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竺山湖入湖河道水质及污染物量分析
 
2011年12月13日  点击量:2808
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  要:长期以来,竺山湖是整个太湖湖体中水污染最严重、湖泛和蓝藻发生频率高、湖泊生态系统退化最显著的湖区。本文在水质水量综合考虑的基础上,统筹量质监测成果,深入分析了竺山湖入湖河道水质、水量状况及发展变化情势,并提出对策措施,为竺山湖湖区及入湖河道的水环境综合整治提供了坚实的技术支撑和决策参考。

关键词:水质;水量;趋势;河道;竺山湖

 

竺山湖是太湖西北部的半封闭型湖湾,面积约57.2km2,受太滆运河、殷村港等入湖河道污水汇入影响,常年水质为Ⅴ~劣Ⅴ类、营养状况为中度富营养,为太湖水质污染最严重的湖区。2007年太湖供[1]水危机发生后,加大了竺山湖及其周边地区生态清淤、蓝藻打捞等应急治理力度,取得了阶段性成效,但入湖河道水质及污染物量仍是影响竺山湖水环境质量持续好转的关键因素,并且入湖河道水环境综合整治将是一项长期、艰巨且复杂的任务。

本文在水质水量综合考虑的基础上,强化水质与水量的沟通协调,统筹量质监测成果,深入分析了竺山湖入湖河道水质、水量状况及变化情势,并提出对策措施,为实施“纳污总量控制红线”及竺山湖入湖河道的水环境综合整治提供坚实的技术支撑和决策参考。

1 入湖河道

竺山湖的入湖河道属于南溪水系,南溪水系发源于江苏茅山及苏、浙、皖交界山岭。因历史水利工程影响,南溪自东坝以下汇集区间径流及宜溧山地各支流来水,至西氿东氿,由宜兴的大浦口进入太湖。竺山湖主要入湖河道为雅浦港、太滆运河、漕桥河、殷村港、烧香港、横塘河等。其中太滆运河与漕桥河均起源滆湖,流向由西向东,二条河流在宜兴周铁镇分水村相交后百渎港入竺山湖。竺山湖主要入湖河道及水量巡测断面、水质监测断面位置见图1

 

1    竺山湖主要入湖河道及水量、水质监测断面位置示意图

2 入湖水质分析

    水质评价依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002), 评价参数为《标准》中的溶解氧、氨氮、总磷等20余项基本项目。

2.1水质状况

2010年,根据江苏省水文水资源勘测局全年实测结果年均值评价,竺山湖入湖河道水质除马山河为Ⅳ外,其余河道一般为 Ⅴ~>Ⅴ类,水质污染严重;非汛期水质以Ⅴ~>Ⅴ类为主;汛期水质好于非汛期,除雅浦港、漕桥河、横塘河水质为Ⅴ类外,其余河道均为Ⅳ类。竺山湖主要入湖河道水质现状详见表1

1    2010年竺山湖主要入湖河道现状水质类别评价表

序号

河道

水质类别

汛期

非汛期

全年期

1

马山河

2

雅浦港

3

太滆运河

>

>

4

漕桥河

>

5

殷村港

>

>

6

烧香港

7

横塘河

 

2010年入湖河道汛期水质优于非汛期,水质达标率(符合近期竺山湖入湖河道水质目标Ⅳ类水标准,简称“达标”,下同)高出20个百分点;全年期,入湖河道水质总体达标率为43.4%,各河道达标率介于7.7%65.5%,达标率从高到低分别为雅浦港、马山河、烧香港、太滆运河、漕桥河、横塘河、殷村港。不同水期竺山湖主要入湖河道水质达标情况详见图2。

2    竺山湖主要入湖河道不同水期水质达标率示意图

 

入湖河流主要水质超标(超过近期入湖河道水质目标Ⅳ类水标准)指标为化学需氧量、氨氮、五日生化需氧量、总磷及总氮(参照湖库Ⅳ类水标准)等,超标率分别为56.7%47.8%42.9%27.8%100%,耗氧有机物及氮、磷污染较为显著。

2.2水质变化情势

根据20012010年水质监测成果分析,竺山湖主要入湖河道的高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮污染减轻,年均浓度呈下降趋势,年均下降率分别为3.07%5.90%4.25%;总磷、总氮污染加重,年均浓度呈上升趋势,年均增长率分别为1.04%1.14%2007年之前,入湖河道高锰酸盐指数、化学需氧量变化趋势不明显,分别围绕9.0mg/L53 mg/L上下波动;总磷、氨氮、总氮均呈上升趋势,且总氮上升趋势最显著,其次是氨氮。2007年之后,入湖河道高锰酸盐指数、化学需氧量、总磷、氨氮、总氮均呈明显下降趋势。详见图3~图7

20012010年,竺山湖入湖河道水质达标率呈增长趋势,年均增长率为37.3%2006年之前,入湖河道水质污染严重,以Ⅴ类及劣Ⅴ类为主,约占总测次的90%左右;年均达标率低,仅为8.1%,且呈恶化趋势,2006年水质达标率为历年最低(1.67%)。2007年后,沿湖地区加大了水环境综合整治力度,入湖河道水质好转,入湖水质达标率提高至30%左右,且入湖水呈好转趋势。详见图8

3  高锰酸盐指数浓度年际变化趋势图

4    化学需氧量浓度年际变化趋势图

5    氨氮浓度年际变化趋势图

6    总氮浓度变化趋势图

7    总磷浓度变化趋势图

8  入湖河道达标率年际变化趋势图

 

3 入湖水量分析

 

3.1入湖水量计算

 

多年来,环湖水文机构开展了环太湖水文巡测,在进出湖水量比较大的主要河流上设置流量测验断面,建立基点站和单站,每日定时流量测验,其它较小河道则根据水情变化采取巡测的方法,不定时进行流量测验,并建立基点站与巡测段的流量相关关系。

入竺山湖水量计算是环太湖入湖水量计算的一部分,主要考虑的是漕桥+黄埝桥巡测段和单站雅浦桥站。雅浦桥站是一委托站,每天监测两次,据实测资料推算入湖水量;漕桥+黄埝桥巡测段以漕桥+黄埝桥为基点站与分水桥至沙塘港桥6座桥(横塘河沙塘港桥、烧香港棉堤桥、周铁港周铁桥、殷村港浯溪、青店港青店里桥、太滆运河分水)断面总流量相关(漕桥+黄埝桥为推流定线用,不参加入湖口门水量统计),据省控站漕桥+黄埝桥实测流量资料,按每年巡测整编后确定的流量关系线,推求出分水桥至沙塘港桥的入湖水量。因太滆运河与漕桥河相交汇合后进入竺山湖,下文中所述太滆运河水量及污染物量的计算均指太滆运河、漕桥河汇合后总水量及总污染物量。

3.2水量变化情势

  

2010年,环湖河道入竺山湖水量为34.2亿m3,是入竺山湖多年平均(20012010年)水量的1.36倍。2010年汛期(59月)入竺山湖水量占年入湖水量的49.4%,月最大入湖水量为7月的0.59亿m3、占年入湖水量的15.0%,月最小入湖水量为1月的0.19亿m3、占4.9%。年入湖水量中,单站雅浦桥站全年无水量入湖,漕桥+黄埝桥巡测段水量占总入湖水量的100%2010年入竺山湖的主要入湖河道烧香港、殷村港、太滆运河三条河的入湖水量为30.5亿m3、占总入湖水量的89.1%;三条河的入湖水量分别为6.5亿m311.9亿m312.1亿m3,分别占入竺山湖总水量19.0%34.7%35.4%

20012010年环湖河道年均入竺山湖水量为25.2亿m3。年最大入竺山湖水量为34.2亿m32010年),年最小入竺山湖水量为16.0亿m32001年),年最大入湖水量约为年最小入湖水量的2倍有余。近年入竺山湖水量有明显上升的趋势,水量的年均增加率为4.87%,详见图9。入竺山湖水量年内分配不均,汛期(59月)入湖水量占年入湖水量的57.0%,其中79月入湖水量占年入湖水量的39.3%。多年平均月最大入湖水量为7月,占年入湖水量的16.6%;月最小入湖水量为2月,占年入湖水量的4.8%,多年平均入竺山湖水量年内分配见图10

 

9    入竺山湖水量年变化过程图

10  入竺山湖水量多年平均年内变化图

 

20012010年平均单站雅浦桥站和漕桥+黄埝桥巡测段入竺山湖水量的比例为1:13.4,单站雅浦桥站、漕桥+黄埝桥巡测段入竺山湖水量的年均增加率分别为7.45%4.78%

入竺山湖的三条主要入湖河道烧香港、殷村港、太滆运河多年平均的总入湖水量为20.6亿m3,占多年平均总入湖水量的81.8%;三条河的入湖水量分别为3.82亿m39.87亿m36.92亿m3,分别占入竺山湖总水量15.1%39.2%27.5%20012010年三条河的入湖水量占总入竺山湖水量的比例大致保持稳定态势,年均变化率为0.38%

 

4 入湖污染物量分析

根据竺山湖水评价结果及主要污染因子,结合太湖水环境综合综治的需要,利用江苏省水文水资源勘测局多年来量质监测成果,分析计算环湖河道入竺山湖的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮的污染物量。

4.1入湖污染物现状

2010年入竺山湖的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮污染物量分别是7.44万吨、0.65万吨、928.3吨、1.67万吨,分别是多年平均(20012010年)相应入竺山湖污染物量的1.07倍 、0.82倍、1.35倍、1.27倍。2010年汛期(59月)入竺山湖的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮污染物量分别占全年的45.7%34.0%42.1%36.7%。化学需氧量、总磷及氨氮、总氮入湖污染物量月最大值分别出现在7月及2月,污染物入湖量约占全年量的15%左右;入湖污染物量月最小值除氨氮出现在8月外,其它污染物物月最小入湖量均出现在11月,相应污染物入湖量不足全年入湖总量的5%

2010年,烧香港、殷村港、太滆运河三条入河河道的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮污染物量分别是6.55万吨、0.58万吨、859.9吨、1.49万吨,分别占入竺山湖相应污染物量的88.0%89.5%92.6%89.5%

4.2污染物量变化情势

 

多年入竺山湖的年均化学需氧量、氨氮、总磷、总氮污染物量分别是7.45万吨、0.80万吨、688.8吨、1.31万吨。多年汛期(59月)入竺山湖的平均化学需氧量、氨氮、总磷、总氮污染物量分别占全年的55.4%53.3%53.7%51.7%。各入湖污染物量月最大值均出现在7月,约占全年量的15%左右;入湖污染物量月最小值均出现在2月,不足全年量的6%。各污染物入湖量年内分配比例差异不大,全年所有的月份差异均在3%以下,多年平均入湖各污染物量年内分配示详见图11

11    多年平均入湖各污染物量年内分配示意图

20012010年入竺山湖的化学需氧量、总磷、总氮污染物量有增加的趋势,总磷的污染物入湖量增加最快、化学需氧量次之,总磷、化学需氧量、总氮污染物入湖量年均增长率分别为4.17%1.94%1.24%;氨氮污染物入湖量则呈减少趋势,年均减少率为1.61%。入竺山湖各污染物量年变化过程示意见图12~图15

12  化学需氧量入湖量年变化过程示意图

13    氨氮入湖量年变化过程示意图

14  总磷入湖量年变化过程示意图

15  总氮入湖量年变化过程示意图

 

5 结论与建议

     竺山湖入湖河道的水环境综合整治取得了阶段性的成效,入湖河道水质达标率有所提升、氨氮污染减轻,但化学需氧量、总磷、总氮的入湖量仍呈增加趋势,制约了竺山湖水质好转及富营养化程度的改善。建议如下:

1)严格污染物总量控制,强化氮磷治理。

从严核定水域纳污容量,核定入湖河道、重要汇入支流(支浜)限制排污总量及年度限制排污总量,建立入湖河道水质达标率和重要汇入支流(支浜)入河污染物总量考核制度,严格污染物总量控制。强化烧香港、殷村港、太滆运河等污染量入河比重大或水质差的入湖河流整治,突出总磷、总氮入湖总量控制。

2)落实河道综合整治规划,实现河道水质达标。

落实河道综合整治规划,建立节点管理制度,层层落实河长制,明确入湖河道的重要汇入支河(支浜)的水环境日常治理和管理责任主体和责任人。入湖河流水质目标的实现,受到周边地区水体的制约,必须将入湖河道的水环境日常监测、治理和管理工作细化延伸到与其联系的每一个节点,做到每一条入河河浜,每一个入河排污口,每一个污染源的治理都有责任主体和主要责任人,加强周边水体的监测、管理和协调,确保与竺山湖入湖河道交界的断面水质达标,切实保障入湖河道水质根本好转并持续稳定达标。

3)建设在线量质监控设施,提升水环境监管水平。

实行最严格的水资源管理制度,全面落实纳污总量控制红线,需要科学、准确、高效、经济、便捷的水质与水量监测手段支撑。在传统水质水量监测的基础上,加强入河排污口在线监控,尽快建设并运行主要入湖河道水质水量自动监测站,提升水环境监管水平,为入湖污染物总量控制提供更加准确、可靠的决策


作者简介:马倩(1961-),女,江苏镇江,教授级高工,主要从水文水资源、水环境保护及规划的管理、分析与研究。

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