河流污染類型與常規項目監測數據關聯性的探討

文_仲佳鑫 南通市海門生態環境監測站

1 被研究河流基本情況

本文主要對海門市境內的四條河流進行研究。四條河流分別是通呂運河、通啟運河、青龍河以及靈甸河。

通呂運河概況：通呂運河是江蘇著名通航運河，西起南通，東至呂四，全長78.85km，灌溉面積282.9萬畝，排澇699km2。通呂運河開鑿于南宋咸淳元年（西元1265年），是兩淮節制使李庭芝調動民力開鑿的一條由金沙、余慶場（今余東）至海的大運河，以供王師調行軍舟之用，原名“運鹽河”。這便是通呂運河的雛形。通呂運河上橋梁甚眾，主要有通寧大橋、崇川大橋、通京大橋、通富大橋、北城大橋、靜海大橋、新余大橋、世紀大橋、通州大橋、通靈橋、金余大橋、余北大橋、貨隆大橋、包場大橋、包場二號橋、劉浩大橋、正余大橋等。

通啟運河概況：通啟運河西起南通市區，東至啟東塘蘆港，全長93.39 km，承擔530km2排澇及100萬畝農田灌溉任務，是重要的區域性引排骨干河道之一。1958年，通啟運河由幾十萬農民人工挖掘而成。通呂運河目前河坡坍塌，河床淤積相對嚴重，局部過水斷面萎縮，致使河道引排能力下降。流域內存在鋼繩企業、印染企業以及燃油提煉企業等。

靈甸河概況：靈甸河位于海門市東部，從北至南，主要流經悅來鎮、臨江鎮及臨江化工園區，與通啟運河、海門河等河流交匯，最終流入長江。

青龍河概況：青龍河是海門市境內的主要航道，南北走向，北起運鹽河南側，南至長江邊，全長18.79km，是南北向主要航道之一。從南向北依次與青西河、青化河、海門河、通啟運河相交。青龍河流經四甲、常樂、三廠三個鄉鎮。

上述四條河流流經地域不同，污染的類型也各不相同。通呂運河及通啟運河為東西向河流、靈甸河以及青龍河為南北向河，海門的水系特點為北高南低、西高東低，因此選取最東端及最南端的四個斷面進行研究。近年來四個代表斷面主要的超標項目及超標原因見表1。

表1 研究河流代表斷面超標項目及原因

通呂運河與通啟運河同為運河，但是通呂運河作為重要航道缺乏生態自凈能力；青龍河與靈甸河同為南北向的河流，并且都流經企業密度較大的工業園區，不同的是青龍河流經經濟活動頻繁的城鎮。

2 河流水質監測結果

上述四條河流在發生水質下滑時，南通市海門生態環境監測站均對相關斷面水質進行了加密監測，并排查造成水質下滑的原因。根據加密監測的分析結果，可以得到水質下降時各常規監測項目的變化趨勢。為了便于討論分析，將各項目的監測結果與相應的Ⅲ類水水質標準的比值作為歸一化值進行討論。所涉及項目的III類水水質標準見表2。各項目歸一化值的變化趨勢見圖1。

山的下面有一片墳地。那是我們四個人經常光顧的地方。城市中的許多人死后都葬在這里。艷陽天里，墳碑、墳丘及書法遺照，個個亡韻十足。你會覺得這些人還都活著，只是存在的方式不同罷了。

表2 地表水Ⅲ類水水質標準

2.1 通呂運河數據分析

通呂運河天西大橋斷面主要超標項目為總磷，總磷的濃度一度大于0.4mg/L。經排查，總磷持續維持較高水平，主要原因是農業面源污染問題嚴重，同時河流自凈系統基本喪失。農業活動中施用大量化肥、農藥，在灌溉時未被作物吸收的化肥、農藥隨地表徑流進入河流，加之河流自凈系統喪失，造成總磷的富集。當遇到排澇以及引清擠污等工程造成河流水面降低時，總磷的監測結果很不理想。

2.2 通啟運河數據分析

通啟運河海洪大橋斷面主要超標項目為高錳酸鹽指數。通啟運河具有較好的自凈能力，海洪大橋斷面水質也長期達到Ⅲ類水水質標準，此次高錳酸鹽指數超標發生在2018年年底。經排查，水質下滑原因是斷面附近新建了一個規模較大的臨河養鴨場。養鴨場存在養殖廢水和糞便等污染物直接排入河流的現象，造成水質惡化。

2.3 靈甸河數據分析

靈甸河主要的超標項目為氨氮。根據監測結果靈甸閘斷面水質為劣V類，其中水質氨氮異常高成為制約水質達標的主要矛盾。經排查，造成氨氮異常高的原因是園區企業的雨污分流不徹底。

2.4 青龍河數據分析

青龍河主要的超標項目為化學需氧量及氨氮。總體來講，青龍河水質與其余三條河流相比較差，這是由于青龍河環境容量小，同時沿河生活污水未經處理入河以及園區企業雨污分流不徹底。

圖1 監測結果歸一化值的變化趨勢

3 結果與討論

本文通過對監測結果之間的關聯性、超標項目與污染類型的關聯性及河流特征與污染類型的關聯性的研究說明常規項目監測數據在河流污染類型的研究判斷和水質變化預警及水質提升方面的作用。

3.1 監測結果的關聯性

通過對監測結果的分析可以發現，河流在因為某一特定原因造成水質下滑時監測結果之間存在較高的關聯性。其中靈甸河在出現氨氮歸一化值異常高時，其余項目的歸一化值較為穩定，水質隨著氨氮歸一化值降低而停止下滑。因此，監測結果的穩定說明了監測結果之間具有關聯性，正是這種關聯性印證了通過監測結果研究判斷河流水質變化及污染類型的可靠性。

3.2 超標項目與污染類型的關聯性

通呂運河主要超標項目為總磷。磷元素因其在環境中的循環特性，極易在河流底泥中富集，當通呂運河因排澇以及引清擠污等工程造成河面水位下降時，較高的水速加劇了底泥的二次污染，雖然其余項目歸一化值也有一定程度的上升，但是變化幅度最大的項目還是總磷，加密監測數據的穩定性也印證了這個結論。

通啟運河發生水質下滑時主要超標項目為高錳酸鹽指數。通啟運河海門段具有較好的自凈能力，尤其在東段，水質穩定且達到III類水水質標準，然而臨河的養殖業造成水中溶解氧降低，高錳酸鹽指數升高。與其余幾個項目相比，高錳酸鹽指數的歸一化值升高的幅度更高，這說明高錳酸鹽指數對因養殖業造成河流污染最敏感。

靈甸河的主要超標項目為氨氮，園區內一條景觀河最終流入靈甸河。園區內由于雨污分流不徹底，少量高氨氮難降解的生產廢水通過景觀河進入靈甸河，造成靈甸河氨氮歸一化值明顯升高，因此在其余常規項目變化幅度不大的情況下，氨氮大幅度超標基本就可以斷定污染源為難降解的生產廢水。

青龍河水質相比另外三條河流水質明顯更差，超標的項目也比較復雜不夠明晰，主要的超標項目為化學需氧量及氨氮。這說明青龍河的污染為復合型的污染，經排查為城鎮生活污水與園區雨污分流不徹底共同所致。

3.3 河流特征與污染類型的關聯性

超標項目監測結果就是河流水質的表征，河流水質和其所受的污染類型又息息相關。結合河流特征與污染類型分析，不難發現兩者之間存在較大的關聯性。主要包括以下幾個方面：以通航為主且自凈能力不強的運河，其污染類型為底泥的二次污染，直接原因為農業面源污染；兩岸無明顯聚居區且水面開闊水量較大的內河，主要的污染類型為養殖廢水污染；流經園區和城鎮的河流較難避免因雨污分流造成的河流水質下滑。

因此通過對常規監測數據的分析并結合河流特征即可得出河流污染類型的初步判斷。

3.4 關聯性的應用及意義

常規項目的監測所需的人力物力較少，并且能在短時間內完成樣品的采集，所需的分析設備也較為常見，甚至可以做到在現場的簡單分析。

能夠快速地響應，通常污染事件的發生比較突然，如果短時間內得不到有效響應會對水質產生較大的影響，如果前期建立了相應的關聯性，可以大大縮短應對時間。

可以總結相應的經驗并應用到各種類型河流的整治中，可以有效提升區域內河流的整治工作。

4 結語

當河流缺乏自凈能力時，磷元素會加速在底泥中富集，當遇高流速和低水位的情況下，總磷極易超標；高錳酸鹽指數相對其余三個常規項目對養殖污染更敏感；氨氮監測結果異于其余三個項目突然升高，很有可能是有少量難降解的生產廢水入河；河流流量低，流經城鎮和園區時會產生復合型污染，造成各項水質指標下降，尤其是化學需氧量及氨氮。

常規項目監測數據的變化與河流污染類型有著緊密的關聯性。通過常規監測數據結合河流特征對河流污染類型的研判、河流水質變化預警及河流的整治是可行和可靠的。