2013—2018年武進(jìn)港氨氮污染時(shí)空特征研究

蔣少杰 施昕瀾 謝文理 薛銀剛

摘要 武進(jìn)港位于常州市東南部，是進(jìn)入太湖北部竺山灣的主要骨干河道，對(duì)竺山灣的水環(huán)境有重要影響。對(duì)2013—2018年武進(jìn)港水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的時(shí)空特征研究。結(jié)果表明，武進(jìn)港氨氮濃度在時(shí)間上表現(xiàn)為逐年遞減，其中豐水期的氨氮濃度明顯低于平、枯水期;在空間上表現(xiàn)為沿程遞減，其中氨氮重污染區(qū)域主要集中在上游河段。

關(guān)鍵詞 氨氮污染;時(shí)空特征;武進(jìn)港

中圖分類號(hào) X52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）15-0056-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.017

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract Wujingang River is located in the southeastern area of Changzhou City，it is one of the main rivers of Zhushan Bay located in the northern part of Taihu Lake，which has significant influences on water environment of Zhushan Bay.Detailed research on spatial and temporal characteristic based on water quality monitoring data during 2013-2018 revealed that in temporal the ammonia nitrogen pollution in Wujingang River reduced year by year and the ammonia nitrogen concentration in the abundance season was significantly lower than that in the flat and dry seasons，regularly.In spatial the ammonia nitrogen pollution in Wujingang River decreased along the flow，the heavily polluted areas are mainly concentrated in the upper reaches.

Key words Ammonia nitrogen pollution;Spatial temporal characteristic;Wujingang River

基金項(xiàng)目 江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)科研基金項(xiàng)目（1721）。

作者簡(jiǎn)介 蔣少杰（1986—），男，江蘇常州人，工程師，碩士，從事環(huán)境保護(hù)及監(jiān)測(cè)工作。

收稿日期 2019-01-17

太湖流域地處長(zhǎng)江中下游地區(qū)，河網(wǎng)密集，水系交錯(cuò)復(fù)雜。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口密度高，河流生態(tài)系統(tǒng)受到人類活動(dòng)的影響較為明顯。研究表明，河道污染物的輸入是太湖主要的外源污染，人類活動(dòng)產(chǎn)生的生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)污染物主要通過(guò)入湖河流進(jìn)入到湖體中[1-2]。其中武進(jìn)港等15條主要入湖河流污染負(fù)荷占江蘇太湖入湖污染總負(fù)荷的80%以上。因此，主要入湖河流的水環(huán)境質(zhì)量直接影響太湖湖體水質(zhì)，是污染物轉(zhuǎn)移交換的關(guān)鍵路徑[3-5]。

受入湖河流水質(zhì)污染影響，太湖竺山灣水質(zhì)污染較為嚴(yán)重，尤以氮污染較為突出。夏季溫度較高時(shí)，湖體中過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)鹽分會(huì)促使以藍(lán)藻為主的微囊藻類大量繁殖，易形成大面積藍(lán)藻水華，造成水中溶解氧大幅度下降，導(dǎo)致魚(yú)蝦等水生生物大量死亡，繼而出現(xiàn)水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭等現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅到湖體的水環(huán)境生態(tài)健康，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)不必要的損失[6-7]。

因此，為了改善太湖該區(qū)域的水質(zhì)狀況，就需要分析主要入湖河流中氨氮污染特征及來(lái)源，進(jìn)而制定出有效的污染防治策略[8-9]。筆者通過(guò)分析2013—2018年武進(jìn)港氨氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，確定武進(jìn)港氨氮污染時(shí)空分布的重要特征，為區(qū)域水環(huán)境治理提供建議。

1 監(jiān)測(cè)概況

武進(jìn)港北起京杭大運(yùn)河、南入太湖竺山灣，全長(zhǎng)29 km，水深約2～3 m，河寬25～30 m。武進(jìn)港上共設(shè)有中天鋼鐵、慈瀆橋、洛陽(yáng)橋、戴溪橋、周橋和姚巷橋6個(gè)例行監(jiān)測(cè)斷面，各監(jiān)測(cè)斷面位置見(jiàn)圖1。監(jiān)測(cè)頻率為每月1次，月初采樣分析。采樣、分析方法分別按照《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91—2002）和《水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法》（HJ 535—2009）等要求執(zhí)行。研究數(shù)據(jù)來(lái)源于常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。

2 武進(jìn)港氨氮污染變化規(guī)律

2.1 2013—2018年武進(jìn)港氨氮年均濃度變化情況

2013—2018年武進(jìn)港的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示（圖2），氨氮濃度年均值在1.03～2.20 mg/L，水質(zhì)整體表現(xiàn)為Ⅳ～劣Ⅴ類（GB 3838—2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，下同）。2013—2014年，水質(zhì)氨氮污染情況惡化;2015—2018年，水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)，整體表現(xiàn)出逐年下降趨勢(shì)。

2.2 2013—2018年武進(jìn)港氨氮月均濃度變化情況

太湖流域位于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，受夏季東南季風(fēng)影響，5—9月間雨量豐沛，而冬春季則降水較少，一般認(rèn)為每年的1、2、12月為枯水期，3、4、10、11月為平水期，5—9月為豐水期[3]。根據(jù)常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)2013—2018年武進(jìn)港月均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從圖3—8中可以看出，各年度水質(zhì)最好時(shí)段均為7—9月，水質(zhì)最差時(shí)段均為1—2月;豐水期的氨氮濃度明顯低于平、枯水期。

2013—2018年武進(jìn)港豐水期氨氮平均濃度為1.01 mg/L，達(dá)到 Ⅳ 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);平水期氨氮平均濃度為1.76 mg/L，達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);枯水期氨氮平均濃度為2.34 mg/L，劣于Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)0.17倍。

2.3 2013—2018年武進(jìn)港氨氮濃度沿程變化情況

2013—2018年武進(jìn)港氨氮濃度沿程變化情況如圖9所示，武進(jìn)港氨氮污染表現(xiàn)為上游濃度較高、中段和下游明顯沿程下降的趨勢(shì)。上游慈瀆橋斷面氨氮濃度最高為2.06 mg/L，洛陽(yáng)橋至姚巷橋氨氮濃度沿程下降，姚巷橋斷面達(dá)到最低值1.20 mg/L。

武進(jìn)港流域土地利用類型分布圖顯示（圖10），武進(jìn)港周邊區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)以耕地、居民用地和其他建設(shè)用地為主[10]。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒資料進(jìn)行分析表明，武進(jìn)港河流水質(zhì)受周邊區(qū)域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活污染的影響較為嚴(yán)重;上游區(qū)域工業(yè)發(fā)達(dá)，土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度較大，氨氮污染負(fù)荷較高，中下游區(qū)域以農(nóng)業(yè)用地為主，水體自凈能力相對(duì)較強(qiáng)，氨氮濃度下降趨勢(shì)明顯。

3 結(jié)論

（1）武進(jìn)港氨氮污染較為嚴(yán)重，根據(jù)2013—2018年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，水質(zhì)整體表現(xiàn)為Ⅳ～劣Ⅴ類之間，對(duì)竺山湖水環(huán)境的影響十分顯著。

（2）2013—2018年武進(jìn)港氨氮年均濃度下降趨勢(shì)明顯。說(shuō)明經(jīng)過(guò)多年治理，武進(jìn)港氨氮污染狀況得到明顯控制，水質(zhì)狀況有較大程度好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。

（3）武進(jìn)港氨氮重污染區(qū)域主要集中在上游河段，中天鋼鐵和慈瀆橋斷面氨氮污染嚴(yán)重，需要重點(diǎn)關(guān)注。洛陽(yáng)橋至姚巷橋斷面，氨氮污染下降趨勢(shì)明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]龔蕾婷.太湖流域典型入湖河流的健康評(píng)價(jià)[D].南京：南京大學(xué)，2012：10.

[2]呂學(xué)研，張?jiān)仯炝粒?典型入太湖河流夏-秋季氮素污染變化特征[J].水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2016，10（5）：9-15.

[3]張利民，孫衛(wèi)紅，程煒，等.太湖入湖河流水環(huán)境綜合治理[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2009，21（5）：1-5.

[4]許晨，萬(wàn)榮榮，馬倩，等.太湖西北部湖區(qū)入湖河流氮磷水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)修正方案研究[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2017，26（8）：1180-1188.

[5]易娟，徐楓，高怡，等. 2007年以來(lái)環(huán)太湖22條主要河流水質(zhì)變化及其對(duì)太湖的影響[J].湖泊科學(xué)，2016，28（6）：1167-1174.

[6]謝文理，田穎，祁紅娟，等.太滆運(yùn)河氨氮污染時(shí)空特征及來(lái)源研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（22）：55-57.

[7]張濤，胡冠九，范清華，等.太湖入湖河流總氮與氨氮相關(guān)性特征分析研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2015，40（2）：21-23.

[8]潘晨，謝文理，彭小明，等.典型入太湖河流總氮污染特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（2）：751-753.

[9]潘晨，謝文理，劉巖，等.太滆運(yùn)河總氮污染物排放限值研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2013，39（3）：5-8.

[10]於夢(mèng)秋，蔡穎，劉華，等.太湖流域入湖河流土地利用類型對(duì)水質(zhì)的影響：以烏溪港、武進(jìn)港為例[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，33（5）：1024-1032.