徐亞東,毛曉文
(1.江蘇省洪澤湖管理委員會辦公室,江蘇 南京 210029;2.江蘇省水資源服務中心,江蘇 南京 210029;3.江蘇省水文水資源勘測局,江蘇 南京 210029)
洪澤湖是我國第四大淡水湖,是國家南水北調東線工程的重要調蓄湖泊和江蘇省北部地區(qū)重要水源,連通長江與淮河,位處長江經濟帶和淮河生態(tài)經濟帶的交匯點,在促進地區(qū)社會經濟發(fā)展和生態(tài)文明建設中發(fā)揮著重要作用。
近年來,洪澤湖水體水質長期穩(wěn)定在Ⅳ類,但主要入湖河道水體水質較差,尤其是冬季,入湖河道容易產生陣發(fā)性水質污染。為加強洪澤湖管理和保護,保障湖體水質,江蘇省成立并調整完善了洪澤湖管理委員會,提出了“到2021年湖區(qū)消除Ⅴ類水、國控斷面優(yōu)Ⅲ類比例達到國家考核要求”的保護目標,不斷改善洪澤湖水生態(tài)環(huán)境狀況。
本次研究針對洪澤湖北部宿遷市宿城區(qū)5條入湖河道開展水質監(jiān)測,根據2015—2019年水質變化情況,分析陣發(fā)性水質污染產生的原因,為洪澤湖管理和保護提供技術支撐。
本次研究采用了2019年7月至2020年5月洪澤湖湖體和入湖河道水體水質監(jiān)測數(shù)據,監(jiān)測點為該5條河道與G243國道交接處,每單月上旬監(jiān)測1次,監(jiān)測指標主要包括生化需氧量(BOD5)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、化學需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH3-N)、溶解氧(DO)、pH、揮發(fā)酚、氟化物、氰化物、銅、鋅、砷、鎘、六價鉻、鉛、陰離子表面活性劑、硫化物等22項及流量按照《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)進行評價,監(jiān)測結果見表1。
表1 洪澤湖湖體和入湖河道水質監(jiān)測基本情況
根據2019年度洪澤湖健康狀況報告,洪澤湖湖體水質總體維持在Ⅳ類水和輕度富營養(yǎng)化水平,營養(yǎng)化指數(shù)基本穩(wěn)定在50~60之間;湖體監(jiān)測站點中Ⅲ類以上站點數(shù)增加了18.8%~25%,Ⅴ類及劣Ⅴ類站點數(shù)減少了50%。入湖河道水體水質監(jiān)測結果顯示,2019年7月、9月、11月及2020年1月、3月、5月Ⅴ類及劣Ⅴ類站點占比分別為23.1%、30.8%、11.6%、26.9%、11.5%和7.7%,平均占比在18.6%左右,主要超標項目為NH3-N、COD、CODMn及TP。
根據監(jiān)測結果,洪澤湖湖體水質狀況相對穩(wěn)定,湖體水質不斷得到改善。而入湖河道水體水質不太穩(wěn)定,部分入湖河道陣發(fā)性水質污染時有發(fā)生,是影響洪澤湖湖體水質的潛在因素之一。如在2020年1月入湖總水量超過最枯期(2019年9月)水量2倍的情況下,仍出現(xiàn)入湖河道水體劣Ⅴ類占比劇增的異常情況,導致湖體水質出現(xiàn)V類水的情況。因此,深入開展入湖河道水體水質變化原因分析,對保障洪澤湖湖體水質具有重要的研究意義。
2020年1月,洪澤湖Ⅴ類~劣Ⅴ類入湖河道比例較去年年底有顯著增加,其中入湖河道突發(fā)性水質不穩(wěn)定情況主要出現(xiàn)在北部宿遷市宿城區(qū)馬化河、肖河、五河、古山河、西民便河等5條河道,其超標項目為COD、BOD5、NH3-N、TP。為更好地分析原因,在3月上旬同步監(jiān)測了5條入湖河道的瞬時流量、水流狀態(tài)和閘門開啟情況。監(jiān)測結果顯示(表2),除肖河外,其他4條河道基本恢復常態(tài)水質Ⅲ~Ⅳ類狀況。5月份監(jiān)測結果顯示,包括肖河在內的5條河道均恢復常態(tài)水質Ⅲ~Ⅳ類狀況。
表2 2020年1—5月洪澤湖北部宿遷市宿城區(qū)5條入湖河道監(jiān)測成果
考慮到環(huán)湖區(qū)域入湖河道水質相對穩(wěn)定的特點,自2019年7月起對洪澤湖北部5條主要入湖河道實行“雙月測”。結合洪澤湖水資源質量狀況報告近期水質監(jiān)測數(shù)據,分析5條入湖河道的主要超標因子COD、BOD5、NH3-N、TP的月際變化趨勢(圖1)。
從圖1可以看出,5條入湖河道COD、BOD5、NH3-N、TP質量濃度的年均值分別為18.95 mg/L、3.65 mg/L、1.0 mg/L和0.15 mg/L,水質指標基本穩(wěn)定處于Ⅲ~Ⅳ類之間,其中水質最好的時間出現(xiàn)在2019年9月,各項指標均達到Ⅲ類(除肖河的TP略高外),但在2020年1月出現(xiàn)水質惡化的情況,大多數(shù)指標為Ⅴ類,個別指標甚至達到劣Ⅴ類。2020年3月份開始,除肖河外,其余4條河道各項指標均達到Ⅲ~Ⅳ類。從變化趨勢可以看出,經過一段時期的治理保護,5條入湖河道的水質總體向好的趨勢轉變,但隨著季節(jié)的變化也出現(xiàn)了波動。在春、夏、秋季,水質穩(wěn)定在Ⅲ~Ⅳ類之間,在冬季水質出現(xiàn)了短期惡化現(xiàn)象,水質為Ⅴ~劣Ⅴ類。因此,冬季是洪澤湖入湖河道水質惡化的敏感季節(jié),是需要更加重視污染排放控制的季節(jié)。
圖1 洪澤湖北部5條入湖河道單因子月際變化趨勢
由于在2019年7月之前肖河未列入水質監(jiān)測范圍,因此選取2015—2019年間的馬化河、五河、古山河、西民便河等4條入湖河道的水質監(jiān)測資料,分析其COD、BOD5、NH3-N和TP等4項指標年際變化趨勢(圖2)。
從圖2可以看出,4條入湖河道2015—2019年間的COD、NH3-N、TP質量濃度的年均值均呈好轉趨勢(僅2018年略有抬高)。其中,COD質量濃度從Ⅳ類提升到Ⅲ類,NH3-N、TP質量濃度均從Ⅴ~劣Ⅴ類顯著好轉為Ⅲ~Ⅳ類,BOD5質量濃度則穩(wěn)定在Ⅱ~Ⅲ類。從Ⅴ類濃度線上看,NH3-N、TP質量濃度出現(xiàn)Ⅴ~劣Ⅴ類的頻率較高,NH3-N、TP應作為重點控制因子。
圖2 洪澤湖北部4條入湖河道單因子年際變化趨勢
年際趨勢變化分析表明,4條入湖河道的水質5年來明顯好轉,污染物濃度呈逐步降低趨勢,水質類別顯著上升,洪澤湖治理成效明顯較好 。
綜上分析,洪澤湖入湖河道水質總體穩(wěn)定向好,但北部地區(qū)入湖河道冬季短期水質惡化現(xiàn)象依舊存在,是洪澤湖水質安全的重要隱患。為此,針對2020年1月出現(xiàn)的短期水質污染情況,進行了實地調研走訪,查閱分析了水文氣象資料,查找入湖河道陣發(fā)性水質污染產生的原因,主要有以下幾個方面。
(1)降雨量少,河道自凈能力差。2019年底至2020年1月期間,雖然洪澤湖區(qū)域總體入湖水量達到7.39億m3,比2019年9月份增加了127%,但主要為南水北調調水量(1.47億m3)、淮河干流入湖水量(約3.0億m3)及其他入湖河道入湖水量,基本沒有區(qū)間來水量。2019年12月份洪澤湖北部宿遷市宿城區(qū)期間降水量16.5 mm,僅為往年同期的26%左右,河道水位較低,在無降雨補水的情況下,入湖河道流量小,水體流動性差,自凈能力弱,造成河道水質惡化。
(2)洪澤湖北部沿線有蘇宿工業(yè)園區(qū)、富春紫光、洋河鎮(zhèn)等多個污水處理廠,日均排放量達14.11萬m3/d[1],尾水排放雖已達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準[2],但遠低于河道的Ⅲ類標準。非接管城鎮(zhèn)生活污水直排河道現(xiàn)象仍較嚴重,特別是部分支流接納的污水直接排放到肖河等入湖河道,形成了較為嚴重的水污染。
(3)西民便河等河道正在進行河道綜合整治,河道疏浚及生態(tài)堤防建設等工程措施可能會攪動河道底質,引起河道內源污染加劇,從而導致河道水體水質變差[3]。
(4)入湖河道沿線面源污染排放量增加是造成氨氮超標的主要原因[4]。
為更好地避免污染事件發(fā)生,保障入湖河道和洪澤湖湖體水質穩(wěn)定,提出如下建議措施。
(1)以問題為導向,深入開展“排查、監(jiān)測、溯源、整治”。以水質未達到水功能區(qū)管理目標的主要入湖河道,特別是肖河、馬化河、維橋河等屢次出現(xiàn)Ⅴ類及以上水質狀況的河道為重點,全面排查入湖河道以及支流污染狀況,實施“一河一策”綜合整治,壓實河長責任,推進水陸系統(tǒng)治理,全面消除劣Ⅴ類水體。
(2)切實提高污水處理效率。新建污水處理設施的同時,要加快提升污水處理廠管網接管率,努力實現(xiàn)污水管網全覆蓋,杜絕沿湖地區(qū)生活污水直接排放入湖溝渠現(xiàn)象發(fā)生。已建的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠和鎮(zhèn)村污水集中處理設施要加強監(jiān)管,確保穩(wěn)定達標運行。有條件的污水處理廠要對尾水采用人工濕地等手段進行深度處理,進一步削減污染。
(3)強化面源污染治理。針對環(huán)湖區(qū)域以農為主的特點,著力推動農業(yè)農村面源污染治理。包括因地制宜采取合適的技術路線,加強農村生活污水治理;推動化肥農藥減量增效,推行綠色種植技術,推廣科學輪作,有效防治農田退水污染;嚴格執(zhí)行禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)管理,加強畜禽養(yǎng)殖和水產養(yǎng)殖監(jiān)管,推廣生態(tài)健康養(yǎng)殖技術等。
(4)加強入湖河道水質監(jiān)測,建立水質異?,F(xiàn)象監(jiān)控體系。在河道入湖口建設水質移動或自動監(jiān)測站,在沿線重點工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)和城鎮(zhèn)污水處理廠排放處安裝在線監(jiān)控設備,實施全覆蓋,逐步推進在排澇泵站、養(yǎng)殖池塘、農田退水等各類排放口安裝在線監(jiān)控設備,擴大監(jiān)控范圍,拓寬監(jiān)測方式,為實現(xiàn)水質-污染聯(lián)動管理和精準溯源提供技術支撐,真正做到對水質異?,F(xiàn)象及時發(fā)現(xiàn)、及時跟蹤、及時處置。