扁擔河民營工業園段總磷污染特征及來源分析

文_曹志俊 常州市人居環境檢測防治中心

磷是生態系統中必不可少的營養元素，其在水體中的含量與水體的營養程度密切相關，水體中磷過剩會引起水體富營養化，誘發水華暴發，導致水體生態系統崩潰，影響水體景觀和功能?？偭鬃鳛橹匾乃h境監測指標之一，常被用來表示水體營養化污染的程度。

扁擔河位于常州市西南地區，北起京杭運河，向南流經奔牛、鄒區、卜弋、厚余，與孟津河交匯，全長15．5km，主要功能包括承泄上游京杭運河來水，承排奔牛鎮、鄒區鎮、西湖街道、嘉澤鎮等地區澇水，是許多沿岸廠區重要的水上交通道路。扁擔河主要流經村莊和農田，沿線有少量畜禽養殖、水產養殖。產業結構以農業為主，其次為工業，是太湖流域湖西區的一條重要河道，也是滆湖的主要入湖河道之一。2020 年以來，扁擔河民營工業園斷面總磷濃度多次異常。本文通過對扁擔河及支流總磷進行形態分析和污染溯源分析，確定扁擔河民營工業園段的總磷污染特征和污染來源，為區域水環境治理提供建議，為下一步的環境監管工作指引方向。

1 監測概況

扁擔河民營工業園水質自動站地處鐘樓與武進交界，水系、水質自動站、河流閘壩分布和手工加密監測點位(見圖1)，其中扁擔河橋、卜弋橋、大溝壩橋、民營工業園、厚余橋5 個斷面為扁擔河干流監測斷面，三壩閘北、三壩閘南、青龍閘北、青龍閘南4 個斷面為扁擔河支流老扁擔河監測斷面，樊家橋、公元橋、汪頂浜3 個斷面分別為扁擔河支流鶴溪河、卜泰河、汪頂浜監測斷面。

采樣、分析方法分別遵守《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）和《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》（GB/T11893-1989）等要求；分別用過硫酸鉀消解、濃硝酸+濃鹽酸酸化消解和不經消解的前處理方法，經鉬銻抗法顯色后測定水中總磷、酸水解磷和正磷酸鹽的濃度，對總磷進行形態分析，總磷與酸水解磷的差值為有機磷，酸水解磷與正磷酸鹽的差值為聚磷酸鹽；水樣經0．45μm 醋酸纖維濾膜過濾后，用上述方法測定水中溶解態磷；過濾前后的差值為顆粒態磷。

圖1 扁擔河水質監測斷面

2 污染特征分析

2.1 污染時空特征分析

分析扁擔河橋和民營工業園自動站總磷濃度時間變化趨勢(見圖2），扁擔河民營工業園自動站6 月份總磷濃度多次異常升高，最高達1．425mg/L 和1．294mg/L，氨氮及高錳酸鹽指數等指標均無明顯變化。

圖2 扁擔河總磷濃度時間變化趨勢

對扁擔河及其主要支流的12 個斷面進行手工加密監測（見表1），老扁擔河總磷濃度較高，青龍閘北總磷濃度高達9．46mg/L，水質狀況較差。

表1 民營工業園自動站周邊斷面手工加密監測分析結果

2.2 污染形態分析

對民營工業園自動站周邊斷面進行總磷的形態分析（見表2），民營工業園、厚余橋斷面有機磷濃度分別為0．080mg/L 和0．130mg/L，遠高于上游卜弋橋、大溝壩橋斷面，存在明顯的有機磷污染，電鍍廢水和農業廢水是常見的有機磷污染來源。各監測斷面的顆粒態磷占比為11．5%～29．9%，根據以往的研究結果，可以排除濁度及底泥擾動對總磷濃度產生的影響；高錳酸鹽指數和氨氮濃度均處于較低水平，不符合一般工業污染和生活污染特征。

3 污染來源分析

3.1 污染源調查

受汛期水利影響，扁擔河流向變動頻繁。調取民營工業園自動站總磷與流量數據進行匹配分析發現，總磷濃度異常升高均發生在扁擔河順流（由北向南）時（見圖3），由此判斷，總磷異常升高的污染來源在民營工業園自動站上游。

圖3 6 月10 日至7 月13 日調查范圍內水質自動站總磷濃度及流速情況

手工加密監測時，老扁擔河青龍閘正在往南排水。調閱三壩閘和青龍閘排水記錄，青龍閘曾多次排水，共計55 小時。調取民營工業園自動站總磷監測數據，與青龍閘排水進行匹配分析，民營工業園自動站總磷濃度異常時間與青龍閘排水時間相關性一致(見圖4)。

圖4 青龍閘排水時間與民營工業園自動站數據比對

表2 民營工業園自動站周邊斷面磷形態分析結果

隨機選取三壩閘和青龍閘之間的兩處農田，采集多日暴雨后田間積水進行分析，結果分別為氨氮0．083mg/L、總磷0．794mg/L 和氨氮0．049mg/L、總磷0．645mg/L，田間積水總磷濃度異常，與河道內水質污染特征一致。

3.2 污染來源權重計算

對老扁擔河沿線污染源狀況進行調查，進行污染溯源。調查范圍（見圖5）：河道東岸外延1km 范圍以及西岸至扁擔河的區域，調查區域總面積為3．67km2。

圖5 老扁擔河調查范圍與區外入境源相對位置

根據污染源調查結果統計，老扁擔河沿線總磷年入河量為0．587t，各種污染源的總磷入河量如表3 所示。

表3 各污染源總磷入河量統計

用各種污染源總磷入河量占總磷入河總量的比率計算總磷污染來源權重（見圖6），種植業是老扁擔河沿線總磷污染主要污染源，占比高達44%，其次為區外入境源，占比28%，其他污染源分別占比5%～9%不等。

圖6 污染來源權重圖

4 結果討論

民營工業園段為單一的總磷污染，通過總磷的形態分析發現有機磷濃度較高，存在明顯的農業污染特征。

民營工業園自動站水質總磷濃度異常與青龍閘排水時間相關性一致，老扁擔河高濃度含磷來水是民營工業園總磷異常的主要原因。

通過污染來源分析，確定種植業是老扁擔河總磷污染的最主要原因。老扁擔河周邊以農田果園居多，大量使用磷肥及有機磷農藥，經雨水沖刷流入老扁擔河。

5 建議

開展區域內農業種植的休耕輪作，控制種植業面源污染，推行種植業清潔生產，發展生態循環農業；進一步推廣測土配方施肥技術，推行農藥、化肥減施。

對污水管網接管不到位的情況進一步排查，對未接管住戶進行污水接管；其余未建設有農村污水設施的村組逐步推廣人工濕地、化糞池等污水設施，降低生活污染負荷。

進一步推進區域內農村的分散式污水處理站及配套設施建設，提升區域內的農村生活污水處理率。