京杭運(yùn)河徐州段水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析

吳雅麗

（江蘇省徐州環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇徐州221000）

引言

京杭運(yùn)河開掘于春秋時期，完成于隋朝，距今已有2500多年的歷史，是世界上里程最長、工程最大的古代運(yùn)河，京杭運(yùn)河南起余杭（今杭州），北到涿郡（今北京），途經(jīng)浙江、江蘇、山東、河北四省及天津、北京兩市，貫通海河、黃河、淮河、長江、錢塘江五大水系，主要水源為南四湖（山東省微山縣微山湖），京杭運(yùn)河全長約1794km[1-2]。被譽(yù)為“黃金水道”的京杭運(yùn)河橫穿徐州，在境內(nèi)長181.16km，北接微山湖，南連駱馬湖。2014年，國務(wù)院長江經(jīng)濟(jì)帶規(guī)劃中將徐州港列入國家重點(diǎn)建設(shè)港口。對促進(jìn)山東、江蘇及長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。因此了解京杭運(yùn)河水質(zhì)現(xiàn)狀，能夠?qū)ρ芯克h(huán)境發(fā)展趨勢及其變化規(guī)律提供幫助，為制定綜合防治措施與方案提供思路，同時可以為制定國家或地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、條例細(xì)則等提供科學(xué)依據(jù)[3]。

1 監(jiān)測概況

1.1 監(jiān)測斷面與項(xiàng)目

本文選取江蘇省徐州市區(qū)域內(nèi)京杭運(yùn)河重點(diǎn)監(jiān)測斷面作為評價對象，其中所涉及斷面為藺家壩、洞山西、紅旗新村、解臺閘、新莊渡口、山頭、劉山閘、索家、張樓等9個監(jiān)測斷面。按《功能區(qū)劃》要求，京杭運(yùn)河（徐州段）9個監(jiān)測斷面水質(zhì)均符合功能區(qū)劃地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（各斷面監(jiān)測點(diǎn)位分布見圖1）。各斷面全年監(jiān)測12次，每月采樣一次，水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目為pH值、DO、CODMn、BOD5、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、砷、汞、六價鉻、鉛、鎘、石油類、氟化物、LAS、硫化物、CODCR、總磷、銅、鋅、硒、總氮、水溫、糞大腸菌群。

圖1 京杭運(yùn)河各斷面監(jiān)測點(diǎn)位分布圖

1.2 評價標(biāo)準(zhǔn)與方法

評價標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。評價方法采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法[4]，前者用來劃分水質(zhì)類別，后者用來確定污染程度和主要污染物。斷面水質(zhì)與河流水質(zhì)定性評價采用《地表水環(huán)境質(zhì)量評價方法（試行）》（環(huán)辦〔2011〕22號）。

1.2.1 綜合污染指數(shù)法

采用綜合污染指數(shù)（均值型，后簡稱污染指數(shù)），并用污染分擔(dān)率確定水體中主要污染物。

綜合污染指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：P—污染指數(shù)；n—參評項(xiàng)目數(shù)；Pi=Ci/Cio，其中Ci、Cio分別為第i項(xiàng)污染物實(shí)測年平均濃度與對應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)。

其中溶解氧（DO）及pH值的污染指數(shù)計(jì)算如下:

式中：DOf為該水溫的飽和溶解氧值，mg/L為實(shí)測溶解氧值，mg/L；DOs為溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)值，mg/L；T為水溫，t℃；PDO為水質(zhì)參數(shù)DO污染指數(shù)；pHsu為地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的pH值上限；pHsd為地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的pH值下限；pHj為pH值的年均值，無量綱；PpH為水質(zhì)參數(shù)pH的污染指數(shù)。

1.2.2 水質(zhì)類別評價

采用單因子類別法，依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），用水質(zhì)最差的單項(xiàng)污染物水質(zhì)類別來表示水體綜合水質(zhì)類別。計(jì)算公式如下：

式中：G(i)—i項(xiàng)污染物的水質(zhì)類別。

1.2.3 水質(zhì)定性評價

地表水環(huán)境質(zhì)量定性評價方法依據(jù)《關(guān)于印發(fā)<地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法（試行）>的通知》（環(huán)辦〔2011〕22號），見表1和表2。

表1 斷面水質(zhì)定性評價

表2 河流、流域（水系）水質(zhì)定性評價分級

地表水環(huán)境質(zhì)量分為優(yōu)、良好、輕度污染、中度污染、重度污染五個等級。對應(yīng)的表征顏色為：藍(lán)色、綠色、黃色、橙色和紅色。

2 監(jiān)測與評價結(jié)果

2.1 水質(zhì)狀況

根據(jù)21項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測結(jié)果來看（詳見表3、表4），京杭運(yùn)河（徐州段）9個監(jiān)測斷面水質(zhì)均符合功能區(qū)劃地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)綜合污染指數(shù)處于5.35~7.09之間。其中索家（Ⅱ類）較上年有所好轉(zhuǎn)，其他斷面水質(zhì)較上年無明顯變化；河流Ⅰ~Ⅲ類水質(zhì)比例為100%，水質(zhì)定性評價為優(yōu)，較上年無變化。其中，8個斷面?zhèn)€別指標(biāo)在個別月份出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，出現(xiàn)超標(biāo)的污染因子主要為高猛酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、化學(xué)需氧量和總磷。2019年京杭運(yùn)河主要污染物污染分擔(dān)率示意圖見圖2。

表4 2019年京杭運(yùn)河水質(zhì)統(tǒng)計(jì)

圖2 主要污染物污染分擔(dān)率示意圖

由圖2可知，21個污染物中，化學(xué)需氧量為主要污染因子，其次為溶解氧、五日生化需氧量、高猛酸鹽指數(shù)，主要表現(xiàn)為有機(jī)污染。

硫化物0.004Ⅰ0 0.004Ⅰ0 0.005Ⅰ 0 0.003Ⅰ0 0.008Ⅰ 0 0.003Ⅰ0 0.004Ⅰ0 0.003Ⅰ0 0.006Ⅰ0陰離子0.03Ⅰ00.04Ⅰ00.04Ⅰ00.04Ⅰ00.03Ⅰ00.04Ⅰ00.03Ⅰ00.03Ⅰ00.03Ⅰ0氰化物0.002六價鉻0.002Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.002Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.002Ⅰ 0Ⅰ 0 0.002 0.002Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.006Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.002Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.002Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.002Ⅰ0Ⅰ0 0.002 0.003Ⅰ0Ⅰ0鎘砷硒0.00003 0.0050 0.0003Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00003 0.0057 0.0009Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00003 0.0052 0.0008Ⅰ 0Ⅰ 0Ⅰ 0 0.00003 0.0059 0.0010Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00004 0.0055 0.0007Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00004 0.0022 0.0008Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00004 0.0029 0.0006Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00004 0.0028 0.0005Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0 0.00002 0.0020 0.0003Ⅰ0Ⅰ0Ⅰ0氟化物0.667Ⅰ0 0.640Ⅰ0 0.686Ⅰ 0 0.660Ⅰ0 0.689Ⅰ0 0.623Ⅰ0 0.627Ⅰ0 0.610Ⅰ0 0.556Ⅰ0果結(jié)測監(jiān)質(zhì)鋅銅0.0088 0.00268Ⅰ0Ⅰ0 0.0045 0.00704Ⅰ0Ⅰ0 0.0033 0.01483Ⅰ 0Ⅱ 0 0.0027 0.00371Ⅰ0Ⅰ0 0.0021 0.00403Ⅰ0Ⅰ0 0.0020 0.00300Ⅰ0Ⅰ0 0.0020 0.00300Ⅰ0Ⅰ0 0.0020 0.00300Ⅰ0Ⅰ0 0.0052 0.00246Ⅰ0Ⅰ0水河總磷 0.10Ⅱ00.14Ⅲ00.17Ⅲ16.7 0.18Ⅲ8.3 0.19Ⅲ16.7 0.10Ⅲ8.3 0.10Ⅲ8.3 0.10Ⅱ00.10Ⅲ8.3運(yùn)杭CODCr 16Ⅲ8.318Ⅲ018Ⅲ018Ⅲ017Ⅲ016Ⅲ8.315Ⅰ015Ⅰ015Ⅲ0京3 2019年表鉛汞0.00036 0.00002Ⅰ0Ⅰ0 0.00045 0.00001Ⅰ0Ⅰ0 0.00080 0.00001Ⅰ 0Ⅰ 0 0.00084 0.00001Ⅰ0Ⅰ0 0.00104 0.00001Ⅰ0Ⅰ0 0.00025 0.00001Ⅰ0Ⅰ0 0.00041 0.00001Ⅰ0Ⅰ0 0.00043 0.00001Ⅰ0Ⅰ0 0.00021 0.00002Ⅰ0Ⅰ0揮發(fā)酚0.0006Ⅰ0 0.0006Ⅰ0 0.0007Ⅰ 0 0.0006Ⅰ0 0.0009Ⅰ0 0.0006Ⅰ0 0.0006Ⅰ0 0.0006Ⅰ0 0.0006Ⅰ0石油類0.02Ⅰ00.02Ⅰ00.03Ⅰ00.02Ⅰ00.02Ⅰ00.02Ⅰ00.02Ⅰ00.02Ⅰ00.01Ⅰ0氨氮 0.34Ⅱ00.45Ⅱ8.3 0.69Ⅲ16.7 0.53Ⅲ0.00 0.47Ⅱ8.3 0.39Ⅱ8.3 0.36Ⅱ00.37Ⅱ00.37Ⅱ0 BOD5 CODMn DO 3.3Ⅲ8.33.1Ⅲ03.6Ⅲ03.1Ⅲ03.5Ⅲ8.32.5Ⅰ02.5Ⅰ02.3Ⅰ02.7Ⅰ0 4.4Ⅲ04.7Ⅲ04.8Ⅲ04.7Ⅲ04.3Ⅲ03.7Ⅱ8.33.5Ⅱ03.5Ⅱ03.8Ⅱ0 9.67Ⅰ07.10Ⅱ07.49Ⅱ07.41Ⅱ07.34Ⅱ08.19Ⅰ08.63Ⅰ08.88Ⅰ09.08Ⅰ0 pH值 8.11Ⅰ07.97Ⅰ07.40Ⅰ07.71Ⅰ07.74Ⅰ07.96Ⅰ07.93Ⅰ08.00Ⅰ08.21Ⅰ0統(tǒng)計(jì)量值別(%)值別(%)均類率均類率平質(zhì)質(zhì)水標(biāo)標(biāo)超平水超值均平別(%)類質(zhì)率水標(biāo)超值別(%)均類率平質(zhì)水標(biāo)超值均平別(%)類質(zhì)率水標(biāo)超值別(%)值別(%)值別(%)值別(%)均類率均類率均類率均類率平質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)水標(biāo)標(biāo)標(biāo)標(biāo)超平水超平水超平水超斷面名稱藺家壩 洞山西紅旗新村解臺閘新莊渡口 山頭 劉山閘 索家 張樓

2.2 水期分析

2019年京杭運(yùn)河各水期水質(zhì)均為III類，各水期均符合其功能區(qū)劃要求。經(jīng)過綜合污染指數(shù)分析，平水期好于豐水期好于枯水期。見圖3。

圖3 各水期水質(zhì)情況圖

2.3 主要污染物時空變化趨勢

2019京杭運(yùn)河主要污染物按時間及空間變化情況見圖4、圖5。

由圖4、圖5可知，主要污染物在時間和空間上變化不大，其中溶解氧和化學(xué)需氧量有小幅波動，高錳酸鹽指數(shù)和五日生化需氧量相對穩(wěn)定。

圖4 主要污染物隨時間變化情況圖

圖5 主要污染物隨空間變化情況圖

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果分析，2019年京杭運(yùn)河各斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率100%，均達(dá)到其功能區(qū)劃類別。主要污染因子為化學(xué)需氧量，污染特征為有機(jī)污染型污染。

3.2 建議

（1）盡快減輕京杭運(yùn)河解臺閘船舶、碼頭等水運(yùn)交通對京杭運(yùn)河解臺閘、新莊渡口等斷面的影響，農(nóng)村生活污水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)村面源污染對部分重點(diǎn)斷面的影響，以及關(guān)注不牢河、屯頭河及其支流對該斷面的影響。

（2）進(jìn)一步加強(qiáng)重點(diǎn)斷面周邊水環(huán)境綜合整治，特別是對億噸大港以及航運(yùn)等影響開展評估，并制定有針對性綜合整治方案。

（3）對京杭運(yùn)河流域內(nèi)工業(yè)污染源推行清潔生產(chǎn)。采用無毒無害的原料和產(chǎn)品和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，減少對原料、水及能源的消耗；對工藝用冷卻水進(jìn)行循環(huán)利用，減少水資源浪費(fèi)，生產(chǎn)用循環(huán)水全部封閉循環(huán)，提高重復(fù)利用率，減少廢水排放量。