吳俊鋒 李佳 吳天祺
摘 要:為研究云臺(tái)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(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用單因子評(píng)價(jià)法和水質(zhì)綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法進(jìn)行水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況調(diào)查與評(píng)價(jià),分析河道主要污染因子及污染來(lái)源。結(jié)果表明:云臺(tái)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(dá)到Ⅳ類水的水平。河道的主要污染源包括點(diǎn)污染源和農(nóng)業(yè)面污染源,針對(duì)各污染源分別提出了相應(yīng)的對(duì)策建議,以改善河道水質(zhì)狀況。
關(guān)鍵詞:云臺(tái)山河道;水質(zhì)達(dá)標(biāo);污染因子;污染源
中圖分類號(hào) X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)展的推進(jìn),云臺(tái)山河道的水污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻,河體惡化發(fā)展,嚴(yán)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(diǎn)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(yán)重超標(biāo),污染物總量難以控制,斷面水質(zhì)低于區(qū)域水質(zhì)目標(biāo),水環(huán)境形勢(shì)不容樂(lè)觀。針對(duì)云臺(tái)山河道的水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況的調(diào)查和水污染的控制工作勢(shì)在必行。為此,本研究主要以云臺(tái)山河道湖頭橋斷面2016年1—12月CODMn、BOD5、氨氮、總磷4項(xiàng)指標(biāo)為基礎(chǔ),采用單因子評(píng)價(jià)法和水質(zhì)綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法,通過(guò)分析河道主要污染因子和污染來(lái)源,對(duì)云臺(tái)山河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況進(jìn)行調(diào)查,針對(duì)污染源提出了相應(yīng)的控制對(duì)策,為河道水污染的治理提供參考[1]。
1 云臺(tái)山河概況
1.1 研究區(qū)域概況 南京市云臺(tái)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(zhǎng)16.5km,流域面積204m2,流經(jīng)橫溪、祿口、秣陵3個(gè)街道。沿線保護(hù)面積533.33hm2,保護(hù)人口6萬(wàn)多人。云臺(tái)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(kāi)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(jì)區(qū)。全區(qū)10個(gè)街道,秣陵與10個(gè)街道交界接壤,共計(jì)25個(gè)社區(qū),面積185.3km2,保護(hù)人口近40萬(wàn)人。江寧區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和,無(wú)霜期長(zhǎng),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(fēng)、干旱等天氣,因此云臺(tái)山河道在暴雨期間易出現(xiàn)洪澇等情況,造成嚴(yán)重的河流污染。
1.2 云臺(tái)山河斷面概況 本文將云臺(tái)山河水體分為4個(gè)斷面,包括湖頭橋、鳳凰防汛駐點(diǎn)、云臺(tái)山山河大橋(寧宣高路)、正方中路云臺(tái)山河,主要以湖頭橋斷面為主要研究對(duì)象。云臺(tái)山河斷面情況如圖1所示。研究區(qū)域水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面采用人工采樣為主,檢測(cè)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)[2]中的CODMn、BOD5、氨氮、總磷4項(xiàng)常規(guī)指標(biāo),監(jiān)測(cè)頻率為3次/月,每月的監(jiān)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)和《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[3]。
圖1 云臺(tái)山河斷面位置
2 云臺(tái)山河水質(zhì)狀況調(diào)查和分析
2.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法 采用單因子評(píng)價(jià)法和綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)斷面水體的主要超標(biāo)因子和污染狀況[4]。
2.1.1 單因子評(píng)價(jià)法 計(jì)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(shí)測(cè)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.2 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法 計(jì)算公式如下:
P=max(P1、P2……Pn)
式中,P表示某個(gè)站點(diǎn)的污染指數(shù);Pn表示第n個(gè)污染因子的污染指數(shù);n表示評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)》(GB3838
-2002)中各項(xiàng)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(shí)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(yán)重;4—9月水質(zhì)在Ⅳ~Ⅴ類,除個(gè)別月份BOD5濃度無(wú)法達(dá)到Ⅴ類水平,4項(xiàng)指標(biāo)能達(dá)到目標(biāo)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(dá)到2.48,污染最為嚴(yán)重。
表1 2016年1—12月云臺(tái)山河水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及評(píng)價(jià)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(biāo) 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(tái)山河斷面污染源分析 云臺(tái)山河主要以氨氮為主,BOD5和總磷污染為輔。通過(guò)資料收集和現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查云臺(tái)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(diǎn)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(lái)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(lái)自支浜的河水,兩者將提升后的污水匯入云臺(tái)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(yán)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(tái)山河,雖達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),但對(duì)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(tái)山河水質(zhì)達(dá)標(biāo)整治措施
3.1 點(diǎn)污染源控制
3.1.1 泵站改善 云臺(tái)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(lái)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(guò)該泵站排入云臺(tái)山河道。對(duì)雨污混接排水系統(tǒng)進(jìn)行改造是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,但雨污混接問(wèn)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(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)的重新修整,無(wú)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(gè)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(guò)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(kāi)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(yán)重,而且水量大,對(duì)云臺(tái)山河道的水質(zhì)影響較大。對(duì)于該泵站的整治,必須先對(duì)支浜水質(zhì)進(jìn)行改善,可根據(jù)當(dāng)?shù)刂т呵闆r制定合理的改善措施??稍诒谜緝?nèi)增設(shè)簡(jiǎn)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(tái)山河道中上游,處理總規(guī)模10萬(wàn)m3/d,其中一期規(guī)模6萬(wàn)m3/d,主要收集城鎮(zhèn)污水,排放尾水標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A,達(dá)標(biāo)后直接排入云臺(tái)山河道。對(duì)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(diǎn)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(duì)云臺(tái)山河道的水質(zhì)造成一定的污染,而且排水量大,嚴(yán)重影響河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)??梢栽谖鬯幚韽S云臺(tái)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(guó)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(tái)山河道自2011年起也開(kāi)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(guò)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(duì)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(qiáng)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(yán)謹(jǐn)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(dòng)物向河道內(nèi)扔擲,以減少環(huán)境污染[7]。(2)加強(qiáng)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(chǎng)(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(chǎng)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(chǎng)為主,規(guī)模小、不具備整改能力的養(yǎng)殖場(chǎng)也應(yīng)逐步關(guān)停。對(duì)于保留下來(lái)的養(yǎng)殖場(chǎng),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(jī)肥生產(chǎn)技術(shù),鼓勵(lì)開(kāi)展屠宰廢水等農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢水無(wú)害化處理和循環(huán)利用。新建養(yǎng)殖場(chǎng)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(kuò)建規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)(小區(qū))要實(shí)施雨污分流、糞便污水資源化利用[8]。(3)加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理制度,完善水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)制。嚴(yán)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(shí)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(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)”為主的方針,重點(diǎn)對(duì)各斷面所在河流上游區(qū)域開(kāi)展生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)。對(duì)水流不暢、沿岸污染物排放量較大的河道實(shí)施定期清淤,主要河道實(shí)施輪浚,減輕河道內(nèi)源污染對(duì)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(shí)也可保護(hù)河堤,減少初降雨雨水的污染[10]。
3.4 生態(tài)補(bǔ)水措施 云臺(tái)山河道在暴雨時(shí)期容易出現(xiàn)洪澇現(xiàn)象,可以在河道邊建立水庫(kù),當(dāng)河道容納量達(dá)到極限時(shí)收集多余的河水,在河道枯水期填補(bǔ)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(duì)主要河道枯水期實(shí)施補(bǔ)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(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用單因子評(píng)價(jià)法和綜合污染指標(biāo)評(píng)價(jià)法,對(duì)云臺(tái)山河道的水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行了調(diào)查和評(píng)價(jià)。云臺(tái)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(shí)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(biāo)為氨氮,次要污染指標(biāo)為BOD5和總磷。
(2)云臺(tái)山河道污染源主要為點(diǎn)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(qiáng)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(jìn)河道周圍生態(tài)建設(shè),改善水質(zhì)問(wèn)題。
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(責(zé)編:張宏民)