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摘要[目的]研究太滆运河氨氮污染的时空特点及主要来源。[方法]对2013—2017年太滆运河水质监测数据进行时空变化分析,并利用环境统计数据对氨氮污染来源进行研究。[结果]太滆运河氨氮污染在时间上表现为逐年减轻,在空间上表现为沿程递增,其中运村断面氨氮汇入明显。支流污染是太滆运河氨氮污染的主要来源,其次为农业污染与生活污染。[结论]防治太滆运河氨氮污染首先需要控制支流氨氮輸入。
关键词 太滆运河;氨氮;支流污染;时空特征;来源
中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2018)22-0055-03
Abstract[Objective]The research aimed to study the spatialtemporal features and source of ammonianitrogen pollution of Taige Canal.[Method]Through the detailed temporal and spatial variation analysis of water quality monitoring from 2013 to 2017 in Taige Canal, and using the environmental statistics to study the pollution sources of ammonianitrogen.[Result]The ammonianitrogen pollution in Taige Canal reduced year by year and increased along the way in space, and ammonianitrogen concentration in Yuncun section was especially obvious. The tributary pollution was the main source of ammonianitrogen pollution in Taige Canal, followed by agricultural pollution and domestic pollution.[Conclusion]To prevent ammonianitrogen pollution in Taige Canal, first need to control the input of ammonianitrogen from tributaries.
Key words Taige Canal;Ammonianitrogen;Tributary pollution;Spatialtemporal features;Source
太滆运河是太湖北部竺山湾的主要来水之一。受入湖河流水质污染影响,竺山湾水质污染较为严重,尤以氮污染较为突出。夏季温度较高时,湖体中过多的营养盐分会促使以蓝藻为主的微囊藻类大量繁殖,易形成大面积蓝藻水华,造成水中溶解氧大幅度下降,导致鱼虾等水生生物大量死亡,继而出现水质发黑发臭等现象,严重威胁到湖体的水环境生态健康,给社会经济发展带来不必要的损失[1-2]。
随着国家水污染防治方案(“水十条”)的颁布,竺山湾水质达标的考核压力与日俱增。竺山湾水质改善,除了要控制內源释放、加大湖体的生态修复外,控制来水污染输入是重要的改善措施之一。有监测数据显示,太滆运河入湖水量约占太湖上游来水总量的20%左右[3]。因此改善竺山湾的水质状况,就需要研究太滆运河水体中氨氮污染特点及来源,从而制定出有效的污染防治策略[4-8]。笔者通过分析2013—2017年太滆运河氨氮监测数据,确定太滆运河氨氮污染重点河段和主要来源,为竺山湾水环境治理提供建议。
1 资料与方法
太滆运河全长22.5 km,位于江苏省常州市武进区南部平原水网地区,连通滆湖、太湖竺山湾,西北—东南走向,沿途支浜支流众多。近年来,受水利工程影响,太滆运河受多条通航河道切割,水文状况发生重大改变,形成多个孤立河段,沿程水质状况差异性明显[1]。
常州市环境监测中心在太滆运河上设有5个例行监测断面(图1),分别为红湖大桥、良久大桥、运村、黄埝桥、分水新桥。采样频率为1次/月,月初采样分析。
采样、分析方法分别按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)和《水和废水监测分析方法》(第四版)要求。
2 结果与分析
2.1 氨氮污染变化规律
2.1.1 氨氮浓度年变化情况。
2013—2017年太滆运河水质监测结果显示(图2),氨氮浓度年均值为1.31~1.86 mg/L,水质整体表现为Ⅳ~Ⅴ类(GB 3838—2002 地表水环境质量标准)。2013—2014年水质略有恶化,但整体变化较为平稳;2015年以后,水质明显好转,表现出逐年下降趋势。
2.1.2 氨氮浓度月变化情况。
太湖流域属于典型的亚热带季风气候,受夏季东南季风影响,5—9月雨量丰富,而春冬季则较少降雨。从图3可看出,2013—2017年太滆运河丰水期氨氮浓度均值为0.95 mg/L,达到Ⅲ类水质标准;枯水期浓度均值为2.42 mg/L,劣于Ⅴ类标准0.21倍;水质最好的时段为8—9月份,氨氮平均浓度为0.42 mg/L;水质最差的时段为2月份,氨氮浓度为2.94 mg/L。丰水期的水质明显好于平水期、枯水期。
2.1.3 氨氮浓度沿程变化趋势。
5年例行监测数据均值(图4)显示,太滆运河氨氮污染表现为上游浓度较低、中段上升明显、下游变化较为平稳的趋势。上游红湖大桥断面氨氮浓度最低,为1.21 mg/L;红湖大桥至运村间氨氮浓度沿程递增, 达到最高值(1.71 mg/L);运村至分水新桥段,氨氮浓度无明显变化,略有回落。
2.2 氨氮污染来源分析
卫片遥感解译结果(图5)显示,太滆运河流域土地利用以农田为主。根据环境统计数据,分析流域内工业源、生活源、农业源及支流污染发现,4种污染源对太滆运河的氨氮贡献分别为23.10、106.53、159.01和806.00 t/a,支流污染是太滆运河氨氮污染的主要来源。
3 结论
(1)太滆运河氨氮污染较为严重,水质整体表现为Ⅳ~Ⅴ类,对太湖竺山湾水体的富营养化现状有较大影响。
(2)经过多年治理,2013—2017年太滆运河氨氮浓度下降趋势明显。说明太滆运河氨氮污染状况得到明显控制,水质状况出现一定程度好转。
(3)太滆运河氨氮污染主要集中在中游河段。良久大桥至运村段氨氮污染上升趋势明显,需重点关注。
(4)支流污染,尤其是锡溧槽河来水影响,是太滆运河氨氮污染的主要来源,其次为农业面源污染与生活污染。防治太滆运河氨氮污染,有效改善竺山湾污染现状,首先要控制太滆运河支流的氨氮汇入。
参考文献
[1]潘晨,谢文理,彭小明,等.典型入太湖河流总氮污染特征分析[J].安徽农业科学,2013,41(2):751-753.
[2]潘晨,谢文理,刘岩,等.太滆运河总氮污染物排放限值研究[J].环境保护科学,2013,39(3):5-8.
[3]顾谢军,徐东炯,蔡焕兴,等.洮滆水系湖库富营养化生态风险的特点与比较[J].环境监控与预警,2011,3(3):13-17.
[4]王哲,戴宝成.黄河内蒙古包头段水体氨氮污染状况分析[J].安徽农业科学,2011,39(13):8044-8045.
[5]魏学东,高飞,刘鹏,等.渭河干流宝鸡至咸阳段氨氮污染现状分析[J].西北大学学报(自然科学版),2011,41(5):913-916.
[6]陈小威,刘文华,文新宇,等.湘江株洲段氨氮污染变化趋势及规律研究[J].中国环境监测,2012,28(1):17-19.
[7]陈亚平,岳艾儒,韦娅俪,等.岷江大桥控制单元水体氨氮和总磷源解析[J].四川環境,2018,37(1):44-50.
[8]嵇晓燕,孙宗光,聂学军,等.黄河流域近10a地表水质变化趋势研究[J].人民黄河,2016,38(12):99-102.
关键词 太滆运河;氨氮;支流污染;时空特征;来源
中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2018)22-0055-03
Abstract[Objective]The research aimed to study the spatialtemporal features and source of ammonianitrogen pollution of Taige Canal.[Method]Through the detailed temporal and spatial variation analysis of water quality monitoring from 2013 to 2017 in Taige Canal, and using the environmental statistics to study the pollution sources of ammonianitrogen.[Result]The ammonianitrogen pollution in Taige Canal reduced year by year and increased along the way in space, and ammonianitrogen concentration in Yuncun section was especially obvious. The tributary pollution was the main source of ammonianitrogen pollution in Taige Canal, followed by agricultural pollution and domestic pollution.[Conclusion]To prevent ammonianitrogen pollution in Taige Canal, first need to control the input of ammonianitrogen from tributaries.
Key words Taige Canal;Ammonianitrogen;Tributary pollution;Spatialtemporal features;Source
太滆运河是太湖北部竺山湾的主要来水之一。受入湖河流水质污染影响,竺山湾水质污染较为严重,尤以氮污染较为突出。夏季温度较高时,湖体中过多的营养盐分会促使以蓝藻为主的微囊藻类大量繁殖,易形成大面积蓝藻水华,造成水中溶解氧大幅度下降,导致鱼虾等水生生物大量死亡,继而出现水质发黑发臭等现象,严重威胁到湖体的水环境生态健康,给社会经济发展带来不必要的损失[1-2]。
随着国家水污染防治方案(“水十条”)的颁布,竺山湾水质达标的考核压力与日俱增。竺山湾水质改善,除了要控制內源释放、加大湖体的生态修复外,控制来水污染输入是重要的改善措施之一。有监测数据显示,太滆运河入湖水量约占太湖上游来水总量的20%左右[3]。因此改善竺山湾的水质状况,就需要研究太滆运河水体中氨氮污染特点及来源,从而制定出有效的污染防治策略[4-8]。笔者通过分析2013—2017年太滆运河氨氮监测数据,确定太滆运河氨氮污染重点河段和主要来源,为竺山湾水环境治理提供建议。
1 资料与方法
太滆运河全长22.5 km,位于江苏省常州市武进区南部平原水网地区,连通滆湖、太湖竺山湾,西北—东南走向,沿途支浜支流众多。近年来,受水利工程影响,太滆运河受多条通航河道切割,水文状况发生重大改变,形成多个孤立河段,沿程水质状况差异性明显[1]。
常州市环境监测中心在太滆运河上设有5个例行监测断面(图1),分别为红湖大桥、良久大桥、运村、黄埝桥、分水新桥。采样频率为1次/月,月初采样分析。
采样、分析方法分别按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)和《水和废水监测分析方法》(第四版)要求。
2 结果与分析
2.1 氨氮污染变化规律
2.1.1 氨氮浓度年变化情况。
2013—2017年太滆运河水质监测结果显示(图2),氨氮浓度年均值为1.31~1.86 mg/L,水质整体表现为Ⅳ~Ⅴ类(GB 3838—2002 地表水环境质量标准)。2013—2014年水质略有恶化,但整体变化较为平稳;2015年以后,水质明显好转,表现出逐年下降趋势。
2.1.2 氨氮浓度月变化情况。
太湖流域属于典型的亚热带季风气候,受夏季东南季风影响,5—9月雨量丰富,而春冬季则较少降雨。从图3可看出,2013—2017年太滆运河丰水期氨氮浓度均值为0.95 mg/L,达到Ⅲ类水质标准;枯水期浓度均值为2.42 mg/L,劣于Ⅴ类标准0.21倍;水质最好的时段为8—9月份,氨氮平均浓度为0.42 mg/L;水质最差的时段为2月份,氨氮浓度为2.94 mg/L。丰水期的水质明显好于平水期、枯水期。
2.1.3 氨氮浓度沿程变化趋势。
5年例行监测数据均值(图4)显示,太滆运河氨氮污染表现为上游浓度较低、中段上升明显、下游变化较为平稳的趋势。上游红湖大桥断面氨氮浓度最低,为1.21 mg/L;红湖大桥至运村间氨氮浓度沿程递增, 达到最高值(1.71 mg/L);运村至分水新桥段,氨氮浓度无明显变化,略有回落。
2.2 氨氮污染来源分析
卫片遥感解译结果(图5)显示,太滆运河流域土地利用以农田为主。根据环境统计数据,分析流域内工业源、生活源、农业源及支流污染发现,4种污染源对太滆运河的氨氮贡献分别为23.10、106.53、159.01和806.00 t/a,支流污染是太滆运河氨氮污染的主要来源。
3 结论
(1)太滆运河氨氮污染较为严重,水质整体表现为Ⅳ~Ⅴ类,对太湖竺山湾水体的富营养化现状有较大影响。
(2)经过多年治理,2013—2017年太滆运河氨氮浓度下降趋势明显。说明太滆运河氨氮污染状况得到明显控制,水质状况出现一定程度好转。
(3)太滆运河氨氮污染主要集中在中游河段。良久大桥至运村段氨氮污染上升趋势明显,需重点关注。
(4)支流污染,尤其是锡溧槽河来水影响,是太滆运河氨氮污染的主要来源,其次为农业面源污染与生活污染。防治太滆运河氨氮污染,有效改善竺山湾污染现状,首先要控制太滆运河支流的氨氮汇入。
参考文献
[1]潘晨,谢文理,彭小明,等.典型入太湖河流总氮污染特征分析[J].安徽农业科学,2013,41(2):751-753.
[2]潘晨,谢文理,刘岩,等.太滆运河总氮污染物排放限值研究[J].环境保护科学,2013,39(3):5-8.
[3]顾谢军,徐东炯,蔡焕兴,等.洮滆水系湖库富营养化生态风险的特点与比较[J].环境监控与预警,2011,3(3):13-17.
[4]王哲,戴宝成.黄河内蒙古包头段水体氨氮污染状况分析[J].安徽农业科学,2011,39(13):8044-8045.
[5]魏学东,高飞,刘鹏,等.渭河干流宝鸡至咸阳段氨氮污染现状分析[J].西北大学学报(自然科学版),2011,41(5):913-916.
[6]陈小威,刘文华,文新宇,等.湘江株洲段氨氮污染变化趋势及规律研究[J].中国环境监测,2012,28(1):17-19.
[7]陈亚平,岳艾儒,韦娅俪,等.岷江大桥控制单元水体氨氮和总磷源解析[J].四川環境,2018,37(1):44-50.
[8]嵇晓燕,孙宗光,聂学军,等.黄河流域近10a地表水质变化趋势研究[J].人民黄河,2016,38(12):99-102.