长江苏州段水质变化及七浦塘引水对阳澄湖水质影响分析

谢茂嵘 刘帅 吕文 孙捷琼 史书 白瑞泉 沈逸 张冲

收稿日期：2023-08-09

基金项目：苏州市水利水务科技项目（2020001；2021006；2022002），江苏省水利科技项目（2021069）和苏州市科技发展计划（社会发展科技创新）面上项目（2022SS22）联合资助。

作者简介：谢茂嵘（1993-），女，山西朔州，硕士，助理工程师，研究方向为水质监测、水资源评价与分析。

摘 要：根据2019—2022年长江苏州段水质各指标数据，分析变化趋势。结果表明，全年7月份的水质质量最差，超标主要项目为氨氮和溶解氧；夏季的水质较其他季节稍差，超标主要项目为溶解氧；2022年水质较前几年好转，Ⅱ类水断面占比上升，不达标月份减少，测次达标率集中在90%以上。溶解氧、总磷、总氮呈明显的季节性变化规律，溶解氧和总氮的含量冬春较高，夏秋较低；总磷变化规律则相反，冬春较低，夏秋较高。七浦塘引水工程对周边地区水质改善明显，七浦塘与阳澄湖引水期溶解氧、氨氮和总磷均显著优于排水期。

关键词：水质；季节性变化；七浦塘引水；阳澄湖水质；长江苏州段

中图分类号：X82文献标志码：A文章编号：1673-9655（2024）03-00-06

0 引言

长江[1-5]是我国第一、世界第三大河流，相关政府部门和专家们极其重视长江的水资源质量状况。长江经济带覆盖11个省市，面积约205万km2，人口和生产总值均超过全国的40%，是我国经济重心所在。长江江苏段位于长江流域下游，总长 432 km，是国家重要的生态廊道和水生物资源的宝库，也是江苏省沿江8市的防洪安全屏障和全省最重要的饮用水源地和灌溉水源地。苏州境内长江岸线约

135 km（西起与江阴市市交界的长山脚下，东讫与上海市交界的浏河口），途经张家港、常熟和太仓三市，是苏州生态环境的重要组成部分，也是支撑苏州长江经济带发展的重要自然资源。

阳澄湖是太湖流域平原上的第三大湖泊，地处苏州市相城区、工业园区和昆山市，是苏州市重要饮用水源地和战略后备水源地。七浦塘拓浚整治工程[6-8]东起长江，西至阳澄湖，在充分利用原有七浦塘、迷泾河、荡茜河等河道的基础上，从阳澄中湖南肖泾拓浚整治至长江，工程全长43.89 km，涉及苏州太仓市、常熟市、昆山市和相城区三市一区。七浦塘拓浚整治工程是苏州市第一个“通江达湖”引排工程，将对提高阳澄淀泖区抵御洪涝灾害的外排能力、保障供水安全、改善区域水环境发挥重要作用。七浦塘拓浚整治工程是增强以阳澄湖为中心河网有序流动、提高区域河网水环境容量的关键措施，为阳澄湖清水补给创造了有利条件。

1 水质现状评价

1.1 断面选取

根据入江河道分布以及结合实际监测，在长江苏州段共选取了43个具有代表性的水质监测断面（其中有2个干流断面，41个支流断面）。监测频次均为12次/a。通过对2019—2022年长江苏州段43个主要断面的水质进行分析评价，探究主要水质指标浓度的变化趋势，分析近几年影响入江河道水质的主要污染因素。

1.2 监测项目及分析方法

监测项目：水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、挥发酚、氰化物、砷、铜、铅、锌、镉、汞、六价铬、氟化物、总磷、总氮、透明度、叶绿素a等共21项。

评价项目：溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷。根据入江河道水质污染主要特征，选取溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷四项指标对长江水质进行综合分析评价， 阳澄湖湖体水质评价增加总氮，采用单因子评价法，水质综合评价按以参评指标中最差指标的水质类别作为评价结果。主要监测项目及监测方法采用江苏省水环境监测中心计量认证检测能力范围内的分析方法。

1.3 水质评价结果

1.3.1 月均值评价

2019—2022年，长江苏州段水质总体呈好转趋势，特别是高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮指标均有了较大的改善，溶解氧改善幅度较小。2019—2022年，长江水质各指标年内变化趋势如图1所示，各指标呈现不同的变化趋势。溶解氧指标上半年逐月下降，7—8月达到年内最低，后逐月显著上升。高锰酸盐指数无太大的变化，整年趋于平稳，水质情况稳定。氨氮无明显的变化规律，但在冬季（12月、1月）氨氮会相对偏高。总磷在1—4月趋于下降，4—8月呈明显上升趋势，达到峰值后急剧下降。总氮在1—5月趋于下降，

7月有波动，11—12月明显上升。

2019—2022年同一月份的水质类别叠加，分析结果如图2所示。1—6月Ⅱ类水断面占比呈波动变化，波动幅度较小；7月水质类别骤降，Ⅱ类水断面占比下降，降到全年最低值；8—11月水质逐渐好转，Ⅱ类水断面占比呈上升趋势；12月水质类别小幅波动。

1.3.2 季度均值评价

将整年按照季节分为春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11）、冬季（12月 —次年2月）四季，各季节的指标数据均取其平均值，季度变化趋势如图3所示，溶解氧、总磷、总氮呈现不同的变化趋势，高锰酸盐指数无明显的季节性差异[9]。溶解氧呈明显的季节性变化规律[10]，与水温呈显著的负相关，冬春两季的溶解氧较高，夏季的溶解氧为全年最低值。总磷和总氮也有明显的季节变化趋势[11]，对于总磷，夏季达到全年的峰值，由于夏季水温较高，水中的溶解氧浓度降低，致使河湖底泥和有机物中的磷溶出，使总磷的含量上升[12]；对于总氮，春冬季值较高，夏秋季较低，由于春季施肥，过剩的营养盐导致总氮含量上升，而夏秋季处于丰水期，会将营养盐的浓度起到稀释的作用，且夏秋季温度较高，藻类生长旺盛，蓝藻具有一定的固氮作用，生长时会消耗一部分氮，使氮的含量下降[13-14]。

如图4所示，夏季的水质类别为全年最差，Ⅱ类水断面占比为全年谷值，超Ⅲ类水的占比最高，且超Ⅲ类水的指标多为总氮和总磷，营养盐是蓝藻泛滥的其中一个诱因[15-16]，为了避免蓝藻的大肆泛滥，要加强对夏季长江水质的关注。

2 年际变化趋势

2.1 年度评价

将2019—2022年全年所有断面的水质类别进行整合，整合结果如图5所示。2019—2022年水质有明显的提升，Ⅱ类水断面的占比呈明显上升趋势，超Ⅲ类水断面占比逐年下降。水质日趋变佳，说明市民保护河湖的责任意识增强，且政府对河湖的整治工作初见成效。长江十年禁渔禁捕，苏州已全面完成长江流域禁捕退捕任务，同时推动产业转型促进绿色发展，管控好高耗能高排放产业，控源截污，紧盯环境违法违规问题，从源头保障长江水质安全。通过一系列治理行动，促进长江大保护和长江经济带发展合力并进。

2.2 测次评价

测次达标率为某断面年度达标次数与全年总测次的百分比。

对2019—2022年长江苏州段各断面的测次达标率进行了统计，如图6所示。2019年、2021年及2022年的测次达标率在100%和90%（含）～100%均高于2020年。对于2019年，断面的测次达标率主要集中在80%以上；2020年的测次达标率在各区间均有分布；2021年、2022年的测次达标率达标主要集中在90%以上。2019—2022年，90%以上的占比除2020年波动，整体呈上升趋势，水质趋好。

2.3 超标分析

以2020年水质目标为标准，对各断面进行超标分析。如图7所示，7—9月超标率为全年最高，夏季气温较高，水质类别较差。2019年8月超标率全年最高，达16.7%；2020年7月超标率全年最高，高达55.6%；2021年7月超标率全年最高，为25.6%；2022年6月、8月超标率全年最高，为14.0%。夏季高温导致空气中氧气在水中溶解度的下降，同时高温条件下河道底泥及水体耗氧过程加速，导致水体溶解氧浓度快速下降。高温有利于促进有机物的降解，导致溶解氧下降、无机营养盐浓度增加，加速底泥氮、磷污染物的释放，从而加重水体富营养化程度。夏季水温升高，浮游生物、细菌等代谢繁殖周期短，强度强，水中的有机物也容易腐败变质，过量的有机物不能得到分解，造成水体有机物、氮、磷等污染物浓度上升，水质恶化。

表1为2019—2022年超标项目超标情况表。近三年，超标次数逐年下降，测次分析和综合水质标识指数评价结果均表明氨氮、溶解氧是长江苏州段入江河道的最主要污染因子，氨氮84测次（41.6%）、溶解氧67测次（33.2%）。2019—2022年全年超标趋势大致相同，1—5月超标项目大多为氨氮，7—9月超标项目主要为溶解氧。春季施肥，过剩的营养盐导致河道水质超标；夏季气温上升，氧气在水中的溶解度随水温升高而降低，引起水体中溶解氧降低不达标。

3 七浦塘引水

自2016年七浦塘引江入湖工程已建成并投入使用，通过沿江口门潮汐自引或120 m3/s泵站抽引长江水入湖为湖体补充优质水源，引江入湖时，兼顾两岸区域水资源和水环境需求，入湖水量约占引江水量的40%～60%。七浦塘引江入湖口位于中湖北部，引江入湖后，顺应自然水势，绝大部分水由中湖南下，到达中湖中部后，一部分继续南送外排，一部分通过中、东湖连接湖体（湖面宽约1.35 km）向东送入东湖。

为了对比分析七浦塘工程调水期对阳澄湖水质的影响，依据长江与阳澄湖水体连通的七浦塘的多年数据结果并基于江边枢纽引调水（潮）量统计表，筛选调水日期，进行引排水前后溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等5项主要水质因子变化分析。

3.1 七浦塘水质对比

2016—2022年引江入湖期间，七浦塘引水期溶解氧、高锰酸盐指数和总磷明显优于排水期，总氮、氨氮两项因子引水期整体优于排水期，但偶有年份相近或者略低，如图8所示。具体各项因子引水期与排水期差异比较如下：

溶解氧引水期均值为8.56 mg/L，范围为5.80～11.20 mg/L，排水期均值为8.10 mg/L，范围为4.59～11.76 mg/L，除2020年引水期略低于排水期，其他年份引水期相比排水期偏高3.0%～18.5%。高锰酸盐指数引水期均值为3.5 mg/L，范围为1.6～5.5 mg/L，排水期均值为3.7 mg/L，范围为2.0～4.9 mg/L，除2018年引水期略高于排水期，其他年份引水期相比排水期偏低3.3%～37.2%。

氨氮引水期均值为0.18 mg/L，范围为0.03～0.69 mg/L，排水期均值为0.22 mg/L，范围为0.03～0.87 mg/L，2016年、2020年引水期略高于排水期，其他年份引水期相比排水期偏低1.7%～165.6%。总磷引水期均值为0.104 mg/L，范围为0.052～0.321 mg/L，排水期均值为0.130 mg/L，

范围为0.050～0.453 mg/L，引水期均比排水期偏低2.4%～55.6%。总氮引水期均值为1.88 mg/L，

范围为1.10～3.85 mg/L，排水期均值为1.84 mg/L，

范围为1.27～4.00 mg/L，引水期整体优于排水期，但偶有年份相近或者略低，偏差较小9.6%～16.3%。

3.2 阳澄湖水质对比

2016—2022年引江入湖期间，阳澄湖引水期溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮和总磷明显优于排水期，总氮因子引水期整体优于排水期，但偶有年份相近或者略低，如图9所示。具体各项因子引水期与排水期差异比较如下：

溶解氧引水期均值为8.66 mg/L，范围为5.63～12.57 mg/L，排水期均值为8.02 mg/L，范围为5.67～11.67 mg/L，除2017年、2019年排水期略高于引水期，其他年份引水期相比排水期偏高6.9%～19.6%。高锰酸盐指数引水期均值为3.8 mg/L，范围为2.1～6.3 mg/L，排水期均值为4.4 mg/L，范围为2.9～7.7 mg/L，除2020年引水期略高于排水期，其他年份引水期相比排水期偏低7.4%～34.8%。

氨氮引水期均值为0.09 mg/L，范围为0.0125～0.29 mg/L，排水期均值为0.18 mg/L，范围为0.03～0.9 mg/L，除2022年引水期略高于排水期，其他年份引水期相比排水期偏低25.6%～362.4%。总磷引水期均值为0.062 mg/L，范围为0.013～0.125 mg/L，排水期均值为0.089 mg/L，范围为0.029～0.397 mg/L，

除2020年引水期略高于排水期，其他年份引水期相比排水期偏低13.7%～209.1%。总氮引水期均值为1.12 mg/L，范围为0.5～2.05 mg/L，排水期均值为1.17 mg/L，范围为0.64～1.88 mg/L，引水期整体优于排水期，但偶有年份相近或者略低，偏差较小。

七浦塘引水工程对周边地区水质改善明显。七浦塘与阳澄湖，引水期溶解氧、氨氮和总磷均显著优于排水期。总体来看阳澄湖、七浦塘整体水质近年有逐渐改善的趋势，引水/排水期水质差异逐渐减小。治理污染源是改善河网水质的根本方法，但是在短期内无法截断所有入河污染源的情况下，通过科学调水，提高水体的流动性和修复能力，也可以在一定程度上缓解区域水质恶化的问题。

4 结论

（1）2019—2022年每年夏季水质较其他季节稍差，夏季超标的主要项目为溶解氧。溶解氧、总磷、总氮呈明显的季节性变化规律，溶解氧浓度冬春较高，夏秋较低；总磷浓度夏秋较高，冬春较低；总氮浓度冬春较高，夏秋较低。

（2）2019—2022年水质逐年好转，Ⅱ类水断面占比上升，水质类别趋好，且超标月份呈减少趋势。测次达标率在90%以上的断面占比除2020年波动，整体呈上升趋势，水质趋好，且超标项目总计次逐年减少。

（3）通过七浦塘引水工程能有效提升阳澄湖水质，加快阳澄湖水体流动，提高水体自净能力，在短期内无法彻底治理污染源的情况下，仍需要通过七浦塘工程合理引调水来逐步改善阳澄湖区水环境。

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Analysis of Water Quality Changes in the Suzhou Section of Yangtze River

XIE Mao-rong， LIU Shuai， Lv Wen， SUN Jie-qiong， SHI Shu， BAI Rui-quan， SHEN Yi， ZHANG Chong

（Suzhou Branch of Jiangsu Hydrology and Water Resources Survey Bureau， Suzhou Jiangsu 215011， China）

Abstract： According to the data of various indicators of water quality in the Suzhou section of Yangtze River from 2019 to 2022， the change trend was analyzed. The results showed that the water quality in July of the whole year was the worst， with ammonia nitrogen and dissolved oxygen being the main indices exceeding the standard. The water quality in summer was slightly worse than other seasons， and the main index exceeding the standard was dissolved oxygen. The water quality in 2022 was better than the previous years， and the proportion of Class Ⅱ water sections had increased， the number of substandard months had decreased， and the rate of measurement times was concentrated at more than 90%. Dissolved oxygen， total phosphorus and total nitrogen showed obvious seasonal variation. The contents of dissolved oxygen and total nitrogen were higher in winter and spring and lower in summer and autumn. On the contrary， the concentration of total phosphorus was lower in winter and spring and higher in summer and autumn. The water diversion project of Qiputang improved the water quality in the surrounding areas obviously. The dissolved oxygen， ammonia nitrogen and total phosphorus in the water diversion period of Qiputang and Lake Yangcheng were significantly better than those in the drainage period.

Key words： water quality; seasonal variation; Qiputang water diversion; the water quality of Yangcheng Lake; Suzhou section of Yangtze River