南河底泥监测评估报告材料20160520

1、底泥环境质量评估4.1南河淤泥分布及常规指标分析南河淤泥厚度分布从表4-1中南河各断面淤泥分布情况可知， 南河淤泥分布不均匀，由于沿程 排污及水流的作用，上游河段淤泥深度较浅（3090 cm），而下游淤泥深度较大， 最深达180 cm（7#断面）。表4-1南河淤泥厚度分布断面1 #2#3#4 #5 #6#7#8#9#10#11 #淤泥深度（cm）一3025906570180160120115120南河表层淤泥常规指标分析南河沿程表层底泥中总氮和总磷含量总体都较高（图4-1和图4-2 ）, 8#断和11#断面尤其明显，其中8#断面分别高出太湖表层底泥 23倍和1213倍。 11#断面总氮总磷含量

2、最高，分别高出太湖表层底泥3.5倍和14倍。由此可见，南河表层底泥长期积累了大量的氮磷营养物质，对南河水体及下游秦淮河水质具有较大的潜在威胁，特别是夏季高温时大量的营养盐将会释放进入水体引起二次 污染。Oo O o O o O6 5o O o O o O4 3OOO2图4-2南河沿程各断面表层底泥TP含量红线为太湖表层底泥平均值OOOOOOOOOOOOOOOOO 007654321 ag/gm量含物化硫泥底层表河南图4-3南河沿程各断面表层底泥硫化物含量断面位置2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#%量含质机有红线为太湖表层底泥平均值南河断面表层底泥为深黑色淤泥，泥质疏松，有臭味。硫化物

3、、有机质、氨 氮、总氮、总磷都非常高，说明有机污染严重，蓄积了大量有机质和营养元素， 有机物分解生成大量硫化物和氨氮，造成底泥黑臭。其中7#、8#及11#断面有机质和硫化物含量很高，11#断面有机质高达12%为太湖表层底泥的7.7倍；7# 断面硫化物高达691.5 mg/kg，为太湖底泥的76.3倍。4.2南河表层底泥重金属指标分析表层底泥重金属指标分析在一定条件下，如底泥上覆水缺氧、风浪扰动或夏季升温，底泥中的污染物 会释放到上覆水中。重金属由于具有环境持久性，难被微生物分解，能破坏生物 体正常生理代谢活动，会对生态环境造成极大危害，因此，成为河流水环境治理 中需要控制的重要污染。南河表层底

4、泥中 Fe、Mn Cr、Ni、Cu As、Cd、Hg Pb和Zn的分布情况如下。铁和锰是河道淤泥致黑的主要元素。在监测的南河10个断面中，Fe和Mn含量都很高(图4-5和4-6)o断面中Mn含量最低的是11#断面，为804.9mg/kg， 最高的是2#断面，达4234.2 mg/kg，南河各断面 Mn含量均高于土壤背景值(594mg/kg)。各断面中Fe含量都较高，含量最低的10#断面为215802.4mg/kg， 最高为8#断面331467.1mg/kg。太湖表层底泥平均含铁量为 27960 mg/kg，而南 河底泥中总铁平均值约为太湖表层底泥平均值的 10倍。OOO5绿线为土壤背景值o o

5、 o O o o o O o o o O4 3 2 1 0gL9m 量含 n MO图4-5南河沿程各断面表层底泥Mn含量35000030000025000020000015000010000050000红线为太湖表层底泥平均值断面位置2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#图4-6南河沿程各断面表层底泥Fe含量oooo OOOO8426 8 4 2 12 6 3 1 aK/9m 量今含 J+三级标准 -二级标准H训”准南河各断面底泥重金属 Cr含量差异较大（图4-7），根据分析，4#、7#、 8#、10#和11#断面Cr污染严重，均超出土壤二级标准，超标倍数分别为 6.6、 1.1、4.9

6、、1.7和6.7。2#、5#、6#和9#断面Cr含量达到二级标准，其中，1#、 3#断面为一级标准，南河淤泥受 Cr污染程度相对较小。2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#断面位置图4-7南河沿程各断面表层底泥Cr含量南河表泥中Ni的监测状况如图4-8，4#、5#、7#、8#、10#和 11#断面Ni含量很高，超过了土壤环境质量标准的二级标准，其中 4#断面表层底泥Ni 含量最高，超出二级标准64.2倍，并超过三级标准，浓度较高。2#、6#、9#断 面表层底泥Ni含量符合二级标准，1#和3#断面表层底泥Ni含量符合一级标准。o O6 85 22 1og/9m 量gi6432三级标准80L

7、二级标准 一一级标准2#3#4#5#6#7#8#9#10# 11#断面位置图4-8南河沿程各断面表层底泥 Ni含量图4-9为南河各断面底泥中Cu含量分布，多数断面达到土壤环境质量标准的二级标准。7#、8#和11#三个断面超出二级标准，超出倍数分别为0.16、0.66agTy m量含u一级标准二级标准5#6#7#8#9#10#11#断面位置4#3#2和0.54，污染程度相对较轻。图4-9南河沿程各断面表层底泥Cu含量整条河道各个断面的表层底泥中 As含量相对较低，多数断面都达到土壤环 境质量标准的二级标准，仅8#断面略超出二级标准，2#、3#、5#和7#断面达一 级标准，7#断面表层底泥As含量

8、最低。2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#断面位置二级标准5 O m量今含HgNiZ n PbCuAsCr从重金属的总体污染程度来看，河道的底泥污染基本属于高潜在生态风险，11个采样点中高潜在生态风险占 81.8%,较高潜在生态风险占18.2%。其中2# 断面采样点重金属污染最为严重，RI值达到5357, 1#断面次之，RI值为4585, 4#、7#和11#断面的潜在生态风险也较高。评价结果表明河道底泥重金属污染较 严重，主要污染物是Cd和H Cr Ni Cu As Cd Hg Pb Zn采样点#44ag/gm量含属金重图4-15南河沿程各断面表层底泥重金属含量表4-5表层底泥重金属的

9、潜在生态风险采样点 RICrNiCuAsCdHgPbZn1#27111127051749534845852#28151333771831575353573#2781342738015729244#396101717862566278822265#313101118511811824336#3815165107819156647#111226516193811243522148#301337274098729206539#381319250285141460510#1438102015210993238411#40183517531232831693069均值146718151003719354

10、819204.3南河表层底泥污染释放分析试验设计一般来说，静态释放试验与河流自然状态下底泥的释放情况有所不同，这主要是因为河流本身的水动力条件和水化学条件所造成，但是静态释放试验可以为底泥自然释放摸清情况，为有条件下的释放提供基础平台，同时静置试验也可以 尽量避免试验中人为因素的影响，而获得比较可靠的数据资料。为了更加真实的模拟南河河流底泥的真实情况，试验中全部采用纯净水做释放水体，对南河11个断面的底泥进行了实验，控制纯净水：底泥体积比平均约 为3:1。实验持续进行15天，每5天取烧杯中的上覆水，尽量不扰动水体。取 样后立即进行固定，测定总氮、氨氮、硝态氮、总磷及高猛酸盐指数；同时，每 5天

11、测定水体的DO T及pH,水质影响分析各断面表层底泥静态释放过程中（持续15天），上覆水pH在之间， 水体温度保持在22oC左右。（1）表层底泥中氮释放规律南河沿程11个监测断面表层底泥总氮的释放规律具有一致性（图 4-16 ）， 即初期05天内，上覆水中总氮浓度急剧上升，平均浓度达到10.6mg/L; 610天内，各断面上覆水平均浓度达到 13.4 mg/L，平均增量为2.8mg/L; 1115天 内，各断面上覆水平均浓度达到14.6mg/L，平均增量为1.2mg/L。所有断面表层 底泥在短期内（05天）的静态释放引起的上覆水总氮浓度都较高，大大超过了 V类水质标准（2 mg/L ）。沿程1

12、1个监测断面表层底泥氨氮的释放规律（图 4-17）与总氮的释放规律 基本一致。05天内，各断面上覆水中氨氮平均浓度急剧上升至6.9 mg/L; 610天内，上覆水平均浓度达到 9.5mg/L，平均增量为2.7mg/L ; 1115天内，各断 面上覆水平均浓度达到10.3 mg/L，平均增量下降为0.8 mg/L。同样，各断面表 层底泥在短期内静态释放的氨氮仍然造成上覆水体中氨氮浓度严重超标。3#断面表层底泥中硝态氮的释放较为显著（图4-18），引起上覆水中硝态氮浓度达到8.2 mg/L，其他断面上覆水中硝态氮浓度比较接近，平均为1.5 mg/L。第5天第10天第15天图4-16表层底泥释放总氮

13、浓度图16第5天第10天第15天图4-17表层底泥释放上覆水中氨氮浓度9876543210L/gm度浓氮态硝第5天第10天第15天234567891011断面位置图4-18表层底泥释放上覆水中硝态氮浓度（2）表层底泥中CO释放规律沿程11个监测断面表层底泥中 CODn的释放规律具有一致性（图 4-19）,第5天、第10天及第15天的CODn的平均浓度为8.7 mg/L、12.2mg/L及15.1 mg/L; 610天的COD的平均浓度增量为 3.5mg/L, 1115天的COD的平均浓度增量为2.9 mg/L。由此可见，CODn的平均浓度增量趋于平缓，且第10天后平均浓度增 量逐渐下降，这与有

14、机污染物质随着时间自然降解有关。另外，表层底泥在纯净水中的释放会加大释放速率和释放量，所以实验中上覆水中CODn可能出现超过V类水质标准的现象。而在实际河道中，受南河污染水体与底泥间浓度差较小的 制约，表层底泥孔隙水中的污染物质释放速率和总体释放量相对较小。图4-19表层底泥释放上覆水中CODn浓度（3）表层底泥中总磷释放规律沿程表层底泥中磷在静态释放的情况下 （图4-20），05天、610天及1115 天内各断面上覆水中总磷的平均浓度分别达到 0.4、0.5和0.9mg/L。各断面总 磷释放量增量明显，持续释放15天均超过V类水质标准。特别是2#、5#、8#及 9#断面超标严重，其中5#断面

15、表层底泥总磷释放速率最快，释放量也最大。L/gm度浓m总图4-20表层底泥释放上覆水中总磷浓度（4）上覆水溶解氧浓度变化情况表层底泥污染物释放导致水体中溶解氧浓度降低（图 4-21），严重影响水 质，特别是1#、2#、4#、5#、8#、9#、10#及 11#断面溶解氧含量均小于 2mg/L, 超过V类水质标准。图4-21表层底泥释放上覆水中DO浓度综合以上情况来看，南河沿程各断面表层底泥静态释放污染物后造成了上 覆水体（纯净水）中的氮、磷、COD等严重超标，溶解氧含量下降。各个断面由 于底泥特性及污染物质含量等不同，污染物释放的速率和释放量也不同。静态 释放实验不能全面反映自然河道中的实际情况

16、，由于上覆水和表层底泥间污染物浓度差的不同造成实验结果会偏大。但静态释放实验能很好的反映表层底泥 的释放特征，更能反映河道经过治理换水（假设不清淤）后可能会引起表层底 泥中污染物质的加速释放，从而再次恶化水质。因此，建议清除淤泥。4.4南河沉积物柱状样分析本次监测南河沿程取了 4个沉积物柱状样进行分析，分别是 4#、6#、9#和 11#断面，能够较好反映南河的沉积物分布特征。从柱状样分层特征，沉积物中 各层氮磷含量都明显偏高，氮磷含量在各深度层的分布特征相似，南河下游河段 淤泥中污染含量分布明显高于上游河段，11#断面各层淤泥污染最严重。总体上 各深度层沉积物中氮磷含量均高于太湖表层底泥含量。

17、图4-22和4-23显示，4#断面2040 cm深度淤泥氮磷含量均略高于表层（020 cm）; 6#断面氮磷含量最高值分布在 2040 cm深度；9#断面氮磷含量最高值分 布在4060 cm深度；11#断面氮磷含量最高值则分布在 80100 cm深度。由此可 见，南河表层底泥及深层底泥污染都非常严重， 沿程从2#11#污染越来越严重， 11#断面最为严重。900080004#6#9#11#7000红线为太湖表层底泥平均值600050004000300020001000nHtiti llltrl02,00-# CO-CDO#; O8AU5#J1 nvA02#n O2w#n onulAWO#y O

18、OOAWO#y nu4A02#y O2vsy onulAWO#b 08AWO#0 O2w#b专O2w#4断面位置及深度图4-22南河4个断面柱状样底泥总氮含量4#6#9#11#oooooooo oooooooo oooooooo 87654321O8nu6#yO5nu4#yO2nw#y nHVIAWOO8nu6#bO5nu4#bO2nw#o o0gL9m量 令含OZIAHVI#1 nHYAWOSn O8AU6#1 O5nu4#1 0X10=#-断面位置及深度图4-23南河4个断面柱状样底泥总磷含量4个柱状样中各层深度有机质和硫化物含量也明显偏咼 (图4-24和4-25)。 有机质含量平均值分别

19、为8.03%、4.26%、4.6%及8.15%,分别为太湖表层底泥平 均值的5.1、2.7倍、2.9倍及5.2倍；硫化物含量平均值分别为370.3、148.5、 303.3 和 301.3mg/kg，为太湖表层底泥平均值(9.07 mg/kg )的 40.9、16.4、 33.5和31.4倍。6#断面的硫化物与其他断面差别较大。%量含质机有断面位置及深度420864201 1 1图4-24柱状样不同深度有机质含量有机质和硫化物的分布规律基本一致， 有机物丰富，且厌氧分解产生大量的硫化物。从6#和9#的有机质及硫化物柱状样分析可见， 底泥060cm深度的硫化物及有机质含量逐渐升咼，60100cm

20、有机质及硫化物含量逐渐降低；11#柱状样 0100cm有机质及硫化物含量均较高，100120cm含量降低。总体上4个断面各 层沉积物均积累了大量的有机污染物和营养物质，并且有机质和硫化物含量高， 处于厌氧还原状态。006005oggm量含物化硫tI4#6#IIIIIII红线为太湖表层底泥IIJ1L1IIII平J值!jII119#11#断面位置及深度图4-25柱状样不同深度硫化物含量3200 4#T16#:申#11#160804000II III i ill三级标准|卜,= . . = 1 千B-= 二叶= =H ki亦准卜RW1AH005AWO#0O2nw#oRW1AHO o5AU5#y nv

21、A02#yRW1AH0#J1O5AU5#1O5nv#lO2nw#n断面位置及深度图4-26柱状样不同深度Cr含量图4-26为4#、6#、9#和 11#断面柱状样不同深度 Cr含量分布。4#柱状样040cm中Cr含量均超过土壤环境质量的二级标准；6#断面柱状样060cm中Cr含量均超过土壤的二级标准，最大值出现在4060 cm深度；9#柱状样060cm中Cr含量均超过二级标准，最大值出现在 4060 cm深度；11#柱状样060cm 中Cr含量相对较低，达到二级标准，而 60100cm中Cr含量超过二级标准，最大值出现在6080 cm深度。总体而言，4个断面柱状样中Cr污染均较严重，4#、 6#

22、和9#断面Cr主要分布在060 cm深度，而11#断面则主要分布在60100 cm 深度。图4-27为4#、6#、9#、11#柱状样不同深度 Ni含量情况。4#柱状样，040cm 中Ni含量很高，远超出土壤环境质量标准的三级标准值，且超出倍数很高；6#样中，080cm底泥中Ni含量均超出三级标准，80100cm符合二级标准，最大值 出现在4060 cm深度；9#柱状样，060cm中Ni含量均超出三级标准，6080cm 中Ni含量超出二级标准值，最大值出现在 4060 cm深度；11#柱状样，总体上 各层Ni含量较低，略超二级标准，仅 6080cm深度处超出三级标准值。由此可 知，南河底泥中Ni

23、的污染聚集在中上层，即060 cm深度部分，11#断面则主要 分布在6080 cm深度部分。268426842684219942152 & 3110 0 0 5 2 18 4 2 1gj m量令含zI I 6# 丨T9#11#iii I丨I三级标准L _I- 9=9 BIIjI!IAIII*III*ItrIII III114# IO5nu6#oO5nv4#oO2nw#oO5nu6#yO5nv4#yO2IAHW1#!O5nu6#lO5nv4#l nu4AU2#nO2nw#n断面位置及深度图4-27柱状样不同深度Ni含量四个断面柱状样不同深度 Cu含量总体情况较好（图4-28），大多能达到土 壤环

24、境质量标准的二级标准值。4#、6#断面柱状样污染较轻，均能达到二级标准 值；9#断面的2060 cm深度Cu含量较高，超过了二级标准值，最大值出现在 2040 cm深度；11#断面Cu污染相对更严重，0100 cm深度Cu含量均超过了二 级标准值，最大值出现在6080 cm深度（略超三级标准值）。4504003503002502001501005004#6#I;9#三级标准11#断面位置及深度图4-28柱状样不同深度Cu含量图4-29为4#、6#、9#、11#柱状样不同深度As含量情况，总体上各层深度 底泥受As污染相对较轻，所有断面所有深度均能达到土壤环境质量标准的二级 标准值。4#断面As

25、含量相对较高，040 cm达20 mg/kg以上；6#断面表层含As 最高，随深度增加逐渐减小；9#和 11#断面各层As含量基本接近，最高值都出 现在6080 cm深度。30102520550断面位置及深度图4-29柱状样不同深度As含量南河四个断面柱状样中Cd污染较严重，所有断面所有深度全部超过土壤环 境质量标准的二级标准值，且大多数都超过三级标准值（图4-30 ）。4#断面040 cm底泥受Cd污染最为严重，超标达 60倍以上；其次是6#断面，2040cm和 6080cm分别超出二级标准值15.8倍和29.7倍。gLgm量今含d断面位置及深度图4-30柱状样不同深度Cd含量409.620

26、4.8102.451.225.612.86.43.21.60.80.46#9#0.20.14#I di1I I :三级标准ifil hllHIll断面位置及深度图4-31柱状样不同深度Hg含量图4-31为4#、6#、9#和11#断面沉积物柱状样不同深度 Hg含量分布情况。 总体上底泥受Hg污染极其严重，四个断面几乎所有深度底泥中 Hg含量均远超过 土壤环境质量标准的二级标准值（0.5 mg/L）和三级标准值（1.5 mg/L）。其中， 6#断面的020 cm和80100 cm深度Hg含量均较高，最大值出现在 80100 cm 深度，超过二级标准值335倍；9#断面最大值出现在80100 cm深

27、度，超过二级 标准值211倍；11#断面柱状样中Hg含量最大值出现在80100cm深度，超出二 级标准976倍。0064004L#111i11-V11110023O648040206#9#11#三级标准T.P二级标准断面位置及深度图4-32柱状样不同深度Pb含量图4-32为4#、6#、9#和11#断面沉积物柱状样不同深度 Pb含量分不情况总体上，南河下游段9#和 11#断面各层底泥Pb含量较低，均达到土壤环境质量 标准的二级标准(300 mg/kg)，优于上游河段4#和6#断面。其中4#断面020 cm 底泥Pb含量最高，平均超过二级标准值15倍，并均超过三级标准值(500 mg/kg)； 6#断面则在深度方向分布不均，020 cm 4060 cm和80100 cm深度均符合二 级标准值要求，而2040 cm和6080 cm深度则平均超过二级标准值 1.1倍，并 超过三级标准。ggm量含2断面位置及深度图4-33柱状样不同深