

2.2 平臺監(jiān)測數據分析

鑒于呂城數據的異常情況，通過調閱2020年6月1日—8月3日上游諫壁橋、辛豐鎮(zhèn)、王家橋、前塍莊相同時段監(jiān)測數據分析：京杭運河鎮(zhèn)江全段的水質呈現(xiàn)空間性和時間性均一致的規(guī)律性波動，見圖2(a)(b)。

圖2 5個斷面高錳酸鹽指數、總磷濃度監(jiān)測情況

自2020年6月16日起，京杭運河蘇南段起始斷面諫壁橋處，水質呈逐步下降趨勢，雖然上游段諫壁橋、辛豐鎮(zhèn)、王家橋3個斷面水質均未超Ⅲ類水質標準，但下游段呂城和前塍莊2個斷面的水質監(jiān)測指數則嚴重下滑，受丹陽市區(qū)段運河來水影響的前塍莊(丹金溧漕河)斷面總磷小時濃度最高超標1倍以上，呂城斷面總磷小時濃度最高超標1.375倍，明顯高于大運河丹陽段上游王家橋斷面。

以上結果表明，導致前塍莊和呂城斷面水質極速下降的主要原因為除了上游來水外，還有其他因素的影響，異常的空間分布主要在丹陽城區(qū)至呂城鎮(zhèn)之間，梅雨汛期初期(6月16日—28日)對諫壁橋、辛豐鎮(zhèn)、王家橋3個斷面水質有一定影響，但不顯著。

2.3 現(xiàn)場專項調查監(jiān)測分析

(1) 諫壁橋斷面。江蘇省鎮(zhèn)江環(huán)境監(jiān)測中心于2020年6月17日針對呂城斷面水質預警快報發(fā)出后，隨即對京杭大運河幾個斷面進行了現(xiàn)場調查和相關性分析，發(fā)現(xiàn)諫壁橋斷面水質相比以往水質明顯下降。經調查了解，由于近期諫壁閘處于關閉狀態(tài)，古運河的丹徒閘因為汛期開閘泄洪，大量古運河劣Ⅴ類水質進入京杭運河，造成京杭運河自諫壁橋斷面水質下降。期間發(fā)現(xiàn)在諫壁橋水質自動站附近停泊有大量船只，船舶污水可能也對斷面水質產生不利影響[3-4]。

(2) 呂城斷面。2020年6月18—19日鎮(zhèn)江市丹陽生態(tài)環(huán)境局對京杭運河呂城境內的主要入運河支流(永豐河、竇莊新河、東戰(zhàn)備河、西戰(zhàn)備河和永濟河)進行了加密監(jiān)測，結果顯示，京杭運河干流和呂城境內的支流水質均有不同程度的波動現(xiàn)象，波動較大的為支流水質，其中總磷濃度均超出Ⅲ類標準1倍以上，永豐河和竇莊新河更是超標3倍；此外，高錳酸鹽指數也有不同程度的超標現(xiàn)象，永豐河和竇莊新河均超標1倍。

2.4 水質波動原因分析

(1)沿途污水處理廠排水影響。通過調閱京杭運河丹陽段沿途3個污水處理廠排放量統(tǒng)計日報數據發(fā)現(xiàn)：排放量和排放濃度與平時相比均無明顯變化，說明污水處理廠排水不是造成京杭運河丹陽段前塍莊和呂城斷面水質異常波動的根本原因。

(2)受不利氣象條件影響。自2020年6月15日開始，鎮(zhèn)江市連續(xù)降雨，其中6月16日9：00—6月18日9：00全市平均降雨量達36.9 mm，而丹陽市則達66.2 mm，較往年同期增長了約100%。受防洪排澇的壓力，各排澇站和涵閘均打開，大量污染物隨之匯入運河，直接影響京杭運河水質。根據鎮(zhèn)江全市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)對部分排澇站的監(jiān)測結果表明，80%的排澇站閘內水質均為劣Ⅴ類水質。

(3)京杭運河鎮(zhèn)江段起始處受污染。經調查，京杭運河諫壁橋斷面上游丹徒閘在雨期進行了開啟(平時長期閉閘)，大量古運河劣Ⅴ類水質進入京杭運河。此外，因諫壁橋船閘長期閉閘禁止了船舶通行，大量船只積壓在諫壁橋斷面上游區(qū)域，可能造成京杭運河自諫壁橋斷面水質下降。

(4)雨污分流不徹底。古運河沿途存在多個生活污水溢流口，加上玉帶河和周家河污水匯入，直接導致古運河水質長期不達標(下游丹徒鎮(zhèn)省控斷面長期劣Ⅴ類)，適逢雨期排澇站開閘放水，大量污水匯入京杭運河，導致諫壁橋斷面水質惡化。云陽街道石城村內前史甲長溝(石城二級溝)由于未接管大量Ⅴ類水常年淤積溝內，隨著雨天雨水匯入丹金溧漕河，對前塍莊斷面水質產生嚴重影響。呂城鎮(zhèn)鎮(zhèn)北泵站由于涉及土建和設備采購等原因，改造工作還在進行。而呂城鎮(zhèn)鎮(zhèn)南泵站自2020年6月15日以來均為滿負荷運行，部分污水不能及時通過泵站送往污水處理廠處理，從而直接入河影響京杭運河呂城斷面水質。

(5)支流水質較差。呂城境內的主要支流水位均暴漲，對自動站水質影響較大的永豐河、永濟河等由于防汛防澇的需要，大量劣Ⅴ類水匯入京杭大運河，是影響呂城斷面水質的主要原因之一。

(6)農業(yè)面源污染情況嚴重。從丹陽市全國第二次污染源普查的結果來看，農業(yè)源水污染物排放占比依然很大，尤其是氮、磷，氨氮、總氮占比約50%，總磷占比更達到80%以上。京杭運河沿線多為農業(yè)種植區(qū)，6月中旬正值水稻插秧季節(jié)，插秧前每公頃農田施入基肥450～525 kg，基肥主要成分為過磷酸鈣，加上近期雨量暴增，大量含磷農田漫灌水進入地表水體，導致水體總磷濃度超標，水質進一步惡化[5-6]。

3 建議

(1)加強全市排澇泵站的管理。建議相關部門引起高度重視，合理安排排澇站的開啟時間和頻次，對于水質極差的排澇站閘內水應開展溯源分析，查找和切斷污染源頭。

(2)加強入河排污口監(jiān)管。包括但不限于企業(yè)污水排口、畜禽和水產養(yǎng)殖排口、農村生活污水排口、溝渠排口，防止污水趁汛期偷排入河。加快入京杭運河主要支流的整治工作。

(3)加快建成區(qū)雨污分流建設。做到建成區(qū)內污水管網全覆蓋、污水全收集。同時，針對城鎮(zhèn)污水處理廠落實擴容提標工程，此舉是防止汛期水質大幅度下降的根本措施。

(4)減少農業(yè)面源污染。加強對農村面源的監(jiān)管，對于未能及時收割的秸稈進行科學處理，鼓勵村民使用低磷復合肥，對漫灌的秧田水及時封堵，減少主汛期(6—8月)對河流水質的影響。

(5)加強多部門聯(lián)動協(xié)作。建議生態(tài)環(huán)境、水利、氣象、住建等部門加強聯(lián)動協(xié)作，密切關注雨情和水情變化形勢，做好科學預判，提前做好防控措施。