謝 飛,王向華,楊 磊
(江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司,南京 210000)
近年來,隨著我國城市快速發(fā)展,城市規(guī)模日益擴大,污水排放量不斷增加,但城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施,特別是城市老城區(qū)控污截流難度較大,大量污染物入河,水體污染嚴重,水體出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭[1]。城市黑臭水體已經(jīng)成為一種城市病,幾乎無一城市幸免,經(jīng)常是“反復治理,治理反復”[2]。2015年,國務(wù)院印發(fā)的《水污染防治行動計劃》要求“2020年,地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi),到2030年,城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”。全國自上而下發(fā)起一場城市黑臭水體殲滅戰(zhàn)。
內(nèi)秦淮河(玄武段)位于南京市玄武區(qū)內(nèi),起始于中山路,東流至北門橋、洪武路橋,接納進香河(暗涵)來水,繼續(xù)東流至通賢橋、浮橋,接納珍珠河來水,再與清溪河來水一同匯入內(nèi)秦淮河東段至逸仙橋入秦淮區(qū),屬于水質(zhì)考核市控斷面,2020年逸仙橋斷面水質(zhì)考核目標為Ⅴ類水,逸仙橋斷面當前水質(zhì)為劣V 類。因此,調(diào)查清楚逸仙橋斷面水質(zhì)超標原因已是迫在眉睫,本文通過周邊水系調(diào)查、污染源強解析的途徑,剖析逸仙橋斷面水質(zhì)超標成因,從而提出有效對策,為地方環(huán)保管理部門提供技術(shù)支撐,以便改善秦淮河流域水環(huán)境。
內(nèi)秦淮河位于江蘇省南京市玄武區(qū),是中心域區(qū)秦淮河水系內(nèi)最重要的景觀河道,穿越玄武區(qū)和秦淮區(qū),主要功能是承接中心城區(qū)秦淮河水系的洪水與澇水排入秦淮河干流。玄武區(qū)境內(nèi)秦淮河全長2.68 km2,現(xiàn)狀河道上口寬8~21 m,控制水位在6.8~7.3 m,河底標高約5.4~6.2 m。匯水范圍為北起玄武湖,南至中山東路,西起中央路,東至龍蟠中路,總面積約為5.76 km2。研究區(qū)域范圍如圖1所示。
圖1 內(nèi)秦淮河(北段和東段)匯水區(qū)水系概況
通過玄武區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,本文收集了2016年5月-2017年4月秦淮河北段、內(nèi)秦淮河東段以及珍珠河、清溪河等例行監(jiān)測數(shù)據(jù)。
內(nèi)秦淮河北段、東段的各斷面水質(zhì)為劣V 類,可能是由于洪武北路橋旁的污水截流井內(nèi)污水溢出導致該段水質(zhì)較差;珍珠河各斷面水質(zhì)為IV 類,是因為珍珠河是玄武湖由武廟閘向內(nèi)秦淮河補水的通道;清溪河水質(zhì)為劣V 類。內(nèi)秦淮河北段、東段及清溪河主要超標因子為氨氮、總磷,平均污染指數(shù)為3.23~12.76 和2.93~6.80。
通過區(qū)環(huán)保局和居委會調(diào)查分析,內(nèi)秦淮河(北段和東段)匯水面積內(nèi)無工業(yè)污染源,主要污染源是生活污染源和地面降雨徑流。調(diào)查發(fā)現(xiàn),匯水范圍內(nèi)雨污分流尚未全部完成,各支流還存在33 個大大小小排污口,據(jù)測算約有30%的生活污水未進入污水處理廠進行處理而直接排入附近水體。另外,降雨產(chǎn)生城市地表徑流沖刷所帶來的污染物也是污染物來源之一。污染物產(chǎn)生量及入河核算成果如表2所示。
內(nèi)秦淮河(玄武段)水量主要由玄武湖補水、清溪河來水和降雨徑流構(gòu)成,綜合考慮水文、水體污染來源等因素,對整治范圍內(nèi)入河的污染源進行概化,建立研究區(qū)域一維水環(huán)境數(shù)學模型。
表2 污染物產(chǎn)生量及入河量核算成果
根據(jù)排水達標區(qū)建設(shè)方案,社區(qū)經(jīng)雨污分流后仍最終納入沿河截流溝后再進入污水處理廠,截污仍然不徹底,雨天漫流的情況仍然存在。因此,考慮雨季最不利情況,經(jīng)核算削減率可達到55%。玄武湖補水是內(nèi)秦淮河(玄武段)水質(zhì)改善和生態(tài)水量的重要保證,本文設(shè)計引水量2.0 m3/s、2.5 m3/s和3.0 m3/s 三種方案,引水水質(zhì)達到IV 類。計算方案如表3所示。
表3 玄武湖引水達標方案計算
在內(nèi)秦淮河北段中山路以西暗涵來水及玉帶河(清溪河上游)來水達到V 類水的情況下,按照污染源削減55%,得到逸仙橋斷面改善后COD 濃度為24.11 mg/L,其不大于40 mg/L,氨氮濃度為2.05 mg/L,其不小于2.0 mg/L,總磷濃度為0.28 mg/L,其不大于0.4 mg/L,氨氮不能達Ⅴ類水質(zhì)要求。
在內(nèi)秦淮河北段中山路以西暗涵來水及玉帶河來水(清溪河上游)達到V 類水的情況下,按照污染源削減55%,得到逸仙橋斷面改善后COD 濃度為21.88 mg/L,其不大于40 mg/L,氨氮濃度為1.76 mg/L,其不大于2.00 mg/L,總磷濃度為0.25 mg/L,其不大于0.40 mg/L,能確保達到達Ⅴ類水質(zhì)要求。
在確保內(nèi)秦淮河北段中山路以西暗涵來水及玉帶河來水達到V 類水的情況下,按照污染源削減55%,得到逸仙橋斷面改善后COD 濃度為20.34 mg/L,其不大于40 mg/L,氨氮濃度為1.57 mg/L,其不大于 2.00 mg/L,總磷濃度為0.22 mg/L,其不大于0.40 mg/L,能確保達到Ⅴ類,且氨氮水質(zhì)接近IV 類,說明引水量越大,改善效果越明顯。
對區(qū)域內(nèi)未完成的雨污分流的居民區(qū)和企事業(yè)單位,加快實施完成雨污分流,確保區(qū)域污水和雨水不混接、不搭接。同時,對內(nèi)秦淮河北段、內(nèi)秦淮河東段以及珍珠河、清溪河等沿河排污(水)口進行調(diào)查及整治。
一是提高玄武湖補水規(guī)模,建議達到2.5~3.0 m3/s,二是要對內(nèi)部河道滯留區(qū)進行活水改造,對內(nèi)秦淮河北段(洪武路橋-浮橋)引水系統(tǒng)進行電氣化改造,并在珍珠河上設(shè)置潛水泵,引水量約為0.25 m3/s。
對秦淮河北段、清溪河、珍珠河每兩年進行一次生態(tài)清淤,消除河道內(nèi)源污染,增強水體復氧能力和自凈能力[3]。另外,對沿河截留溝每年進行一次疏通清理。
根據(jù)匯水區(qū)域范圍內(nèi)現(xiàn)狀綠地情況,結(jié)合海綿城市建設(shè)理念,通過增加綠道透水面積、增設(shè)初雨調(diào)蓄池等措施,達到“吸水、蓄水、凈水、用水、排水”的目標,消減地表徑流污染[4]。
內(nèi)秦淮河北段、東段,清溪河的各斷面為劣V 類,主要超標因子為氨氮、總磷;珍珠河水質(zhì)均能達到IV類標準。內(nèi)秦淮河入河量COD 1 788.33 t/a,氨氮239.49 t/a,總磷29.4 t/a。在內(nèi)秦淮河北段中山路以西暗涵來水及玉帶河(清溪河上游)來水達到V 類水的情況下,玄武湖引水達到2.5 m3/s,能確保達到達Ⅴ類水質(zhì)要求;玄武湖引水達到3.0 m3/s,能確保達到Ⅴ類,且氨氮水質(zhì)接近IV 類,說明引水量約大,改善效果越明顯。