苏南运河镇江段水环境污染特征及治理对策

2014-12-02罗刚，周欢，解兵，韩啸

四川环境 2014年1期

罗刚，周欢，解兵，韩啸

(1.镇江市环境监测中心站，江苏镇江 212000;2.镇江市丹徒区环保局，江苏镇江 212000)

1 前言

近年来，国民经济迅猛发展，占用河道、排放污水等破坏环境的问题较为突出，致使运河镇江段部分河段出现了水质恶化的趋势，影响周边居民的正常生活，同时也严重制约镇江市社会经济的可持续发展。镇江市政府对苏南运河镇江段进行了多次整治工作，整治和保护工作取得了一定的成效，运河镇江段水质有了一定的改善，水质恶化的趋势得到了初步遏制。但从总体上看，苏南运河镇江段水环境问题还没有得以根本解决。此外，苏南运河镇江段与太湖水系关系密切，2008年4月国务院审议通过了《太湖流域水环境综合治理总体方案》，明确了太湖水污染防治工作总体思路和工作重点。江苏省环保厅根据国务院常务会议、《省政府关于印发江苏省太湖水污染治理工作方案的通知》、《省太湖办关于编制太湖流域主要入湖河道、重点区域水环境整治达标方案的通知》和《省政府办公厅关于在太湖主要入湖河流实行双河长制的通知》等精神，组织开展了15条主要入湖河道水环境综合整治规划的编制工作，对全省太湖流域水环境综合整治行动作出了新的部署。而苏南运河镇江段所在区域河网密布，各河流间水利关系复杂，准确掌握污染来源与构成的难度很大。鉴于此情况，通过对现状污染源及水环境状况的充分调查，分析水资源环境存在的主要问题，以容量总量控制为基础，提出保证苏南运河镇江段达标的综合治理对策。

2 研究区域概况和研究方法

2.1 研究区域概况

苏南运河镇江段北起谏壁镇，向南至丹阳市城区折向东流，在丹武两市交界处止，全长42.2km，是湖西水系的纽带。其东西向有鹤溪河、永丰河、中心河、胜利河及香草河等;南北向有九曲河、丹金溧漕河、通济河、简渎河。本研究区域为:自镇江市谏壁船闸 (N:32°10′18″，E:119°33′58″)为起点，沿河至丹阳市吕城镇 (E:119°44′59″，N:31°56′36″)水质监测断面为终点。当前苏南运河镇江段水环境功能定位以工业用水为主，王家桥-宝塔湾段由于经过丹阳市区，其水环境功能主要以景观为主。目前尚有很多企业污水处理排口直接设置在运河上，运河水质总体处于劣Ⅴ类，而且沿岸城镇集中，人口密集，生活污水也大量排入运河中，这些都导致运河治理难度很大。

2.2 研究方法

2.2.1 数据分析来源和评价

水环境质量现状分析采用镇江市环境监测中心站自2010～2012年的例行监测数据以及2011年6～7月的该区域河段补充监测数据，包括8个例行监测断面和63个补充监测点位 (由于补充监测点位数量较多无法在图上全部标出，因此仅在图上标注了水质变化幅度较大的点位)。实地补充监测方法为:以谏壁闸为起点，至吕城断面为终点，分别沿河道东侧和西侧每隔2km左右布设一个监测点位，遇有支流、岔河以及污染源入河处增设监测点，东侧共布设监测点位30个，西侧共布设监测点位 33个。监测因子包括:CODCr、CODMn、BOD5、氨氮、总磷、总氮、氟化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群，数据评价方法采用单因子评价法［1-2］和综合污染指数法［3-4］。图1为研究区域流域概况以及监测点位布设情况，例行断面基本情况见表1。

图1 流域概况及监测点位Fig.1 Watershed profile and monitoring sites

2.2.2 污染源分析和评价

对沿河的污染源按照工业污染源、生活污染源、农业污染面源划分，其中农业污染面源又分为种植业污染源和畜禽养殖业污染源。调查年份为2011年，所参考资料和数据分别来自镇江市环境监测支队提供的2012年环境统计数据，2012年中国水资源公报，2012年镇江市统计年鉴，《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)，规划区种植业污染源排放量及入河量参考《太湖流域主要入湖河流水环境综合整治规划编制技术规范》(2008年8月)。采用等标污染负荷法［5］对研究区域各种污染源的污染负荷进行评价。

3 污染特征分析

3.1 水环境污染状况分析

污染分指数Pij数值的大小可以反映某污染物是否超标及超标程度，若Pij≤1，则说明该污染物浓度符合控制标准;反之则超标，超标越严重。表2列出运河各项目污染分指数Pij前5位污染物及超标污染物 (Pij＞0.5)，表3为其超标情况。可以看出，2010～2012年苏南运河镇江段前5类污染物以氮磷类和有机类为主，首要污染物为总氮，其超标倍数均在6.5倍以上，其它污染因子也有不同程度的超标，表明运河污染程度较为严重，总体上看2011年的污染程度为这3年内的最高峰。

表1 水质监测断面基本情况Tab.1 Basic situation of water quality monitoring section

从图2可看出，谏壁桥断面2011年污染突然加重，可能与该年度谏壁桥桥体施工，该河道水流不畅，污染物积累有关;王家桥断面污染为严重，而吕城断面3年污染程度呈上升趋势，2012年污染程度甚至超过了王家桥断面，这与王家桥、吕城断面分别处于镇江城区和丹阳城区的下游，接收了上游大量生活污水和工业废水有关，而随着全市各污水处理厂的投产使用，进入运河的污水不断较少，污染得到初步遏制，大部分断面水质情况好转，3年来呈上升趋势。

表2 运河主要污染物表Tab.2 Main pollutants of the canal

表3 运河主要污染物浓度超标情况Tab.3 Pollutant concentrations and standards of the canal

图2 例行监测断面年际变化趋势Fig.2 Interannual variation trend of routine monitoring sections

图3是镇江市环境监测中心站2011年6～7月的实地补充 (自北向南)监测结果，分析可知，①苏南运河镇江段西侧在二郎庙支流入口 (西6#)、丹阳武进交界支流入口 (西32#)高锰酸盐指数均出现抬升，其它断面CODMn浓度基本稳定，变化不大;运河东侧由于沿河排口较多，CODMn浓度起伏较大，全程CODMn达标率为100%。②西侧总磷浓度变化不大，东侧在辛丰镇 (东12#)附近断面磷浓度达到最大值，超标率为6.35%，最大超标倍数25.5倍，这可能与该镇上生活洗涤污水较大量地直接进入河道有关。③运河西侧监测结果显示在九曲河口上游 (西23#)、战备河入口 (西29#)，氨氮出现了抬升;东侧监测结果显示在九曲河入河口下游 (东25#)，氨氮浓度下降，其原因可能是由于水质较好地九曲河河水的注入，苏南运河丹阳段的水质得到一定的改善。全程氨氮超标率7.94%，最大超标倍数1.15倍。具体点位布设见图1。

图3 全河段水质变化规律Fig.3 Variation of water quality of the whole river

3.2 污染源分析

从表4可以看出，2011年苏南运河镇江段沿程化学需氧量入河量3350.7吨/年，氨氮、总氮和总磷的入河量分别为 465.5吨/年、1006.8吨/年和123.7吨/年。化学需氧量、氨氮、总氮主要来源于生活污染，其入河量比重分别为 64.8%、56.8%、56.0%，其次为农业面源污染，其入河量比重分别为 24.5%、35.5%、32.8%。总磷主要污染来源是农业面源，占总入河量的比重为83.8%。从污染负荷比看，生活污水排放所造成的污染贡献度最大 (占56.8%)，农业面源排放的污染居第二位 (占32.3%)，该污染状况表明苏南运河镇江段的治理重点在于生活污水和农业面源的控制上。

表4 全河段主要污染物排放量构成Tab.4 Emissions of major pollutants of the river

3.3 污染现状分析

综合沿程水质调查结果和污染来源分析，苏南运河镇江段主要污染来源有以下几个方面:

(1)研究区域沿岸有工业、生活、农业排口100余个，同时还存在施工、垃圾固废堆放、码头等污染源，这些点源都对运河局部水质造成不同程度的影响。此外，航运业发展迅速，大量船舶上的生活污水和垃圾以及其运输的货物都会对水体造成污染。

(2)运河起始段氨氮处于一个较高的浓度水平，影响其上游来水水质的主要因素为长江内江、以及丹徒镇和谏壁镇沿江排放的污水。

(3)沿程排放的污染物中，主要污染因子是化学需氧量、氨氮、总氮和总磷，且氮磷类污染严重，其中对化学需氧量、氨氮、总氮贡献最大的是生活污染源，其次为农业污染源，对总磷污染贡献最大的是农业污染源。

4 水环境综合治理目标及对策

4.1 控制目标

根据江苏省环境科学研究院2009年10月编制的《苏南运河水环境综合整治规划》，确定苏南运河镇江段近期及远期的水质目标和总量控制指标，详细情况见表5。

表5 研究区域水质规划目标Tab.5 Water quality planning objectives of the studied area

4.2 治理对策

(1)堵住源头，有效疏导沿岸污水的去处问题。首先对沿岸100余个污水排口进行筛选，对于不合理的排口坚决封堵;其次对所有直接排入运河的生活污水、工业废水以及垃圾渗滤液进行疏导，逐渐引入城市污水管网，经污水处理厂后再排入运河，同时对以畜禽养殖业为主要污染源的农业面源加强管理，将污水集中后运到污水处理厂处理，并推行稻田节水灌溉、普及科学施肥技术［6］;最后对现有的谏壁污水处理厂、丹阳石城污水处理厂和丹阳沃特污水处理有限公司加强监督和管理，保证其出水水质达标排放，并加快其他污水处理厂和配套污水管网的建设，同时应尽可能考虑污水处理厂尾水的综合再利用，为尾水寻找合理的出路［7］。

(2)运用科学治水技术对水质不达标区域进行治理。综合运用各种水质改善措施，配合河道冲洗及补水、调蓄，使河道水质明显改善，水生生态得到恢复，具体包括采用除黑除臭工艺技术［8］、河道砾石床净化技术、生态浮床和浮岛等水体修复技术［9］措施。根据上述分析结论，王家桥和吕城断面的水质状况与其他断面相比较差，因此建议在辛丰三岔河桥-王家桥段和宝塔湾-吕城段进行不定期的河道曝气，改善水质增强水体的自净能力，在短期内实现水体无黑臭现象。

(3)改善河道周围的环境，使其整体生态向有利方向发展。包括构建生态河堤和建设人工湿地公园，为水生生物生长提供栖息的场所，从而有利于水生植物群落的形成。苏南运河镇江段目前只有王家桥-宝塔湾段的水环境功能区划主要为景观区划，在该段建立生态堤岸工程，既能有效改善运河水质，又能美化周围生态环境，如有可能应在全河段推广进行堤岸建设。

(4)运用行政手段，对全河段区域范围内的工业项目的加强管理和严格审批。加强新建工业项目的管理，消减氮磷排放，对于排放氮磷的项目应严格限批。积极引进吸收国内外先进设备和技术，提升产品档次，降低生产过程中的水资源的消耗和污染产出。同时提高企业清洁生产水平，推进工业再生水循环利用。