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苏州河水系水文水质调查
时间:04-08-25

一、项目背景

为尽快确定苏州河综合整治规划方案,有针对性地提出进一步治理的措施,改善苏州河水质污染现状,需要对苏州河干流及支流水文水质状况进行较为系统的调查。

二、调查方案

(一)调查时间

考虑到苏州河径流量、梅雨期和黄浦江不同潮况对苏州河水质的影响,确定同步调查工作于1996年6月2日至10日实施。

(二)调查范围

调查范围包括苏州河干流自赵屯至河口53.1km河段及其35条支流及沿河泵站。

1.干流

在赵屯、白鹤、黄渡、华漕、北新泾桥、武宁路桥、浙江路桥设7个水质监测断面,在白鹤、黄渡、北新泾桥、浙江路桥设4个水文测量断面。

2.支流

在苏州河的木渎港、西沙江、小封浜、老封浜、顾岗泾、黄樵港等6条未设水闸的支流同时进行水文水质测量。其余29条支流只在6月4日~5日吴淞路闸桥关闭期间统-进行水质巡测。

3.沿河泵站

沿河泵站因降雨等原因向苏州河溢流的水质也一并纳入调查范围。

(三)调查内容

1.水文测量

在苏州河干流4个断面进行7个昼夜、6条无闸支流进行3个昼夜的水位和潮流量测量。

2.水质监测

苏州河干流7个断面进行3个昼夜的水质监测,分别在落憩、涨急、涨憩、落急特征潮况各采样2次;6条未设闸门的支流进行1个昼夜的水质监测,在4个特征潮况各采样1次;其余29条设闸支流以巡测的方式在每条支流采样1次。根据断面水质调查的需要确定具体的监测项目。

在干流断面还采集了1次落憩潮况水样进行微量有机物分析。沿河6个泵站各采集了2~8次溢流水样,并对水样中的23个污染项目进行了分析。

三、污染物通量调查

对苏州河水质污染的贡献主要来自6个方面,即上游来水水质、航运排污、底泥释放污染物、支流污染物贡献、沿河泵站溢流和部分沿河直排污染源。通过水文水质同步调查,主要摸清干、支流的污染物通量以及降雨条件下沿河泵站溢流污染情况。

(一)支流污染物通量

根据调查,木渎港等6条支流排入苏州河的CODCr总量为1110.42 t,BOD5总量为169.972 t,CODMn总量为215.65 t,NH3-N总量为192.429 t,石油类污染物总量为110.887 t,挥发酚总量为688.35 kg,各支流排放污染物占排放总量百分比见表1。

表1 各支流排放污染物占排放总量百分比(%)

支流

CODCr

BOD5

CODMn

NH3-N

石油类

挥发酚

木渎港

78.08

83.21

79.66

72.02

98.07

81.43

老封浜

13.29

11.49

7.79

12.88

0.89

12.49

小封浜

3.55

2.60

7.48

10.06

0.79

4.86

顾岗泾

2.75

1.64

2.75

1.89

0.10

0.70

黄樵港

1.60

0.61

1.59

1.78

0.08

0.44

西沙江

0.73

0.45

0.73

1.37

0.07

0.09

 

以上数据表明,6条支流中对苏州河污染贡献最大者为木渎港,占七成以上的各类污染物均来自于该支流,因此,木渎港应成为苏州河综合整治的重点对象之一。

(二)沿河泵站

对沿河的25座泵站在调查期间向苏州河排放的废水量作了统计调查,并对江苏路等6座泵站的水质进行了分析统计。

本次调查期间,沿河泵站向苏州河排放的废水总量为42.5万余m3,其中民晏路泵站的排水量最高,达10余万m3,其余排放量逾万m3的泵站依次为昌平、康定、新和田、江苏、中山西等5座泵站。25座泵站各种污染物排放总量和6大泵站的相应总量见表2,6大泵站各种污染物排放量占总量的百分比见表3。

 

表2 25座泵站各种污染物排放总量和6大泵站的相应总量(t)

泵站

CODCr

BOD5

CODMn

NH3-N

石油类

挥发酚(kg)

25座泵站

322.278

27.072

10.799

7.840

5.011

17.685

6大泵站

264.018

21.267

8.38

6.470

3.98

14.10

 

表3 6大泵站排放污染物占排放总量百分比(%)

支流

CODCr

BOD5

CODMn

NH3-N

石油类

挥发酚

民晏

23.20

26.64

27.26

22.07

24.25

25.00

新和田

19.61

13.96

13.33

21.67

12.61

21.71

康定

13.95

16.02

16.39

13.27

14.57

15.04

江苏

12.33

8.21

8.43

8.41

19.54

10.01

昌平

8.43

6.87

9.55

12.82

6.84

0.37

中山西

4.40

6.85

2.68

4.30

1.62

7.64

总计

81.92

78.56

77.6

82.53

79.43

79.77

 

以上数据表明,25座泵站向苏州河排污总量的80%左右源自于上述6座泵站,其中仅民晏路泵站就占了排污总量的20%以上。因此,对部分沿河泵站的改造应是苏州河整治的主要内容之一。

(三)干流污染物通量

本次调查的重点是苏州河中、下游河段,且干流污染物也主要来源于该河段两侧的支流、工厂和泵站排放,故选择黄渡、北新泾桥、浙江路桥三个断面进行分析。在时间尺度上,选择闸门调控的时段进行污染物平衡分析。

1.干流断面主要污染物排放通量

各相关干流断面主要污染物排放通量自上而下呈明显的递增之势,干流断面之间的污染物增量客观存在。以黄渡断面为参照,北新泾桥断面主要污染物排放通量的增幅多在200%以上。以北新泾桥断面为参照,浙江路桥断面主要污染物排放通量的增幅相对略小。

2.中游河段支流主要污染物排放通量

本次调查的苏州河中游河段(黄渡-北新泾桥)黄樵港、顾岗泾、老封浜、小封浜和西沙江5条支流排放的污染物接近上边界(黄渡断面)污染物通量,约占下边界(北新泾桥断面)污染物通量的20%。

3.木渎港主要污染物排放通量

本次调查的苏州河下游河段支流仅木渎港1条。木渎港排放的污染物较接近上边界(北新泾桥断面)污染物通量,约占下边界(浙江路桥断面)污染物通量的40%;但各污染物之间的差异较明显。

4.泵站溢流主要污染物排放量

泵站溢流污染物的排放量具有明显的不确定性,用调查期的平均污染物放江量来比较,调查期泵站排放的CODCr为68.00 t,BOD5为5.71 t,NH3-N为1.65 t,石油类为1.06 t,分别占北新泾桥断面通量的68%、21%、52%和5%。

四、水量平衡

(一)苏州河干流径潮量状况

从6月2日至9日历时15潮,其中1~5潮为大潮期,6~9潮为调控期(苏州河吴淞路闸桥涨潮时关闸、落潮时开闸),10~15潮为小潮期。大潮期间由于大量潮水进入苏州河,内河水位拨高,导致干流断面净泄量均出现负流量;调控期间,苏州河的进潮量明显减少,净泄量大大增加;小潮期出潮量和进潮量比较接近,但出潮量均大于进潮量,净泄量均为正值。

(二)支流径潮量状况

对木渎港等6条未建闸支流的水文测量结果显示,6条支流的净泄量以木渎港为最大,每潮平均净泄量为11.35万m3,占6条支流净泄总量的45.8%;其次是小封浜,占21.3%;老封浜位居第三,占18.6%;其它3条支流的净泄量均在10%以下。

(三)水量平衡分析

根据平衡分析,市区段水量相当一部分来自支流,北新泾桥断面有41.8%的水量来自包括老封浜、小封浜在内的5条支流,木渎港的排水量占浙江路桥断面净泄量的23.6%,相当于北新泾桥断面净泄量的45.6%。另外,市区区间排水量仍占一定的比例,调查期间合流-期泵站的溢流量达42.5万m3,还有包括天山污水处理厂在内的工厂企业部分废水排入苏州河。

五、水质状况

本次调查对苏州河干流7个断面和35条支流进行了水质监测,共获得水质监测数据近5000个,基本反映了调查期间苏州河水系的水质状况。

(一)苏州河干流水质

1.总体水质状况

苏州河华漕以下干流污染仍相当严重,CODMn、BOD5、CODCr、总磷普遍劣于Ⅴ类(GB3838-88);NH3-N均值均在12mg/L以上,远高于上海市地面水五级标准值(4mg/L);石油类污染也比较严重,除华漕外,市区其它3个断面均超过1mg/L的Ⅴ类标准值;DO指标因受监测方法和其他因素的影响较大,规律不太明显。上游段3个断面除总磷和大肠杆菌超过Ⅴ类标准,NH3-N指标超过五级标准外,其余项目均在Ⅴ类标准值内。除此之外,苏州河干流的重金属和其它有害物质指标基本达到相应的功能要求。

3.水质随潮汐变化

从总体上讲,黄渡以上断面水质随潮况的变化较小;浙江路桥断面水质与潮汐变化密切相关,低憩时各种污染物浓度均明显高于高憩、落急和涨急时的水平。武宁路桥、北新泾桥、华漕三个断面水质随潮况变化没有明显的规律。

3.水质沿程变化

苏州河水质的沿程变化明显,黄渡以上河段为相对清洁带,华漕以下为重污染河段,浙江路桥以下河段为消减河段,污染程度有所缓解。

赵屯、白鹤、黄渡等3个上游断面的水质比较接近,一些有机污染指标如DO等-般在Ⅳ~Ⅴ类波动,但总磷和大肠杆菌劣于Ⅴ类。华漕以下断面水质明显恶化,主要有机污染物均劣于Ⅴ类。北新泾桥和武宁路桥是两个污染最严重的断面,石油类和挥发酚较华漕断面有明显升高。浙江路桥水质比污染严重的武宁路桥和北新泾桥断面有较明显的改观。

4.水闸调度对水质的影响

闸门调控对污染物的外排十分有利。闸门调控期间(当天),华漕以下断面水质绝大部分有机污染物浓度有所升高,表明闸门调控加快了支流污染物的排放;但调控以后华漕断面的主要有机污染指标均比闸门调控前期有所好转,说明调水对改善水质而言有一个滞后过程。因此,苏州河水质的改善有待于连续较长一段时间闸门调控(调水)才会有明显的效果,短期调控(调水)只会引起污染物的外排(包括支流排入干流),难以达到改善水质的目的。

(二)苏州河支流水质

总体上讲,苏州河支流的有机污染普遍较严重。

1.NH3-N

苏州河支流中NH3-N的变化范围为1.43~37.9mg/L,木渎港的污染最为严重,达37.9mg/L,为上海市地面水五级标准值的9.5倍,其次是新泾港达29.8mg/L,这两条支流的污染程度明显重于苏州河干流断面。NH3-N超过15mg/L的污染严重河流有8条,其余支流除凤溪河、红卫河、通波塘外均超过4mg/L。表明苏州河水系NH3-N污染是一个普遍性问题,面源污染的贡献较大。

2.BOD5

各支流BOD5的变化范围为4.5~41.5mg/L,以木渎港的污染最为严重,超过Ⅴ类标准3.15倍;彭越浦的污染次之,超过Ⅴ类标准3倍。其余支流中,超过Ⅴ类标准的有真如港等9条支流,但西沙江等9条支流则达到Ⅳ类水标准。表明BOD5的污染主要集中在市区或近市区支流,郊县支流污染相对较轻。

3.CODCr

市区支流的CODCr污染明显重于郊县支流,含量在9.0~465mg/L之间。彭越浦、木渎港、真如港三条支流的含量均在300mg/L以上,其中彭越浦、木渎港和真如港分别超过Ⅴ类标准20、17.6和12.7倍。华漕港、东渔浦、新泾港的含量都在100mg/L以上,而老吴淞江、蕴藻浜、通坡塘、凤溪河、顾浦河、封浜的污染相对较轻,均在Ⅳ类标准值以下,东大盈港、西大盈港亦能满足Ⅴ类标准。

4.CODMn

CODMn的浓度变化较小,除木渎港的浓度达61.8mg/L,超过Ⅴ类标准5.2倍外,其余支流均在25mg/L以下。污染比较严重的支流有新泾港和顾岗泾,其它支流均在20mg/L以下。此外,黄渡以上支流CODMn的含量均在10mg/L以下。

5.石油类和挥发酚

石油类污染以木渎港和东渔浦最为严重,其含量分别超过Ⅴ类标准值2.55倍和2.16倍,彭越浦、新泾港、真如港3条市区支流超标均在1倍以内,其余支流均能达到Ⅴ类标准,基本接近甚至优于相应干流河段污染水平。

挥发酚污染以彭越浦和木渎港最为严重,其浓度分别超过Ⅴ类标准1.1倍和0.77倍。南岸支流除东渔浦外均能满足Ⅴ类水标准,北岸支流污染重于南岸。

六、初步结论

1.苏州河华漕以下河段水质污染严重,主要水质指标劣于Ⅴ类水标准1倍以上,NH3-N指标普遍在12mg/L以上,DO含量较低,黑臭污染严重。

2.苏州河干流水质受潮汐的影响强度不一,黄渡以上断面水质随潮况变化不大,浙江路桥断面的水质随潮况变化较大,市区河段水质随潮况变化规律不明显。

3.苏州河吴淞路闸桥短期调控有利于污染物排放,但对干流水质改善不明显,必须实施长期综合调水。

4.支流污染差异较大,木渎港、彭越浦、新泾港、真如港、东渔浦和华漕港的污染明显重于其它支流,远劣于干流水质;尤以木渎港的污染最为严重,其污染物排放量占6条支流总量的70%以上,CODCr占78.08%;上游支流优于下游支流,NH3-N污染普遍较严重。

5.支流污染对苏州河的水质影响明显,黄渡至北新泾桥河段5条支流的排放量接近黄渡断面通量,占北新泾桥断面通量的20%左右;木渎港排放的污染物占北新泾桥断面通量的比例普遍在60%以上,CODCr所占比例达92.6%。

6.苏州河干流的净泄量随潮汐强度变化明显,6月2日~3日大潮汛期间,干流所有断面几乎均出现负流量,苏州河吴淞路闸桥调控有利于污水外排,各断面的净泄量大量增加。

(上海市环境监测中心 上海市水文总站)