南通市主要入海河流水質分析與評價

殷小琴 季寅星

(南通市生態環境監控中心，江蘇 南通 226000)

南通市位于江蘇省東南部，長江三角洲北翼，東抵黃海，南望長江，處于沿海經濟帶與長江經濟帶“T”形結構交匯點，是中國首批對外開放的14個沿海城市之一[1-2]。南通市集“黃金海岸”與“黃金水道”優勢于一身，擁有海岸線210km，全市海岸帶面積1.3萬km2，沿海灘涂2100km2，是中國沿海地區土地資源最豐富的地區之一。南通市擁有濱海、生態等良好的旅游資源，自然地理優勢使淺海養殖業成為當地的優勢產業，目前，南通市的海洋資源正處于全面開發狀態。

然而，隨著人類社會經濟活動的加劇，生態環境惡化問題也日益凸出，有關南通近岸海域的研究結果表明，近海海域水質呈下降趨勢，各類水污染事故及赤潮的發生頻率上升，海域水環境質量明顯下降，水體富營養化現象嚴重，近岸海域生物受到污染，沿海養殖的貝類死亡、紫菜減產現象時有發生[3-8]。生態環境部公布的2017年近海海域生態環境質量公報指出，海洋污染源的最大構成主要是入海陸源污染物。陸源污染物主要有兩類，一類是入海河流污染物，另一類是直排海污染物，其中入海河流是入海污染物的主要通道，因此，入海河流治理成為了海洋污染治理的首要任務[9]。近年來，南通市為貫徹落實各級政府關于水污染防治的工作方案，大力開展“清水工程”“三河三行業整治”等專項行動，積極推進水環境綜合整治，2016年制定了《南通市“十三五”水污染防治規劃》，并啟動了包括“入海河流污染治理”等五大類水污染防治工作。

水污染防治中的基礎性工作是水質評價，本文采用單因子評價法和綜合水質評價法，對2019年南通市主要入海河流水質監測結果進行了分析評價，旨在掌握各主要入海河流水質現狀，以期為南通市水環境進一步改善及近岸海域管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 監測點位及測定方法

南通市將北凌河、栟茶河、掘苴河、如泰運河、通呂運河、通啟運河6條入海河流所在斷面列入國控斷面監測點，各河流對應監測斷面名稱及監測點位見表1。在每條河流的入海處設置采樣斷面，監測時間為2019年，監測頻次為每月1次，共12次，按照《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)水質評價涉及項目開展全項監測，按照《水和廢水監測分析方法》(第四版)中相關內容進行采樣和分析[10-11]，水質數據均為全年監測結果經算術平均化處理后的均值。

表1 南通市主要入海河流監測點位

1.2 評價方法

目前，單因子評價法和綜合污染指數法在河流水環境質量評價研究領域被廣泛應用，本研究采用上述兩種方法分別對南通市6條主要入海河流水環境質量進行評價[12]。

1.2.1 單因子評價法

單因子評價的判別法，就是用水質最差的單項指標所屬類別來確定水體綜合水質類別，即某一監測點水質中任一評價項目超過《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅰ類指標，該監測點水質即為Ⅱ類，超過《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅱ類指標，水質即為Ⅲ類，依次類推[13]。

水質單因子評價法計算公式為

Pi=Ci/C0

(1)

式中：Pi為單項污染指數；Ci為第i項污染物的實測值，mg/L；C0為第i項污染物的標準值，mg/L。

水質參數的污染指數大于1時，表明該水質參數超過了規定的水質標準，已經不能滿足使用要求。

1.2.2 綜合污染指數評價法

單因子水質評價可以簡單明了地了解水域是否滿足功能要求，但它只考慮了最突出的因子，具有一定的片面性。綜合污染指數法是對各污染指標的相對污染指數進行統計，得出代表水體污染程度的數值，反映多個水質因子與相應水質標準之間的綜合對應關系[14]。

綜合污染指數法計算公式為

(2)

式中：Pi為第i項污染物的污染指數；n為參與評價的污染物項數；P為綜合污染指數。

綜合指數的范圍P≤0.20為好；0.202.00為嚴重污染。

2 結果與討論

2.1 水質分析結果

根據2019年對南通市6條主要入海河流的監測數據可知，各河流重金屬含量(Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、Se、Cr)和其他7項指標(砷、石油類、揮發酚、氟化物、氰化物、陰離子表面活性劑、硫化物)含量都比較低，達到Ⅰ類水質標準，pH值呈弱堿性，符合《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)(pH值為6～9)，其余各項指標分析結果見表2。

表2 2019年各河流水質監測平均值及水質類別 單位:mg/L

2.2 單因子污染評價及綜合評價

南通市近海功能以養殖捕撈漁業、水產種質資源保護用途為主，河流口水域水質應該不低于《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅲ類水質，故本評價以Ⅲ類水質標準為單項指標標準值。由表2可知，2019年南通市主要入海河流斷面Ⅲ類以上水質的污染物主要是以高錳酸鹽指數、氨氮、化學需氧量、生化需氧量為主的有機污染和以總磷為主的富營養化污染。對6條河流各主要污染因子進行評價，由計算結果(見表3)可知，2019年6條入海河流水質現狀為：通呂運河及通啟運河達到Ⅲ類水質標準；栟茶運河、掘苴河、如泰運河及北凌河水質達Ⅳ類水質標準。栟茶運河、掘苴河、北凌河的高錳酸鹽指數、化學需氧量、總磷超標；如泰運河的總磷和北凌河的生化需氧量有輕微超標現象。高錳酸鹽指數、化學需氧量、生化需氧量往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標，其值越高表明水中有機污染物越多，污染也就越嚴重[15-16]。6條河流氨氮均達到Ⅲ類水質標準，通呂運河的氨氮指數最優，說明各河流受氨氮污染較輕；在參與評價的所有水質指標中，總磷超標問題最為突出，總磷超標的河流共4條，占監測河流總數的66.7%。其中，掘苴河總磷超標最為嚴重，超標率達50%；5項監測指標單因子污染指數由高到低依次為：總磷、化學需氧量、高錳酸鹽指數、生化需氧量、氨氮，可見水質污染主因是以總磷為主的水體富營養化。

表3 2019年水質單項污染指數及綜合污染指數

根據單因子計算結果得出6條河流的綜合污染指數及污染程度，各河流的綜合污染指數范圍為0.53～1.08，依據相應的污染等級判斷：栟茶運河的斷面水質綜合污染指數為0.94，屬于中度污染；掘苴河斷面水質綜合污染指數為1.08，屬于重污染；如泰運河水質綜合污染指數為0.72，屬于中度污染；北凌河斷面水質綜合污染指數為0.95，屬于中度污染；通呂運河和通啟運河均屬于輕度污染，斷面水質綜合污染指數分別為0.53和0.70。

2.3 南通市各主要入海河流污染物濃度的月際變化

對2019年各入海河流不同污染物的月際變化進行統計，統計結果見圖1。由圖1可知，各河流中不同污染物在不同月份之間的變化并無統一的規律，如泰運河、北凌河、通呂運河和通啟運河各污染物濃度月際變化相對不明顯；栟茶河、掘苴河各污染物指標值下降趨勢較明顯，但高錳酸鹽指數、氨氮、生化需氧量在5—7月有所升高，原因可能是由于降雨地表雨水徑流造成污染物濃度短時間升高；作為流經城鎮或城鄉接合區的入海河流，受城鎮工農業現代化發展、高密度居民生活排污等多種因素的影響，污染物濃度并無明顯的規則的波動變化。

圖1 南通市各入海河流主要污染物濃度的月際變化

2.4 南通市各主要入海河流水質的年度變化

2018—2019年入海河流水質統計情況見表4。由表4可知，各河流水質2019年較2018年有明顯的改善，2019年已全面消除劣Ⅴ類水體，栟茶運河、如泰運河、北凌河已從重度污染改善為中度污染；通啟運河由中度污染改善至輕度污染；掘苴河和通呂運河污染程度不變，但綜合污染指數已有顯著下降，趨勢向好。

表4 2018—2019年入海河流水質統計結果

3 結 論

本文依據單因子評價法和綜合污染指數法對2019年南通市6條主要入海河流斷面的監測數據進行了分析與評價，結論如下：

a.南通市主要入海河流都出現了不同程度的污染，單因子評價結果表明，6條河流大多指標都符合Ⅲ類水質標準，主要受有機物和營養物污染，總磷是其中最突出的污染物。

b.綜合污染指數評價表明，6條主要入海河流的綜合污染指數范圍為0.53～1.08，最高值出現在掘苴河，屬于重度污染，2019年只有通呂運河及通啟運河達到了Ⅲ類水質標準，屬于輕度污染。

c.各河流不同污染物的濃度月際變化并無規律，比較了2018年和2019年的監測結果，2019年6條入海河流水質均有明顯的改善，已全面消除了劣Ⅴ類水體。