南京外秦淮河水质分析与引江换水方案探讨
2013-05-03董妍妍
董妍妍
(江苏省秦淮河水利工程管理处,江苏南京 210001)
1 概述
秦淮河全长100多km,流域面积为2631 km2,上游有16条支流,发源自溧水县东庐山和句容宝华山,自东向西,流经南京、镇江两市的溧水、句容,汇合于建宁西北村,至东山分为两支。北支过通济门外与护城河汇流,绕城南、城西至三汊河入长江。此段秦淮河又被分为两支:一支经象房新村旁新建孔闸入城,称为内秦淮河;另一支由武定门节制闸进入南京主城区,至三汊河口入江,称为外秦淮河。西支秦淮新河,经南京西善桥至金胜村入长江。
秦淮河是古城南京的母亲河,秦淮河沿线既有物质形态的城墙、城河、城堡以及历史古迹,又有众多流传至今的历史典故和民间传说,可谓历史积淀深厚。然而,随着南京市城市建设规模的迅速扩张,经济社会的快速发展,工业废水和生活污水的排放量大幅增加,秦淮河污染越来越严重,严重影响南京城市景观形象。故改善秦淮河水质状况,进行水环境治理已经迫在眉睫。
2 水质分析
2.1 监测项目与分析方法
监测工作由江苏省水文水资源勘测局南京分局承担,具体监测项目见表1,其中,化学需氧量采用的是国际标准,其余项目按国家标准执行。水质评价标准采用国家质量监督总局与国家环保总局联合发布的《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)。
2.2 水质情况
根据2001~2005年的水质资料,对外秦淮河水环境状况进行评价,由于市区凤台桥河段处于外秦淮河的中间,比较具有代表性,所以选择凤台桥段进行评价。2001~2005年(没有实施引江换水之前)水质较差,市区水质一直是劣于V类水,一到夏天,天气炎热、雨水又少,秦淮河水质恶化加剧,河水变黑发臭,水面垃圾漂浮,严重影响了沿岸居民的生活质量。经过检测,超标物质主要有溶解氧、氨氮、高锰酸钾盐指数、BOD5等,该4个项目超标率均为100%,见表2。
表1 水质监测项目及分析方法
表2 2001~2005年外秦淮河凤台桥断面水质及评价结果
3 工程现状与引江换水整治方案
改善河湖水环境的主要措施包括控制污水排放和使河道水体流动两方面,必须加强污染源头治理,严格入河排污管理,控制工业、农业、生活等各种污水的排放总量和排放位置。但在大范围的污染源未得到彻底治理前,利用现有水利工程设施,采取合理调度方案,可在充分发挥各项工程防汛抗旱效益的同时,缩短换水周期,增加水环境容量,一定程度上改善河湖的水环境状况。笔者结合外秦淮河引江换水工程,通过分析引江换水前后外秦淮河水质的变化,来探讨外秦淮河水质整治的方案。
3.1 工程现状
秦淮河水利工程主要由武定门水利枢纽和秦淮新河水利枢纽组成。武定门水利枢纽位于南京市秦淮河武定门段,由节制闸和抽水站两座中型水工建筑物组成。秦淮新河水利枢纽位于南京市雨花台区秦淮新河入江口处,主要由一座大型节制闸、一座中型抽水站以及水文测站、鱼道等水工建筑组成。两座水利枢纽共同承担秦淮河流域防洪排涝、抗旱灌溉、引水和南京市城南地区防洪排涝、水环境改善等综合利用任务。
3.2 引江换水整治方案
要改善秦淮河水质,在污水截流和流域入河污染物总量控制的基础上,还必须通过流域调水使河道水体流动。根据江苏省水文水资源勘测局南京分局对秦淮河水域水质监测结果,石臼湖水质一般在Ⅲ~Ⅴ类,优于秦淮河水质。故调水方案是利用石臼湖水系与秦淮河水系的天然落差,对现状河道局部河段加以疏浚,以实现换水。从石臼湖引水入秦淮河的路线为:石臼湖—溧水—干河—秦淮河—外秦淮河—长江,采用这种方法引水必须在石臼湖水量丰沛、石臼湖水位高于秦淮河水位情况下进行,且路线较长,沿途容易受周围点源及面源污染,因此,引水期间必须进行水质监测。此线路依靠水体自流进行引水,费用较低。
由于长江水量充沛、水质良好、自净能力强,长江江苏段水体水质基本维持在Ⅱ类,所以可选择长江作为调水水源地。在水位不满足要求的情况下,通过利用秦淮新河水利枢纽,自引或抽引长江水入秦淮河,促使水体流动,稀释河道污水,达到重点改善外秦淮河(南京城区段武定门节制闸下至长江边三汊河口)水环境的目的。从秦淮新河水利枢纽处引长江水的引水路线为:长江—秦淮新河—外秦淮河—长江,实际上就是引入长江水对整个南京市内的外秦淮河进行冲洗,以达到水体水质转好的目的。此线路较短,受沿途影响较小,且水质有保障,但是成本较高。要达到景观水(Ⅴ类水质)标准,武定门闸在汛期高温天气必须保证50 m3/s以上引水流量,每天为外秦淮河调水量不少于430万m3,非汛期引水流量需在40 m3/s左右,每天为外秦淮河调水量不少于345万m3,相应地秦淮新河抽水站在汛期每月需开机15 d左右,每天开机4~5台,非汛期每月开机15 d以上,每天开机4台,引江调水任务十分艰巨。
4 引江换水工程实施
4.1 监测方案
为了揭示引江换水对外秦淮河水质的影响,江苏省水文水资源勘测局南京分局每半个月一次对水质情况进行监测,在外秦淮河上游七桥瓮至下游三汊河口设置了6个水质监测断面,分别为:七桥瓮、武定门、凤台桥、三山桥、草场门桥、三汊河口,另外在秦淮新河上设置了1个点:秦淮新河闸,一共7个水质监测断面。调水期间的调水量由秦淮河管理处统一调度并统计,在秦淮新河抽水站和武定门闸站设置两个水量监测断面。
4.2 引江换水方案实施后水质评价
自2005年7月22日成功实施“引江换水”工程以来,秦淮河管理处严格执行调度指令,科学调度现有水利工程,合理配置水资源,每年抽引长江水3亿多m3,切实做好外秦淮河引江换水运行管理工作。经省水环境监测中心8年来沿秦淮河取样化验分析表明:通过启动引江换水工程,长江水带动了秦淮河水体的流动,为秦淮河输送了优质的水源,增强了城市水环境容量,使流入外秦淮河的污染物得到稀释和降解,消除了黑臭现象;同时,由于水流流速的加大,冲刷河道底泥及污染物,减缓了河道的淤积速度,减小了其引起河水二次污染的可能性。同2005年引江换水工程实施以前相比较,换水后的秦淮河水质明显得到改善,沿河水体氨氮指数达到Ⅴ类,高锰酸盐指数达到Ⅳ类,溶解氧指数达到Ⅳ类,总磷指数达到Ⅳ类,引江换水沿线水清、无异味、无漂浮物,秦淮河水质在逐渐变好。
5 结论与措施
5.1 结论
各次水质监测评价结果表明,外秦淮河的引江换水工程对外秦淮河的水质有明显的改善作用,同时改善了城市的生活环境,带来了一定的社会、经济效益。但是,通过引江换水工程改善外秦淮河水环境耗资巨大,也只是权宜之计,它不可能成为长期采用的水污染治理措施。
5.2 措施
对于外秦淮河水的治理不能只依靠引江换水工程,还应结合其他有效措施,统筹规划,进行综合治理。
5.2.1 河道清淤疏浚
通过实施系统的清淤工程,清除河中的污染物,提高水体视觉效果,这种方法直接迅速,但是所需的成本和工程量较大,且只能在短时间内解决淤积堵塞问题,而没有起到根除作用。
5.2.2 防洪堤达标
在河道堤防建设中,对尚未进行治理的河段,防洪工程的规划设计要结合河道环境综合整治;对已建防洪墙(堤)的河段,要在满足防洪功能前提下,兼顾环境等方面功能要求进行改造,如绿化、景观、道路等。
5.2.3 控制污染物的排放
我国城市废水处理率有待提高,工业废水及其污染物的排放不能仅仅满足于达标排放,还应削减排放总量。因此,要求环保部门加强入河排污口监测,加大治理力度,严格控制水体污染,杜绝向外秦淮河排放工业污水和生活污水,对违法行为坚持做到“有法必依,执法必严,违法必究”。此外,应该提倡生态农业,从减少化肥、农药的使用量做起,采取各种生态工程治理农业和农村的污染。
5.2.4 雨污分流工程
市政部门要加快城区生活污水收集、污水输送管网、集中处理系统的建设速度并投入运行。实施雨污分流,使雨水、污水各行其道,雨水通过雨水管排放进入河道;污水经过污水管收集进入污水处理厂处理达标后排放水体。通过雨污分流工程可提高污水处理率,还城市一个碧波荡漾的水环境。
5.2.5 加大外秦淮河周边环境整治,增加绿化景观工程
结合城市出新和改造,加大整治力度,对污染企业进行关停、搬迁、改造等治理,对于为一己私利人为污染水的违法行为,要建立相应的制度予以追究。同时,以外秦淮河为纽带,两侧绿色长廊为辅,增加绿地面积,将植物配置和周围的自然景观及历史文化资源相融合,进行整体布局和设计。
5.2.6 改变“先污后治”观念,加大环保宣传力度
转变固有的行为观,要走生态治污之路,将科学治污与文化治污相结合,行政治污与市场治污相互动。谁污染谁治理,在收取水费同时收取水污染治理费,污水处理厂实行企业化运营,国家负责相关法规制度的制定和执行工作。采取积极有效措施,进行深入、广泛、持久的宣传教育,提倡“全民参与,从我做起”,通过宣传教育使人们都能自觉地爱护水环境,保护水环境,使水环境保护扎扎实实深入人心。