南通市主要入海河流水质分析与评价

殷小琴 季寅星

(南通市生态环境监控中心，江苏 南通 226000)

南通市位于江苏省东南部，长江三角洲北翼，东抵黄海，南望长江，处于沿海经济带与长江经济带“T”形结构交汇点，是中国首批对外开放的14个沿海城市之一[1-2]。南通市集“黄金海岸”与“黄金水道”优势于一身，拥有海岸线210km，全市海岸带面积1.3万km2，沿海滩涂2100km2，是中国沿海地区土地资源最丰富的地区之一。南通市拥有滨海、生态等良好的旅游资源，自然地理优势使浅海养殖业成为当地的优势产业，目前，南通市的海洋资源正处于全面开发状态。

然而，随着人类社会经济活动的加剧，生态环境恶化问题也日益凸出，有关南通近岸海域的研究结果表明，近海海域水质呈下降趋势，各类水污染事故及赤潮的发生频率上升，海域水环境质量明显下降，水体富营养化现象严重，近岸海域生物受到污染，沿海养殖的贝类死亡、紫菜减产现象时有发生[3-8]。生态环境部公布的2017年近海海域生态环境质量公报指出，海洋污染源的最大构成主要是入海陆源污染物。陆源污染物主要有两类，一类是入海河流污染物，另一类是直排海污染物，其中入海河流是入海污染物的主要通道，因此，入海河流治理成为了海洋污染治理的首要任务[9]。近年来，南通市为贯彻落实各级政府关于水污染防治的工作方案，大力开展“清水工程”“三河三行业整治”等专项行动，积极推进水环境综合整治，2016年制定了《南通市“十三五”水污染防治规划》，并启动了包括“入海河流污染治理”等五大类水污染防治工作。

水污染防治中的基础性工作是水质评价，本文采用单因子评价法和综合水质评价法，对2019年南通市主要入海河流水质监测结果进行了分析评价，旨在掌握各主要入海河流水质现状，以期为南通市水环境进一步改善及近岸海域管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 监测点位及测定方法

南通市将北凌河、栟茶河、掘苴河、如泰运河、通吕运河、通启运河6条入海河流所在断面列入国控断面监测点，各河流对应监测断面名称及监测点位见表1。在每条河流的入海处设置采样断面，监测时间为2019年，监测频次为每月1次，共12次，按照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)水质评价涉及项目开展全项监测，按照《水和废水监测分析方法》(第四版)中相关内容进行采样和分析[10-11]，水质数据均为全年监测结果经算术平均化处理后的均值。

表1 南通市主要入海河流监测点位

1.2 评价方法

目前，单因子评价法和综合污染指数法在河流水环境质量评价研究领域被广泛应用，本研究采用上述两种方法分别对南通市6条主要入海河流水环境质量进行评价[12]。

1.2.1 单因子评价法

单因子评价的判别法，就是用水质最差的单项指标所属类别来确定水体综合水质类别，即某一监测点水质中任一评价项目超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类指标，该监测点水质即为Ⅱ类，超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类指标，水质即为Ⅲ类，依次类推[13]。

水质单因子评价法计算公式为

Pi=Ci/C0

(1)

式中：Pi为单项污染指数；Ci为第i项污染物的实测值，mg/L；C0为第i项污染物的标准值，mg/L。

水质参数的污染指数大于1时，表明该水质参数超过了规定的水质标准，已经不能满足使用要求。

1.2.2 综合污染指数评价法

单因子水质评价可以简单明了地了解水域是否满足功能要求，但它只考虑了最突出的因子，具有一定的片面性。综合污染指数法是对各污染指标的相对污染指数进行统计，得出代表水体污染程度的数值，反映多个水质因子与相应水质标准之间的综合对应关系[14]。

综合污染指数法计算公式为

(2)

式中：Pi为第i项污染物的污染指数；n为参与评价的污染物项数；P为综合污染指数。

综合指数的范围P≤0.20为好；0.202.00为严重污染。

2 结果与讨论

2.1 水质分析结果

根据2019年对南通市6条主要入海河流的监测数据可知，各河流重金属含量(Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、Se、Cr)和其他7项指标(砷、石油类、挥发酚、氟化物、氰化物、阴离子表面活性剂、硫化物)含量都比较低，达到Ⅰ类水质标准，pH值呈弱碱性，符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)(pH值为6～9)，其余各项指标分析结果见表2。

表2 2019年各河流水质监测平均值及水质类别 单位:mg/L

2.2 单因子污染评价及综合评价

南通市近海功能以养殖捕捞渔业、水产种质资源保护用途为主，河流口水域水质应该不低于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水质，故本评价以Ⅲ类水质标准为单项指标标准值。由表2可知，2019年南通市主要入海河流断面Ⅲ类以上水质的污染物主要是以高锰酸盐指数、氨氮、化学需氧量、生化需氧量为主的有机污染和以总磷为主的富营养化污染。对6条河流各主要污染因子进行评价，由计算结果(见表3)可知，2019年6条入海河流水质现状为：通吕运河及通启运河达到Ⅲ类水质标准；栟茶运河、掘苴河、如泰运河及北凌河水质达Ⅳ类水质标准。栟茶运河、掘苴河、北凌河的高锰酸盐指数、化学需氧量、总磷超标；如泰运河的总磷和北凌河的生化需氧量有轻微超标现象。高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标，其值越高表明水中有机污染物越多，污染也就越严重[15-16]。6条河流氨氮均达到Ⅲ类水质标准，通吕运河的氨氮指数最优，说明各河流受氨氮污染较轻；在参与评价的所有水质指标中，总磷超标问题最为突出，总磷超标的河流共4条，占监测河流总数的66.7%。其中，掘苴河总磷超标最为严重，超标率达50%；5项监测指标单因子污染指数由高到低依次为：总磷、化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮，可见水质污染主因是以总磷为主的水体富营养化。

表3 2019年水质单项污染指数及综合污染指数

根据单因子计算结果得出6条河流的综合污染指数及污染程度，各河流的综合污染指数范围为0.53～1.08，依据相应的污染等级判断：栟茶运河的断面水质综合污染指数为0.94，属于中度污染；掘苴河断面水质综合污染指数为1.08，属于重污染；如泰运河水质综合污染指数为0.72，属于中度污染；北凌河断面水质综合污染指数为0.95，属于中度污染；通吕运河和通启运河均属于轻度污染，断面水质综合污染指数分别为0.53和0.70。

2.3 南通市各主要入海河流污染物浓度的月际变化

对2019年各入海河流不同污染物的月际变化进行统计，统计结果见图1。由图1可知，各河流中不同污染物在不同月份之间的变化并无统一的规律，如泰运河、北凌河、通吕运河和通启运河各污染物浓度月际变化相对不明显；栟茶河、掘苴河各污染物指标值下降趋势较明显，但高锰酸盐指数、氨氮、生化需氧量在5—7月有所升高，原因可能是由于降雨地表雨水径流造成污染物浓度短时间升高；作为流经城镇或城乡接合区的入海河流，受城镇工农业现代化发展、高密度居民生活排污等多种因素的影响，污染物浓度并无明显的规则的波动变化。

图1 南通市各入海河流主要污染物浓度的月际变化

2.4 南通市各主要入海河流水质的年度变化

2018—2019年入海河流水质统计情况见表4。由表4可知，各河流水质2019年较2018年有明显的改善，2019年已全面消除劣Ⅴ类水体，栟茶运河、如泰运河、北凌河已从重度污染改善为中度污染；通启运河由中度污染改善至轻度污染；掘苴河和通吕运河污染程度不变，但综合污染指数已有显著下降，趋势向好。

表4 2018—2019年入海河流水质统计结果

3 结 论

本文依据单因子评价法和综合污染指数法对2019年南通市6条主要入海河流断面的监测数据进行了分析与评价，结论如下：

a.南通市主要入海河流都出现了不同程度的污染，单因子评价结果表明，6条河流大多指标都符合Ⅲ类水质标准，主要受有机物和营养物污染，总磷是其中最突出的污染物。

b.综合污染指数评价表明，6条主要入海河流的综合污染指数范围为0.53～1.08，最高值出现在掘苴河，属于重度污染，2019年只有通吕运河及通启运河达到了Ⅲ类水质标准，属于轻度污染。

c.各河流不同污染物的浓度月际变化并无规律，比较了2018年和2019年的监测结果，2019年6条入海河流水质均有明显的改善，已全面消除了劣Ⅴ类水体。