南京新增太湖流域水環境現狀分析

周鑫鑫　何卿　顏潤潤　高困　沈小帥

摘要 根據秦淮河水質參數的實測結果，應用水質標識指數法，對秦淮河9個點位水環境現狀分別進行單因子評價和綜合評價，并提出了相應的保護對策和治理措施。結果表明，氨氮、總磷及總氮在9個監測點位中均表現為主要污染因子，其中秦淮河上游江寧段水質最好。污染物入河量及環境容量分析結果表明，河流中污染物主要來源于生活污染，COD、氨氮、TN和TP分別占81.94%、77.86%、73.12%和41.83%，其次是工業污染及農業污染。其中，COD排放量占環境容量的97.48%，氨氮排放量超過環境容量51.10%。

關鍵詞 南京；太湖流域；水質評價；對策

中圖分類號 S181.3；X832 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-217-03

南京秦淮河水系處于太湖流域上游地區，水系發達，水網密布，秦淮河水系的河流多數流向長江，但江寧區天臺山、橫山諸山以南，包括原小丹陽部分地區，水流為東南流向，流入石臼湖，即石臼湖水系，此水系屬于太湖流域。因此，太湖水質與南京秦淮河水系有著密不可分的關系。2012年南京自加壓力，主動報請省政府將該市江寧、雨花臺、秦淮區納入太湖流域水環境綜合治理范圍。2012年12月6日，省政府作出《關于同意南京市江寧區等納入省太湖流域綜合治理范圍的批復》（蘇政復〔2012〕108號），批準江寧區、雨花臺、秦淮納入省太湖流域綜合治理范圍。

雖然南京市在水環境保護方面采取了許多有效措施，并取得了積極成效，但仍存在水環境保護措施特別是管理監督嚴重滯后等問題。

國內外關于水環境質量的綜合評價有很多方法[1-6]，典型的水質評價方法有單因子評價法、污染指數法、模糊數學評價法、灰色系統評價法、層次分析法、物元分析法、人工神經網絡評價法、水質標識指數法[7-8]等。

綜合水質標識指數能完整表達綜合水質類別、定量污染程度、水環境功能區達標等綜合水質信息，其計算過程簡單，能定性評價，也能定量評價，另外，該方法能夠對綜合水質做出客觀合理的評價，可以對不同河流的水質或同一河流不同斷面的水質進行全面的綜合分析比較。因此，筆者采用綜合水質標識指數法，對秦淮河水系水質現狀進行綜合評價，并提出秦淮河流域水污染防治對策，以期為科學合理預防及控制秦淮河流域水污染提供堅實的理論基礎。

1 資料與方法

1.1 評價區域 通過對秦淮區、雨花臺區、江寧區主要河流水質及國控斷面與太湖流域控制斷面水質分析，重點研究秦淮區的內秦淮河、外秦淮河，雨花臺區的秦淮新河、南河，江寧區的云臺山河、湯水河、秦淮新河、秦淮河。根據南京市環境監測中心水質監測資料，對秦淮區、雨花臺區、江寧區主要河流進行水質綜合評價。由于所選河流為秦淮河水系主要河流，比較具有代表性，對全年的數據進行算術平均后再進行評價。

秦淮河水質監測斷面見表1。監測因子包括CODMn、CODCr、氨氮、總磷、總氮。

1.2 評價方法 采用水質標識指數法，對秦淮河水系水質進行評價。水質標識指數法是一種基于代數運算的水質連續性刻畫評價方法，其基本思想是：

Pi=X1.X2X3

式中，Pi為第i項評價指標的單因子水質指數；X1為第i項評價指標的水質類別；X2為監測數據在X1類水質變化區間中所處的位置；X3為水質類別與功能區劃定設定類別的比較結果。

與其他評價方法不同，X1.X2X3的計算基于代數運算模式，不僅能夠對I～V類水進行連續性刻畫，還能夠對劣V類水進行連續性刻畫。

進一步，考慮主要污染指標的單因子貢獻力和所有參與評價指標的整體相似性，基于單因子水質指數，計算反映綜合水質類別和綜合水質污染程度的綜合水質指數，計算公式為：

X1.X2=1m+1（mi=1Pi+1nnj=1Pj）

式中，X1.X2為綜合水質指數；Pi為主要污染指標的單因子水質指數，每項指標各占1個權重；m為主要污染指標的數目；Pj為除主要污染指標外，其他參與綜合水質評價的水質指標的單因子水質指數，所有非污染指標共計1個權重；n為非主要污染指標的數目。

目前，針對城市河流的綜合水質評價證明了該計算方法的可靠性，同時保證了評價指標的全面性和不同斷面評價結果的可比性。

綜合水質級別的判斷標準見表2。

2 結果與分析

2.1 秦淮河單因子水質標識指數法現狀評價分析 利用研究區河流2014年水質監測數據的年均值，對秦淮河水系水質進行評價。根據單因子水質指數，不但可以確定水環境功能區類別，還可以比較水質污染程度。由表3可知，CODMn及CODCr指標均符合功能區要求水質類別，沒有出現超標。氨氮指標中，內秦淮河、外秦淮河、南河及秦淮新河超過功能區要求水質類別，均為劣Ⅴ類水，但不黑臭，其他河流中的氨氮均達到功能區要求水質類別?？偭字笜送诎钡笜饲闆r?？偟笜酥校鼗春由嫌谓瓕幎慰偟怀瑯?，其他河流中的總氮均不同程度超過功能區類別，其中雨花臺區的南河超標最嚴重，為劣Ⅴ類水，并黑臭。

2.2 秦淮河綜合因子水質標識指數法現狀評價分析 在運用水質標識指數法評價水體綜合水質狀況時，通常θ值有3個，分別為0、0.5和1。由表4可知，綜合標識指數隨著θ值的增大而減少。其中，當θ=0時，只考慮了最差指標值，也就是標識指數的最大值，以偏概全，造成水質類別的下降，不能反映出水質的綜合特征；當θ=1時，通過單因子標識指數的平均值來表征綜合標識指數，所有因子被賦予同樣權重，沒有突出最差因子對水環境的影響；只有當θ=0.5時，既考慮了最差因子的影響，又全面反映水環境的綜合水質狀況。因此，在秦淮河綜合因子水質標識指數法現狀評價過程中，取θ=0.5進行綜合評價。

由表4可知，秦淮河水系總體水污染仍然嚴重，只有秦淮河上游江寧斷面達到功能區要求類別，其余均超出功能區水質要求類別。其中，秦淮區的外秦淮河、內秦淮河，雨花臺區的南河，江寧區的秦淮新河污染最為嚴重，水質均為劣Ⅴ類，超標嚴重，其他3個斷面為Ⅴ類水質。綜合來看，2014年秦淮河水系9個點位水質優劣程度表現為：秦淮河上游江寧段水質最好，其次為湯水河、云臺山河、秦淮新河（雨花臺區）、外秦淮河、內秦淮河、外秦淮河（國控斷面）、秦淮新河，南河水質最差。

2.3 水質污染物入河量構成及環境容量分析

2.3.1 污染物入河量分析。通過統計分析，秦淮河化學需氧量入河量合計20 455.98 t/a，氨氮入河量合計1 920.05 t/a，總氮入河量合計4 363.06 t/a，總磷入河量合計139.10 t/a。由表5可知，研究區域內污染物排放量較大，主要來源于生活污染，COD、氨氮、TN和TP分別占81.94%、77.86%、73.12%和41.83%；其次是工業污染及農業污染。

2.3.2 環境容量分析。根據《江蘇省地表水（環境）功能區劃》及《江蘇省地表水（環境）功能區納污能力和限制排污總量意見》，由于暫時缺少總氮及總磷水環境容量值，因此只對

3 秦淮河水環境保護對策

通過對研究區水污染現狀分析，氮磷指標代表水體引起湖泊富營養化的營養元素的污染狀況，化學需氧量、高錳酸鹽指數是水體有機污染的反映?？梢姡惹行枰纳魄鼗春铀|狀況，且改善秦淮河水環境的方法及途徑也很重要，現針對上述秦淮河水環境存在的問題提出一些治理建議。

3.1 加強水域綜合整治，開展生態修復 全面排查和摸清水質不達標的河流、河段以及湖泊，認真分析不達標原因。綜合采用清淤、疏竣、截污、岸坡整理、兩岸綠化、污染企業搬遷等措施，減少入河污染。改造河道的基底結構，逐步修復河湖水生態系統，提高水體自凈能力。全面實行和落實“河長制”管理，落實責任主體，加強水質監測和執法管理，開展治理工程績效評估，逐步形成責任明確、措施到位的水域長效管理機制。

3.2 提高污水處理能力，完善管網設施 新擴建城鎮污水處理設施，加快脫氮除磷工藝改造。城鎮附近的農村污水統一納入城鎮污水集中處理系統，偏遠農村地區因地制宜建設集中式、分散式污水處理站或糞便-污水處理設施。農村地區利用現有溝渠塘建設農田余水入河前置庫和生態攔截型濕地系統，大幅減少氮磷養分進入河湖。

3.3 建設完善的污水收集系統，實施雨污分流 完善污水收集系統和建設城市污水處理廠，提高城市納污率，嚴格實施雨污分流。加快污水處理設施建設，提高污水處理率，增收污水處理費，用經濟手段控制污染。

3.4 積極發展生態農業，防治畜禽養殖污染 加快農業生產的規模化、集約化經營步伐，建設一批多業套種、循環種養的高效農業示范園區。積極推進農產品標準化生產，引進和推廣新品種、新技術，實施平衡配方施肥和農作物病蟲無害化防治技術，推廣應用有機肥、高效低毒農藥和可降解農膜和深施、免耕等農作方式，廣泛使用復合肥、有機肥、農家肥，控制和降低農藥化肥施用量。為控制畜禽養殖對環境的污染，探索生態型處理方式的多樣化。以此為基礎，繼續加大對畜禽養殖業的污染防治。

參考文獻

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