句容河水質分析與評價研究

江 靜

(江蘇省句容市環境監測站，江蘇 句容 212400)

1 引言

句容市地處長江南岸、寧鎮山脈中段與茅山丘陵交匯處，是秦淮東支、太湖西支與沿江三個水系的分水嶺[1]。北屬長江水系，有便民河、大道河等；東部屬太湖湖西水系，主要有洛陽河；中部屬秦淮水系，南、中、北河，赤山湖與句容河、湯水河匯合入秦淮河。句容河是句容市的主要骨干河流，也是秦淮河水系的主要支流[2]。近年來，隨著經濟的快速發展與人民生活水平的提高，城市水環境問題日益突出，句容河已成為生活污水、工業廢水和農業徑流污染的主要納污河。這些污染不僅影響城市生態景觀和發展，導致秦淮河流域污染加重，還會對人類健康造成危害。因此，掌握水質的時空變化規律是分析污染物來源和改善水環境的前提，也是水質監測的重點。水質評價是水環境管理與監控的基礎工作之一，能準確反映當前水體質量和污染狀況，包括內梅羅綜合污染指數法、綜合指數法、單因子指數法、F值法和模糊綜合法等[3]。為了解句容河的水質狀況，選取重要斷面進行實測分析，并采用單因子指數法和內梅羅綜合污染指數法進行水質評價，為后期綜合治理和水環境管理與保護提供科學依據和參考。

2 研究區域概況與研究方法

2.1 研究區域概況

句容市城區位于秦淮河流域源頭地區，市域內秦淮河流域面積951.3 km2，主要有句容河、湯水河、赤山湖等，其中，句容河最長，是秦淮河的源頭之一。句容河貫穿句容城區，從城東南橫穿而過，其中城區段5 km，是城區澇水排泄的主要通道。水源為北山水庫和侖山水庫，沿途流經華陽鎮、句容市經濟開發區、赤山湖管委會3個區域，向西進入南京，最終匯入秦淮河。

句容市屬于北亞熱帶季風氣候區，季風顯著，四季分明，夏季高溫多雨，汛期為5～9月，多年平均雨量為663.1 mm，占全年總雨量的63.3%，6～8月為梅雨季節，冬季寒冷干燥，盛行偏北風。全年平均氣溫15.5 ℃，年降水量1099.1 mm，年平均風速3.2 m/s，年平均相對濕度78%[4]。

2.2 研究方法

2.2.1 監測范圍與監測項目

通過對句容河進行分析和調查，考慮到主要污染源分布和主要入河支流的實際，選取有代表性的9個重要斷面數據進行分析評價。數據來源于句容市環境監測站日常監測數據，監測時間分別選擇枯水期和豐水期代表月份2020年3月和7月，監測項目為近年來地表水水質關注度較高的常規項目，包括化學需氧量，氨氮和總磷。

2.2.2 水質評價方法

根據本實驗的研究內容與研究目的，選擇單因子指數法和內梅羅綜合污染指數法對句容河水質狀況進行綜合評價。其中，單因子指數法是將各監測項目單獨評價，計算簡單、直接，以各參數濃度與評價標準進行對比，根據比值與1的大小來確定是否達到此類標準，選擇最差的指標所屬類別作為水質綜合評價的結果[5]。計算公式如下：

(1)

式(1)中：Pi為各污染物單項污染指數，Ci為各污染指標實測濃度；Si為各污染指標標準值，文中Si選取《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中Ⅲ類水質標準值[6]。

內梅羅綜合污染指數法是綜合污染指數法的一種，能夠較全面的評價污染程度[7]，計算公式如下：

(2)

3 水質分析與評價

3.1 水質分析

根據句容市環境監測站日常監測數據，分別選取枯水期和豐水期具有代表性的3月份和7月份監測數據進行了分析，結果見圖1～3。

圖1 句容河各斷面總磷濃度

圖2 句容河各斷面化學需氧量濃度

圖3 句容河各斷面氨氮濃度

由圖1～3可見，句容河各斷面在豐水期水質普遍較枯水期好，其中，總磷均值為0.08 mg/L，3月份和7月份均值分別為0.11 mg/L和0.04 mg/L，均達到地表水三類水質標準。各斷面氨氮均值為0.99 mg/L，達到地表水三類水質標準，其中7月份氨氮均值為0.77 mg/L，達到地表水三類水標準，3月份均值分別為1.22 mg/L，達到地表水四類水質標準，說明枯水期句容河斷面氨氮含量較高。化學需氧量3月份和7月份均值分別為30 mg/L和22 mg/L，均超過地表水三類水質標準，說明句容河水體受有機污染較為嚴重。

3.2 水質評價

3.2.1 單因子指數法

采用單因子指數法對各斷面水質進行了分析評價，評價結果見表1。

表1 單因子指數法評價結果

由表1可知，3月份句容河全河段均超過Ⅲ類水質標準，9個監測點位的主要污染指標77.8%為化學需氧量，22.2%為氨氮，所以化學需氧量為句容河主要污染指標。其中3號點位達到劣Ⅴ類水質，主要污染指標為氨氮。7月份句容河各斷面中有3個斷面達到Ⅲ類水質標準，其余斷面均超過Ⅲ類水質標準，其中4號斷面為Ⅴ類水水質，主要污染指標為氨氮。7月份9各超標斷面中主要污染指標66.7%為化學需氧量，33.3%為氨氮。總體而言，句容河3月份有3個水質等級(Ⅳ類、Ⅴ類、劣Ⅴ類)，7月份有3個水質等級(Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類)，根據單因子指數法判定句容河3月份屬于劣Ⅴ類水質，7月份屬于Ⅴ類水質。

3.2.2 內梅羅綜合污染指數法

內梅羅綜合污染指數法能夠綜合反映水體污染水平，是一種可以反映水體對人類健康影響的綜合性評價指標。根據各污染指標的標準濃度，執行地表水水質Ⅲ類標準，計算對應的內梅羅污染指數水質等級：Ⅰ：P綜合<0.59，Ⅱ：0.59≤P綜合<0.74；Ⅲ：0.74≤P綜合<1.00；Ⅳ：1.00≤P綜合<3.50；Ⅴ：3.50≤P綜合。通過對句容河各斷面水質數據進行計算得到的內梅羅綜合污染指數見表2。

根據表2的分析結果，斷面6、7、8、9水質較好，能達到Ⅲ類標準；斷面1、3、4、5水質在枯水期和豐水期均超過Ⅲ類標準；2號斷面在3月份水質較差，7月份達到Ⅲ類標準。

表2 內梅羅綜合污染指數法評價結果

3.2.3 對比分析

由水質評價結果可知，兩種方法均反映3號和4號斷面水質較差。單因子指數法雖然計算簡便，但該方法選擇最差指標的水質等級代表最終結果，判定句容河水質為劣Ⅴ類，不能全面反映句容河整體水質狀況，易造成評價結果偏差。而內梅羅綜合污染指數法考慮到了污染最重的檢測因子和平均水平，因此評價結果更具全面性，更能反映句容河的實際水質狀況，評價更加合理。

4 結論與建議

4.1 結論

采用單因子指數法和內梅羅綜合污染指數法對句容河9個重要斷面在枯水期和豐水期的水質狀況進行了評價，得出結論如下。

(1)句容河各斷面水質均存在不同程度污染，只有少數斷面能達到全年Ⅲ類水質標準，主要污染指標為化學需氧量和氨氮，主要受有機污染嚴重。

(2)根據單因子指數法得出句容河整體水質為劣Ⅴ類，各斷面在枯水期均超過Ⅲ類水質標準，3號斷面甚至達到劣Ⅴ類水質，主要污染指標為氨氮，說明該斷面受生活污水污染較重。

(3)內梅羅綜合污染指數法評價表明各斷面水質存在一定差異，斷面6、7、8、9水質較好，能達到Ⅲ類標準，其它斷面只有Ⅳ類水質。通過對比分析表明，內梅羅綜合污染指數法考慮因子全面，評價更加準確，更適合句容河水質的綜合評價。

4.2 句容河治理建議

評價結果表明句容河水體主要污染源為生活污水，受有機污染較為嚴重。因此，為了更好的改善句容河水環境狀況，綜合考慮本地水文特征和地形條件等因素，提出下列治理建議。

(1)采用截流治理法，通過對各入河河道綜合分析和調研，對入河水質污染嚴重的河道采用截污方法，將高污染入河徑流水攔截就近處理，再將治理后的水回流至句容河以削減污染總量。

(2)加強清淤治理力度，削減底泥對句容河水體污染的影響，清除水體底泥中的污染物。

(3)采用河道曝氣與微生物技術綜合治理，增加水體溶解氧含量，提高微生物菌群對水體中污染物質的分解作用，有助于句容河水質生態的恢復。

通過對水質進行評價可以更好的為句容河的綜合治理提供技術支撐，為政府部門做出正確決策提供技術保障，為建設美麗江蘇句容樣板打下堅實基礎。