梁溪河水系地表水水质特征及其主要影响因素分析

摘要为综合分析无锡梁溪河水系地表水水质特征，监测了2020—2022年梁溪河鸿桥和蠡桥2个断面水质变化，并结合梅梁湾2021—2022年调水水质变化和梁溪河太湖入湖口与到京杭运河交界处河段8个支浜2021年6—12月的水质情况，综合探究梅梁湾调水和梁溪河支浜水质变化对主河道断面水质的影响。结果表明，梁溪河水系地表水水质逐步提升，其DO、COD、高锰酸盐、氨氮和总磷指标均满足地表水三类水标准。夏季高温会加速水系好氧过程，引起DO含量降低，进一步导致水系COD、高锰酸盐、氨氮和总磷含量的增加，是影响梁溪河水质的重要因素之一。夏季梅梁湾调水氨氮和总磷含量较高，结合Canoco 5相关性分析发现，其对梁溪河氨氮和总磷含量的贡献较大。而三节桥浜的COD含量较高，其支浜水流的汇入是引起梁溪河有机污染物含量较高的因素之一。建议从夏季梁溪河水质维稳、梅梁湾调水管控和主要入河河道水质的治理三方面综合提升梁溪河水体水质。

关键词梁溪河；地表水水质；调水；支浜；相关性分析

中图分类号X 143文献标识码A

文章编号0517-6611（2023）24-0062-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.24.014

Analysis on Quality Characteristics and Main Influencing Factors of Surface Water in Liangxi River System

YAN Yong1，2，WANG Xiaorui3，XU Lingling1，2  et al

（1.Wuxi Ecological Environment Monitoring Center，Wuxi，Jiangsu  214122;2.Wuxi Sub base of Jiangsu Province Intelligent Environment Governance Experimental Base，Wuxi，Jiangsu 214125;3.School of Environmental and Civil Engineering，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122）

AbstractIn order to comprehensively analyze the surface water quality characteristics of the Liangxi River in Wuxi.This study monitored the changes in water quality in the Hongqiao and Liqiao sections of the Liangxi River  from 2020 to 2022.Combined with the change of water quality in Meiliang Bay from 2021 to 2022 and the water quality of eight tributaries at the entrance of Taihu Lake of Liangxi River and the junction of the Beijing-Hangzhou Canal from September to December 2021.This study comprehensively explored the influence of water diversion in Meiliang Bay and the change of water quality in Liangxi River on the water quality of the main river section.The results showed that the surface water quality of the Liangxi River system has gradually improved，and its indexes of DO，COD，permanganate，ammonia nitrogen，and total phosphorus all meet the three kinds of surface water standards.High temperatures in summer will accelerate the aerobic process of the water system，cause the decrease of DO content，and further lead to the increase of COD，permanganate，ammonia nitrogen，and total phosphorus in the water system，which is one of the important factors affecting the water quality of Liangxi River.The contents of ammonia nitrogen and total phosphorus in Meiliang Bay are higher in summer.Combined with the Canoco 5 correlation analysis，it makes a great contribution to the content of ammonia nitrogen and total phosphorus in the Liangxi River.However，the content of COD in Sanjieqiaobang is higher，and the confluence of its branch water flow is one of the factors leading to the high content of organic pollutants in the Liangxi River.It is suggested that the water quality of Liangxi River should be comprehensively improved from three aspects：the stability of Liangxi River water quality in summer，the control of water diversion in Meiliang Bay，and the treatment of main river water quality.

Key wordsLiangxi River;Surface water quality;Water diversion;Tributary;Correlation analysis

梁溪河位于太湖东北部，全长约5 500 m，沟通城区水系、京杭大运河、蠡湖和太湖，是无锡重要的天然水体纽带［1］。自污染防治攻坚战政策实施以来，无锡市政府对太湖流域水环境的综合管理力度逐年增强［2］。其中，梁溪河作为太湖东北部最主要的入湖河流，其入湖水质对太湖水污染的治理至关重要。

调水是治理湖泊河流污染的有效举措，不仅可以加快河道水体流动、缩短水体换水周期，而且能对河道内污染物起到稀释作用。近年来，无锡政府选择从梅梁湾调水至梁溪河，进一步优化城区河道水质，改善河道黑臭现象。然而，每年夏季太湖蓝藻水华爆发会导致大量氮、磷等污染物质进入梅梁湾，进而间接降低调水水质，这在一定程度上可能会导致梁溪河外源污染的汇入、加重夏季河道的富营养化。

梁溪河流域内支浜众多，其与主河道水系之间的关系接近于毛细血管与动脉血管。通常情况下，这些支浜会在一定程度上影响梁溪河的水质，但由于支浜较小难以引起重视，其产生的污染易被忽略。随着城市经济发展和人口迁移，梁溪河及支浜沿岸分布有工业、灌溉、市政、城市生活等多个污染源。其中一些分散在支浜附近的小企业由于规模小、较隐蔽、排污少等特点，常常得不到有效监管，导致个别污染源处于“失控”的状态。同时，由于支浜往往仅一头进水，较差的水体流动性导致支浜自身修复能力变弱，伴随沿岸污染的持续输入使得水体不仅产生黑臭等现象，还致使污染物沉降于河底，造成严重的内源性污染，最终影响梁溪河水质［3］。

该研究通过监测2020—2022年无锡市梁溪河上鸿桥和蠡桥2个断面水质变化，综合评估梁溪河水系地表水水质特征。进一步结合梅梁湾2021—2022年调水水质变化和梁溪河太湖入湖口与到京杭运河交界处河段8个支浜2021年6—12月的水质情况，综合探究梅梁湾调水和梁溪河支浜水质变化对主河道断面水质的影响，进而提出与梅梁湾调水和各支浜污染情况相匹配的针对性整治意见，为梁溪河河道管控和太湖水污染治理提供理论支持与参考。

1材料与方法

梁溪河监测断面位于蠡桥和鸿桥，为国考断面。调水水流监测点位于梁溪河与梅梁湾交界处；各监测支浜分布于梁溪河两侧，自东向西分别为镇山潭、三节桥浜、小渲河、泰康浜、蒋巷浜、唐巷浜、吴大成浜和骂蠡港。各支浜名称、监测点位置、坐标分别如图1和表1所示。

2020年1月至2022年12月，对2个国考断面进行了为期3年的水质监测，每月采样1次，采样地点为河面中间位置，水面之下0.5 m处的水样。对所采集样品的溶解氧（DO）、高锰酸盐指数、氨氮（NH3-N）、化学需氧量（COD）、总磷（TP）5个指标分析检测。DO在样品采集之后，用便携式溶解氧仪进行现场测定。其余4项指标在取样测定溶解氧后，冷藏保运，待运输回实验室后测定。COD采用重铬酸钾法（HJ 828—2017）进行测定［4］；高锰酸盐指数采用氧化还原滴定法进行指标物浓度检测［5］；NH3-N采用纳氏试剂法（HJ 535—2009）进行测定［6］；TP采用钼酸铵分光光度法（GB 11893—89）进行测定［7］。为研究梅梁湾调水对梁溪河水质影响，2021年1月至2022年12月对梅梁湾调水进行了为期2年的水质监测，具体采样指标和方法与断面监测一致。为研究梁溪河与相通各支浜污染的相关性，2021年6—12月，对各支浜进行了为期6个月的水质监测，具体采样指标和方法与断面监测一致。试验数据使用Canoco 5进行分析整理及分析，使用Origin 2018进行图表制作。

2结果与分析

2.1梁溪河及其连通河道水质污染特征

2.1.1水质污染特征。

2021年6—12月梁溪河鸿桥和蠡桥2个断面及梁溪河段周边8个支浜综合水质特征如图2所示。根据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）要求，梁溪河2个监测断面（蠡桥和鸿桥）除COD和高锰酸盐指数外，基本符合地表水二类水质标准。而蠡桥断面和鸿桥断面的COD含量分别为15.8和16.7 mg/L、高锰酸盐指数分别为4.4和4.3 mg/L，均满足地表水三类水质标准。连接梁溪河的多个支浜中，除三节桥浜和骂蠡港外均满足地表水三类水标准。对于三节桥浜，其总磷、氨氮、COD和高锰酸盐指数均不满足地表三类水要求，污染较为严重且可能通过汇流引起梁溪河水质的下降。

2.1.2污染源分析。

虽然梁溪河整体满足地表水三类水质标准，但在个别月份中河水的一些指标仍表现出较高的污染，分析引起梁溪河水质降低的污染源有助于了解梁溪河污染的现状。自污染防治攻坚战政策实施以来，无锡市政府对城市环境的保护和建设愈加重视，梁溪河两侧的工业厂区逐渐搬迁，至2020年梁溪河两侧已没有工厂污水的排放。然而，梁溪河底泥中含有大量氮、磷、重金属等污染物质，每年来往梁溪河的船只会引起底泥搅动，导致污染物质从底泥中释放进入梁溪河水体。同时，梁溪河作为城市旅游景点之一，两侧仍有许多餐饮店铺运营，一些商家会偷排污水进入梁溪河，这会导致梁溪河水体中氨氮、总磷等指标的上升。梅梁湾调水在很大程度上也会影响梁溪河水质，特别是每年夏季受太湖水华影响，引入水体中含有大量的氮、磷元素，会加重梁溪河的富营养化。另外，梁溪河周围的支流支浜与河道相通，其中污染较严重的支浜会将污染物汇入梁溪河，这也是导致河体水质降低的重要污染源。

2.2梁溪河水质变化趋势与成因分析

2.2.1梁溪河水质变化趋势。

为进一步探究梁溪河2020—2022年水质的年际变化和年内变化特征，该研究分析了蠡桥断面和鸿桥断面3年内5个水质参数的变化（图3～7）。

2.2.1.1溶解氧。水体中的溶解氧（DO）是水生生态系统中生命体和生物地球化学过程的基础，溶解氧受温度、气压、水深、盐度、水动力和有机物含量等因素影响，在不同地区呈现出不同的特征［8］。当溶解氧低于3 mg/L 时，大量浮游植物的卵和幼虫会在几天之内死亡；严重的低氧甚至会在水体中形成“死区”［9］。该研究中，梁溪河年内溶解氧含量受季节影响较大，总体表现为夏季溶解氧含量较低、冬季含量较高，其中2020年7月份蠡桥断面检测的溶解氧含量甚至低于3 mg/L。导致这一现象的主要原因是夏季较高的气温，此时水体中各种生物活动更加剧烈，大量消耗梁溪河水中的溶解氧。另外，高温会使得水中的溶解氧较快溶出，耗氧速率大于复氧速率，这也导致了水体中溶解氧含量的下降［10］。通过对比2020—2022年蠡桥断面和鸿桥断面溶解氧含量发现，梁溪河水体平均溶解氧含量逐年上升，且均高于地表三类水水质要求。相较于蠡桥断面，鸿桥断面平均溶解氧含量更高，这可能与该断面周边较多的曝气设备有关。