长江口水质状况及来源分析

长江口水质状况及来源分析

长江南岸沿江工业相对发达，也是污染物排放相对集中的地区。废水进入长江河口水域后，进行稀释、分解和扩散，然后随着潮流的推移而减少。它对长江河口的水环境有一定的影响。在长江口两岸污水排放量不变的前提下,三峡工程、南水北调以及引江济太等大型水利工程的联合运行后,会加重河口生态系统损害的程度。一般状况下在洪季影响不大,而在大旱、蓄水期、枯水季对河口的影响不可忽视。目前长江口水质最大的问题是氮、磷严重超标,营养盐过剩,河口生态系统已受到严重损害。除了污染是主要原因之外,径流量和泥沙也会影响长江口的水质。1面水质调查监测长江水利委员会在河口江段设置了徐六泾、苏沪省界、南港和北港水质监测断面。其中苏沪省界断面水质由长江流域水环境监测中心上海分中心负责监测,其它断面水质由长江口水环境监测中心负责监测。徐六泾断面布有4条采样垂线,北港断面布有2条采样垂线,南港断面布有3条采样垂线,苏沪省界断面布有3条垂线。每条垂线上取上层和下层2个水样(苏沪省界断面第2条监测垂线取上中下3层水样)。南港和北港断面每年在非汛期(3月及11月)和汛期(7月)各进行1次监测,每次监测在低平潮(落潮)和高平潮(涨潮)时进行。徐六泾断面和苏沪省界断面每月开展1次监测,每次只在落潮时采样。2长江口水体污染监测长江口水质分析选取部分重要指标,分汛期、非汛期和全年分别进行分析。对于有机指标等采用平均值、超标率和水质类别加以分析评价,对于重金属和挥发酚等项目则采用检出率加以分析。超标率及检出率采用测点样本进行计算。具体计算公式为:超标率(%)=超标水样数/总水样数×100(%)检出率(%)=检出水样数/总水样数×100(%)根据历年河口监测成果,长江口水体污染主要表现为有机污染;常规监测中的重金属指标如汞、六价铬和挥发酚,检出率很低;金属镉、铅及铜虽能检出,但浓度较低,一般不出现超标现象。故本项目评价主要侧重于有机指标的评价,选择了溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、五日生化需氧量(BOD)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、硝酸盐氮(NO2-N)、粪大肠菌群、总磷(TP)等进行分析.长江口是上海市的重要饮用水源地,且是多种珍贵鱼类洄游和鱼虾产卵场区域,结合其水功能区划,选择《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅱ类水标准作为长江口水质评价标准。3长江口各断面水质分析本项目的水质现状分析,采用以上4个常规水质监测断面的2004～2005年水质监测资料。3.1徐六经济期游来水水质状况徐六泾断面位于长江干流常熟市浒浦镇徐六泾处,为长江口江段的对照断面,反映长江干流上游来水进入河口江段水质的本底情况,基本未受河口江段地区废污水污染的影响。因此,采用该断面的水质资料来分析长江口上游来水质量现状(见表1)。根据各水期分析,从水质类别来看,徐六泾断面参与分析的7项水质因子中,各水质因子无论是汛期还是非汛期,除总磷和粪大肠菌群达到Ⅲ类水标准外,其它水质因子达标或为Ⅰ～Ⅱ类水体;从超标率来看,仅有氨氮、总磷和粪大肠菌群在各水期均有超标出现,且各水期超标率相差不大。氨氮汛期和非汛期超标率分别达30%和29%,总磷汛期超标率达52%,略大于非汛期的48%,粪大肠菌群各水期大部分超标,非汛期超标率达88%。根据全年分析,5项水质因子达标或为Ⅰ～Ⅱ类水体,总磷和粪大肠菌群为Ⅲ类水标准;超标率由小到大依次为氨氮、总磷和粪大肠菌群,分别为30%、50%和83%。3.2水质因子的影响苏沪省界断面位于西排的上游;南港断面位于黄浦江出口下游、竹园和白龙港排污口的上游。以苏沪省界和南港水质监测断面的水质监测资料反映长江口河段的水质状况。目前整个长江流域的总氮浓度比较高,按GB3838-2002评价标准,一般在Ⅳ～劣Ⅴ类之间。总氮为无机氮和有机氮的总和,但其Ⅱ类标准却与氨氮的Ⅱ类标准相同,都为0.5mg/L,100%的超标。(1)由表2可见,在所分析的8个水质因子中,苏沪省界的总氮各水期都为Ⅴ类水,粪大肠菌群各水期为Ⅲ类水,其它水质因子各水期都达到Ⅰ～Ⅱ类水标准,满足水功能要求。从断面超标率来看,汛期总氮和粪大肠菌群全部超标,总磷超标率38%,溶解氧超标率为24%;非汛期总氮超标率仍然为100%,粪大肠菌群超标率有所下降,达73%,总磷和氨氮超标率分别达35%和36%,五日生化需氧量未超标。(2)南港断面位于吴淞口下3km,上游黄浦江排泄的污水和下游竹园污水厂排放口对该断面水质影响较大。主要表现为各监测垂线水质差异较大,靠近南岸岸边垂线各水质因子比远离岸边的测线差。经分析计算,在汛期,总磷、总氮、粪大肠菌群平均值超标,超标率分别达到25%、100%和100%;其它水质因子平均值达到Ⅰ～Ⅱ类水标准,满足水功能要求,其中溶解氧和氨氮有部分测点超标,超标率分别达到25%和8%。在非汛期,氨氮超标,超标率分别为50%,氨氮平均值达到Ⅲ类水标准;总磷、总氮和粪大肠菌群平均值都超过各自的Ⅱ类水标准,其超标率分别达到38%、100%和75%;溶解氧和五日生化需氧量有少数测点超标。从全年超标率来看,由大到小依次为总氮、粪大肠菌群、氨氮和总磷。3.3水质污染程度由于河口地区主要污染源均分布于南岸,长江口近南岸水域的水质污染程度无疑是最高的。为反映长江口南岸近岸水域的水质状况,将各断面近南岸垂线的监测结果单独进行分析。3.3.1两断面边界条件以长江口江段监测断面南岸岸边垂线均值与监测断面均值进行对比分析(见表3)。由表3可见,徐六泾和苏沪省界各水质因子岸边与断面平均值没有明显差别,说明两断面上水质比较均匀,各垂线间水质无显著性差异。对于南港断面,大部份水质因子岸边均值与断面均值差异较大。溶解氧均值为岸边小于断面,其它水质因子的均值都为岸边高于断面,其中亚硝酸盐氮、总氮、氨氮和高锰酸盐指数的岸边均值为断面均值的1.5～2.3倍。由此说明,南港断面近岸水域由于受到上游黄浦江排污以及下游竹园排污口排污的影响,各垂线间水质差异明显,且岸边水质明显劣于断面平均水质。3.3.2氨氮、磷、总磷指标经分析,在汛期,溶解氧和总磷平均值为Ⅲ类水标准,超标率达75%;总氮为劣Ⅴ类水,超标率为100%;其它因子平均值都达标,氨氮有部分测点超标,超标率达25%。在非汛期,溶解氧、高锰酸盐指数和五日生化需氧量平均值达到Ⅰ～Ⅱ类水标准,溶解氧和五日生化需氧量有部分测点超标,高锰酸盐指数超标率达44%;从平均值来看,总磷为Ⅲ类水标准,超标率为88%;氨氮平均值达1.22mg/L,为Ⅳ类水,超标率达100%,污染较为严重;总氮平均值达到劣Ⅴ类水标准,超标率为100%。4大型工程对长江口水质的影响近年来,长江口水质污染比较严重,污染的原因主要是工业废水和生活污水的排放。但随着三峡工程、南水北调和引江济太等大型水利工程的相继运行后,它们对长江口的水质也会产生影响,这个影响不容忽视。根据近年来专家研究,结果表明,大型水利工程对水质的影响主要是由径流量和泥沙的变化所引起的。4.1水利工程对长江口影响分析三峡工程兴建后,丰、平、枯水年,全年入海径流量基本不变,河口各月、季间的流量趋于均匀。汛期6至9月水库不蓄水,河口维持原有径流量。10月11月,水库蓄水,河口径流量将减少5400～8400m3/s,枯水年1月至5月,水库流量下泄将使河口增加1000～2000m3/s.南水北调到2030年基本上完成东线和中线工程,调水总规模达到1600m3/s.引江济太工程从2002年开始正式启动,总抽水能力为680m3/s。三大水利工程联合运行后,将对径流量产生一个累积影响,累积流量的增减(见表4)同时对长江口的水质也会产生影响,影响程度的大小目前很难无法定量,只能定性地对影响进行大致的分析。从表中可见,大型水利联合运行后,10月份(11月份)流量减少最大,相当于枯水年大通的年平均流量。流量减少,相应的水体稀释能力减弱,在污水排放不变的情况,径流量的减少无疑会加大水体的污染程度。4.2细颗粒泥沙长江每年有3.30亿t泥沙输送入海,长江口地区为泥沙丰富之场所,此处径流和潮流相互作用,咸淡水频繁交汇,再加上沿江大量工业废水和生活污水的排入,使河口地区絮凝沉积作用显得极其复杂。处于口门地区的细颗粒泥沙受浓度、粒度、盐度、紊动等诸因素的影响随时都会发生絮凝、沉降和输移。据研究,长江口水质状况还取决于来水水质、径流的相互作用、含沙数量和泥沙特性。长江口水体污染物38%依靠细颗粒泥沙的吸附,再絮凝加速沉降,转入东海,弱化长江口污染。三峡工程、南水北调和引江济太等大型水利联合运行后,10月份三峡蓄水,有部分泥沙会淤积在库内,再加上南水北调和引江济太的调水,长江口泥沙减少比例比较大。泥沙的减少会伴随出现吸附力下降,污物残留量增加,导致水体的化学自净能力下降,这样,徐六泾来水水质将下降。长江口既要接受本地区的污染负荷,又要承担上游下移的污物,这种双重负担将使长江口水域水质下降。5近岸海域水质分析(1)根据全年分析,长江口上游来水质现状为总磷和粪大肠菌群为Ⅲ类水标准,其它水质因子达标或为Ⅰ～Ⅱ类水体;超标率由小到大依次为氨氮、总磷和粪大肠菌群,分别为30%、50%和83%。(2)无论汛期还是非汛期,目前长江口江段段面水质的主要污染因子为总氮和粪大肠菌群,其次是氨氮和总磷。(3)对近岸水域水质进行分析,结果表明:徐六泾和苏沪省界各水质因子岸边与断面平均值没有明显差别;南港断面,大部份水质因子岸边均值与断面均值差异较大。