引排水對(duì)城區(qū)內(nèi)河涌水環(huán)境的影響分析

李 茜，符云琳，方 皓，程乾坤

（廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院 環(huán)境科學(xué)研究所，廣州 510655）

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市廢水排放量不斷增加，城市水環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出[1]。城市河涌天然徑流量小，環(huán)境容量低，即使截污工程完善，水環(huán)境改善難度仍較大[2]。當(dāng)河涌為往復(fù)流時(shí)，水動(dòng)力不足，將進(jìn)一步加劇河涌的水污染[3-5]。本文以佛山市禪城區(qū)張槎街道為例，結(jié)合南北大涌以西片區(qū)主干內(nèi)河涌的水質(zhì)狀況，研究引排水對(duì)區(qū)域水環(huán)境的影響，以期為區(qū)域水利調(diào)度提供參考。

1 研究區(qū)概況

張槎街道處于珠江三角洲河網(wǎng)地帶，西、北兩側(cè)被東平河和汾江河半環(huán)抱。其中，南北大涌是張槎街道的主干內(nèi)河涌之一，總體流向?yàn)樽阅舷虮?，從東平河引水，向汾江河排水。南北大涌將張槎街道分為東、西兩個(gè)片區(qū)，西片區(qū)以明涌為主，受外界影響小，河涌多為往復(fù)流。東片區(qū)以暗渠為主，與西片區(qū)的水力聯(lián)系不緊密。張槎街道南側(cè)有3 個(gè)閘站與東平河相連，將東平河水引入內(nèi)河涌；北側(cè)有4 個(gè)閘站與汾江河相連，將區(qū)域水排入汾江河。張槎街道通過(guò)閘站控制，整體呈現(xiàn)從南側(cè)的東平河引水、向北側(cè)汾江河排水的局面。

2 水環(huán)境狀況調(diào)查

2.1 常規(guī)監(jiān)測(cè)

研究區(qū)共有6 個(gè)常規(guī)監(jiān)測(cè)斷面，分別位于南北大涌、南北二涌、西一涌、西二涌、西三涌和西四涌，如圖1所示。常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括溶解氧（DO）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、化學(xué)需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）和總磷（TP）。根據(jù)2019年1月至2022年6月常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，南北大涌、西三涌2019—2020年以及2022年水質(zhì)超標(biāo)頻繁，主要超標(biāo)因子為氨氮，其次為總磷和DO，2021年全年未超標(biāo)；南北二涌、西一涌、西二涌、西四涌2019—2022年水質(zhì)超標(biāo)頻繁，主要超標(biāo)因子為氨氮、總磷和DO?？傮w來(lái)看，研究區(qū)水環(huán)境狀況較差。從年際來(lái)看，2019—2021年區(qū)域水環(huán)境呈變好趨勢(shì)，但2022年水環(huán)境呈現(xiàn)惡化趨勢(shì)；從年內(nèi)來(lái)看，各斷面水質(zhì)變化較大，無(wú)明顯規(guī)律。

圖1 水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)與補(bǔ)充監(jiān)測(cè)的斷面布設(shè)

2.2 補(bǔ)充監(jiān)測(cè)

如圖1所示，本研究在西片區(qū)共布設(shè)14 個(gè)水質(zhì)補(bǔ)充監(jiān)測(cè)斷面，于2022年11月至2023年4月（枯水期）進(jìn)行7 次采樣分析。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括pH、水溫、DO、氨氮、CODMn、總磷、BOD5和CODCr。結(jié)果顯示，研究區(qū)水質(zhì)普遍超標(biāo)，主要超標(biāo)因子為氨氮、總磷。根據(jù)常規(guī)監(jiān)測(cè)及補(bǔ)充監(jiān)測(cè)可知，區(qū)域主要超標(biāo)因子為氨氮和總磷，因此本文以氨氮、總磷進(jìn)行探討。第1 次監(jiān)測(cè)的氨氮、總磷超標(biāo)率分別為35.7%、21.4%，第2 次分別為7.1%、0%，第3 次分別為28.6%、14.3%，第4 次分別為28.6%、0%，第5 次分別為50.0%、7.1%，第6次分別為21.4%、0%，第7 次分別為42.9%、21.4%。

3 不同引排水量對(duì)水環(huán)境的影響

7 次水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)期間，研究區(qū)的引排水情況如表1所示。區(qū)域引水量排名前三的依次為第4 次監(jiān)測(cè)、第2 次監(jiān)測(cè)和第6 次監(jiān)測(cè)，對(duì)應(yīng)時(shí)段的水位也依次排名前三，均處于高水位時(shí)期。區(qū)域引水量排名后四的依次為第5 次監(jiān)測(cè)、第7 次監(jiān)測(cè)、第1 次監(jiān)測(cè)和第3 次監(jiān)測(cè)，對(duì)應(yīng)時(shí)段的水位處于低水位時(shí)期。

表1 7 次水質(zhì)采樣期間區(qū)域引排水量

研究區(qū)氨氮、總磷超標(biāo)率與引排水量的對(duì)比如圖2所示，氨氮、總磷超標(biāo)率與水位的對(duì)比如圖3所示。

圖2 區(qū)域氨氮、總磷超標(biāo)率與引排水量對(duì)比

圖3 區(qū)域氨氮、總磷超標(biāo)率與水位對(duì)比

總體來(lái)看，區(qū)域引水量越大，相應(yīng)的水位越高，區(qū)域水環(huán)境越好。但是，引水量排名第二（水位也排名第二）的第2 次監(jiān)測(cè)水質(zhì)比引水量排名第一（水位也排名第一）的第4 次監(jiān)測(cè)水質(zhì)要好，這是由于第2 次監(jiān)測(cè)區(qū)域排水量比第4 次監(jiān)測(cè)多，排水量占引水量的比例更大，引水量、排水量越大，越能提高水體流動(dòng)性，從而提高水體的自?xún)裟芰?。因此，在提高區(qū)域引水量的同時(shí)，提高區(qū)域排水量可有效改善水環(huán)境質(zhì)量。7 次水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)中，第2 次監(jiān)測(cè)水環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較好，除個(gè)別監(jiān)測(cè)斷面氨氮超標(biāo)外（可能受其他因素影響），其他監(jiān)測(cè)斷面氨氮、總磷均可達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)論

根據(jù)常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，研究區(qū)水環(huán)境狀況較差，主要超標(biāo)因子為氨氮和總磷。從年際來(lái)看，2019—2021年區(qū)域水環(huán)境呈變好趨勢(shì)，但2022年水環(huán)境呈現(xiàn)惡化趨勢(shì)；從年內(nèi)來(lái)看，各斷面水質(zhì)變化較大，無(wú)明顯規(guī)律。根據(jù)補(bǔ)充監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，研究區(qū)水環(huán)境質(zhì)量仍存在超標(biāo)現(xiàn)象，主要超標(biāo)因子依然為氨氮和總磷?？傮w來(lái)看，區(qū)域引水量越大，水環(huán)境越好，同時(shí)增加區(qū)域排水量可進(jìn)一步改善水環(huán)境質(zhì)量。7 次水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)中，第2 次監(jiān)測(cè)水環(huán)境質(zhì)量較好，除個(gè)別監(jiān)測(cè)斷面氨氮超標(biāo)外，其他監(jiān)測(cè)斷面氨氮、總磷均可達(dá)標(biāo)，區(qū)域的總引水量為58.86 萬(wàn)m3，對(duì)應(yīng)的總排水量為12.654 萬(wàn)m3，排水量占引水量的比例為21.5%，可作為區(qū)域水利調(diào)度的參考。