無錫市重點水功能區(qū)水質(zhì)達標率時空特征及其成因分析

(江蘇省水文水資源勘測局無錫分局，江蘇 無錫 214031)

人類活動(如水資源開發(fā)、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等)造成水環(huán)境質(zhì)量日趨下降，受到全社會的廣泛關(guān)注。我國水資源嚴重缺乏，同時水污染問題也十分突出，2012年水功能區(qū)水質(zhì)達標率僅為46.4%[1-2]，部分河流和湖泊還出現(xiàn)了藍藻暴發(fā)、水生態(tài)系統(tǒng)退化等諸多生態(tài)問題，制約了社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

水功能區(qū)劃分是我國2002年建立的一項重要水資源保護管理制度。為實現(xiàn)水環(huán)境管理方式的轉(zhuǎn)變，我國在“十一五”“十二五”開展了全國及重點流域的水生態(tài)功能區(qū)劃工作，針對各自水體功能規(guī)定了不同的水質(zhì)目標，以有效滿足水資源合理開發(fā)利用和保護的需求。水功能區(qū)的水質(zhì)達標率能有效反映水質(zhì)滿足水資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護需求狀況，為水資源管理提供重要依據(jù)，并被有關(guān)流域機構(gòu)作為評價河流或湖泊水環(huán)境狀況的重要指標[3]。

2007年以來，無錫市緊緊圍繞“兩個確保”、重現(xiàn)太湖“碧波美景”的治理目標，鐵腕治污、科學治湖，強力推進各項水環(huán)境綜合整治工程，水環(huán)境治理取得初步成效，無錫市重點水功能區(qū)達標率有了大幅提升。然而，區(qū)域水資源時空分布不均、優(yōu)質(zhì)水資源短缺、局部水體水污染較重、水生態(tài)不佳等問題依然存在。達標率不高已成為無錫市推進實施最嚴格水資源管理制度、建設(shè)水生態(tài)文明城市的關(guān)鍵“短板”和制約因素。為落實最嚴格的水資源管理制度，強化水功能區(qū)治理和管理，為太湖綜合治理提供技術(shù)依據(jù)，提高無錫市重點水功能區(qū)的達標率顯得尤為必要。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 無錫市水功能區(qū)劃分

根據(jù)《中華人民共和國水法》要求，結(jié)合江蘇省水功能區(qū)劃，無錫市共有市級以上水功能區(qū)112個(含望虞河江蘇保護區(qū))，涉及無錫地區(qū)的主要江、河、湖、庫等水域101處，見圖1。本文選取江蘇省重點考核的51個水功能區(qū)作為研究對象，見表1。

圖1 無錫市水功能區(qū)劃圖和采樣點布設(shè)示意圖

表1 無錫市重點水功能區(qū)情況

1.2 水質(zhì)評價方法

參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)和《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》(SL 395—2007)等評價標準，對水功能區(qū)進行水質(zhì)評價。具有兩個或兩個以上代表斷面的水功能區(qū)，根據(jù)以下方法確定評價代表值：?緩沖區(qū)采用該功能區(qū)出口斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)作為水質(zhì)評價代表值；?飲用水源區(qū)采用水質(zhì)最差的斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)作為水質(zhì)評價代表值；?其他功能區(qū)采用各斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值作為水質(zhì)評價代表值。

2 水功能區(qū)達標率狀況分析

根據(jù)2018年1—2月監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，漁業(yè)用水區(qū)、緩沖區(qū)水質(zhì)達標率下降幅度較大，達標率分別下降了66.7%、19.6%(與前3年同期比較)。主要超標因子為氨氮，超標倍數(shù)在0.6～1.1倍之間。

近三年來，無錫市通過采取治理點源、控制面源、消除內(nèi)源、凈化支流、增強自凈等工程手段，以及河湖長制等管理手段，水功能區(qū)水質(zhì)得到明顯提升，但仍存在較大的時空異質(zhì)性。在年際變化上，2015—2017年整個重點水功能區(qū)達標率逐年有所上升，見圖2。在月變化上，達標率1月和2月偏低，平均達標率僅為44.7%，尤其是2015年1月和2月達標率均低于40%，7—10月達標率較高，3年的平均達標率為74.6%。

從水功能區(qū)空間分布來看，宜興市的13個重點水功能區(qū)達標率普遍偏低，多年平均達標率僅為23.1%，成為無錫市最差的區(qū)域；最高為錫山區(qū)，多年平均達標率為88.9%。從水功能區(qū)類別來看，緩沖區(qū)多年平均達標率僅為26.7%；景觀娛樂、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)多年平均達標率為70.6%；水源區(qū)多年平均達標率為55.6%；保護區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)多年平均達標率均為100%；過渡區(qū)幾乎不達標。

圖2 2015—2017年無錫市重點水功能區(qū)達標率逐月變化情況

3 達標率偏低成因分析

總體而言，影響無錫地區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)達標率的因素主要包括：上游來水水質(zhì)不穩(wěn)定，部分水功能區(qū)支浜水質(zhì)較差，溫度低、降雨量偏少，功能區(qū)定位有待完善，沿河點面源污染控制不到位和沿河點源治理有待多方合力6個方面。

3.1 上游來水水質(zhì)不穩(wěn)定影響無錫西部宜興功能區(qū)水質(zhì)

無錫西部宜興功能區(qū)的來水主要來自上游的常州溧陽與武進，根據(jù)歷年監(jiān)測成果分析，2013—2017年，宜興與溧陽界武宜運河一般以入境為主，多年入境平均流量為28.83m3/s，入境水體多年平均氨氮負荷1597t，宜興與武進界鐘溪段入境水量污染物氨氮需要削減量為770t。從圖3中可看出上游來水的氨氮濃度極不穩(wěn)定，宜興地區(qū)在非汛期的氨氮入境含量較高，大部分時段不達標；其中，宜興與武進交界斷面氨氮1月和2月分別為1.99mg/L和2.18mg/L，宜興與溧陽交界斷面氨氮1月和2月分別為1.92mg/L和1.48mg/L，導致轄區(qū)內(nèi)相關(guān)河道(水功能區(qū))水質(zhì)難以達標。采用SPSS相關(guān)分析，達標率與來水氨氮濃度呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達-0.79(P<0.05)。

圖3 宜興與武進交界斷面氨氮逐月變化情況

3.2 部分水功能區(qū)支流水質(zhì)較差影響緩沖區(qū)水質(zhì)

部分支流的管理較為薄弱，垃圾亂扔、淤塞嚴重，加之控源截污實施不到位，部分雨水管網(wǎng)有零星污水排入河道，嚴重影響了相關(guān)水功能區(qū)支流的水質(zhì)。2015—2017年逐月監(jiān)測結(jié)果顯示，直湖港監(jiān)測的16條支流(斷頭浜)中，氨氮平均值為2.34mg/L，水質(zhì)綜合評價均為Ⅲ類及以下，其中Ⅲ類的支流占25%，Ⅳ類占43.8%；江南運河無錫市工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)(西段)支流水質(zhì)Ⅴ～劣Ⅴ類占66.7%，Ⅳ類水質(zhì)的河道占33.3%，部分支流水體甚至出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象；水質(zhì)較好的蠡湖環(huán)湖24條入湖支流，水質(zhì)Ⅴ～劣Ⅴ類也占到37.5%，Ⅳ類占 20.8%。

3.3 冬季溫度低、降雨量偏少影響河道生態(tài)和物理稀釋自凈能力

無錫市冬季溫度低以及降雨量相對較少，2015—2017年無錫市宜興月均雨量與水位變化見圖4。研究表明，當污水溫度低于15℃時，硝化速率急劇下降，水溫降至5℃時，硝化作用基本停止，污水處理廠的氨氮較難達標。同時降水偏少使得主要湖庫水位較低，河湖水體水量得不到有效補充，水體流動性差，各種污染物得不到及時稀釋和降解，導致冬季水質(zhì)下降，造成重點功能區(qū)達標率偏低。隨著汛期臨近，降雨逐漸增加，河道水體得到逐步補充，水功能區(qū)達標率呈現(xiàn)上升趨勢。

圖4 2015—2017年無錫宜興月均雨量與水位變化關(guān)系

3.4 水功能區(qū)定位有待完善

2003年水功能區(qū)由省政府、市政府批復后，中間有少量調(diào)整和增補，但一直未有大的修訂。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，許多河湖功能定位發(fā)生了較大變化，部分水功能區(qū)與當前生態(tài)文明建設(shè)和水資源管理保護的新形勢、新要求不相適應(yīng)，因此，現(xiàn)有的水功能區(qū)劃分有待進一步完善。

3.5 沿河面源污染控制不到位

根據(jù)2017年現(xiàn)狀調(diào)查情況，2017年宜興市有84萬畝良田，其中僅1萬畝通過政府采購使用了有機肥料進行施肥，農(nóng)業(yè)面源污染未得到全面有效的管控，對本地河道水質(zhì)造成了較大污染，而無錫西部宜興功能區(qū)現(xiàn)狀用地類型以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的各類污染物在降雨、灌溉等情況下，通過地表徑流沿農(nóng)田灌溉水渠、小河浜等匯入?yún)^(qū)域骨干河道，從而對本地水體水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。

其次農(nóng)村居民住房附近都存在大大小小的溝渠池塘，居民生活污水直接或間接排入居住區(qū)附近水體，導致許多溝渠水體水質(zhì)惡化；溝渠等支流與附近骨干河道連通，因此也是導致水體水質(zhì)變差的因素之一。

3.6 沿河點源治理有待多方合力

無錫市人口眾多，尚未徹底雨污分流，入河污染物總量較大。主要河道污水廠管網(wǎng)的建設(shè)和改造還有待加強，對管網(wǎng)混入的雨水、河水或地下水處理效率不高，特別是城鎮(zhèn)建成區(qū)、工業(yè)園區(qū)和農(nóng)村生活污水收集處理需進一步加強，并且需制定活水行動計劃，提升污水管網(wǎng)水平，通過清淤、拓浚等方式切實解決城鄉(xiāng)水系的連通性，提高水體水質(zhì)達標率。

4 結(jié)論與建議

綜上所述，無錫市重點水功能區(qū)達標率通常在冬季較低，過渡區(qū)、緩沖區(qū)、飲用水源區(qū)水質(zhì)達標率偏低，影響水質(zhì)的主要因子為氨氮；造成達標率偏低的原因主要是境內(nèi)上游來水水質(zhì)不穩(wěn)定，其次是部分水功能區(qū)的支浜水質(zhì)較差，非汛期降雨量偏少也是引起水質(zhì)惡化的一個重要因素。

針對無錫市重點水功能區(qū)達標率現(xiàn)狀，本文提出如下建議：?加強無錫市水功能區(qū)管理，組織無錫市水功能區(qū)劃的調(diào)整、修編；?加快推進“一河一策”行動計劃的編制，加快水系連通、河道整治工作，加強農(nóng)村污水收集處理和面源整治，對不能穩(wěn)定達標的水功能區(qū)開展污染源調(diào)查和綜合治理；?加強區(qū)域控源截污、聯(lián)防聯(lián)控管理，加強污水處理能力建設(shè)，提高區(qū)域污水處理能力和污水收集處理率；?推進中水回用，減少廢水排放，進一步強化河道管理，明確河道管理范圍，開展河道巡查、定期通報。