Analysis and assessment on monthly dynamics of water quality at Taopu industrial zone in Shanghai
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摘要: 以上海市桃浦工业区4条中小型河道为研究对象，pH值、水温（WT）、溶解氧（DO）、透明度（SD）、5日生化需氧量（BOD5）、化学需氧量（CODCr）、高锰酸盐指数（CODMn）、总有机碳（TOC）、氨氮（NH3-N）、硝态氮（NO3-N）、总氮（TN）、叶绿素a（Chl-a）、溶解性磷（DP）和总磷（TP）为水质评价因子，采用主成分分析法、综合污染指数法、综合营养状态指数法、有机污染指数法和综合水质标识指数法，评价河道水环境质量，分析水质时空变化特征，解析污染源初步解析水环境污染及其变化的成因.研究结果表明，4条河道中工业河污染最严重，小宅浜与张泾河次之，红祁河水质最好；TN和TP是河道水环境的主要污染因子；河道中的磷均以溶解性磷酸盐为主，氮均以氨氮为主.桃浦工业区内河道存在工业废水、生活污水和厨余废水直排、偷排现象，河道水环境的深化治理应在进一步控源的基础上开展原位修复.Abstract: Taking pH, WT, DO, SD, BOD5, CODCr, CODMn, TOC, NH3-N, NO3-N, TN, Chl-a, DP and TP as the primary parameters, four medium or small creeks in Shanghai Taopu industry area are chosen as research rivers to evaluate the water quality, analyze temporal variation of water quality and identify pollution sources, by using analysis method such as principal component analysis, comprehensive pollution index, comprehensive nutritive index, organic pollution index and comprehensive water quality identification index. The research results indicate that Gongye River was the most polluted river in the four rivers, followed by Xiaozhai River and Zhangjin River, and Hongqi River was the best. TN and TP were the primary pollution parameters. DP was the main composition of TP, and NH3-N is the main composition of TN. In industry area, pollution control of small malodorous rivers should focus on source control, and take the integrative measurements like "source control and retention".
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Key words:
- water quality /
- medium and small creek /
- index evaluation /
- malodorous river /
- monthly dynamics
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图 5 河道综合水质标识指数周年变化
Fig. 5 Annual variation of comprehensive waher quality identification index in creeks
表 1 4条河道概况析
Tab. 1 The general situation of four creeks
序号 河道名称 河道长度/m 河口宽/m 河底标高/m 沿岸环境及污染源 水生植被 1 工业河 844.9 12 1.0 城中村(李家湾), 工厂, 外来人口为主 无 2 小宅浜 510.2(东段)
350.7(西段)15 0.5 东段:较新的多层和高层住宅(金光花苑、华公馆、圣都汇), 本地居民为主; 西段:城中村、物流、饭店、菜市场, 外来人口为主 东岸近岸有 3 张泾河 1457.1 15 0.5 工厂、住宅(三千里花苑), 外来和本地人口各半 无 4 红祁河 698.9(断) 17 0.5 较旧的多层住宅(安居古浪新苑) 无 
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表 2 地表水环境质量标准(Ⅴ类)
Tab. 2 Environmental quality standards for surface water (Ⅴ level)
指标 COD$_{\rm{Cr}}$ COD$_{\rm{Mn}}$ BOD$_{5}$ TN NH$_{3}$-N TP DO pH 范围 $\le 40$ $\le 15$ $\le 10$ $\le 2.0$ $\le 2.0$ $\le 0.4$ $\ge 2$ 6$\sim $9
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表 3 各水质指标相关系数矩阵
Tab. 3 Correlation matrix of water quality indexes
成分 TOC COD$_{\rm{Cr}}$ COD$_{\rm{Mn}}$ BOD$_{5}$ TN NO$_{3}^{-}$-N NH$_{3}$-N TP Chl-a DO WT SD pH 1 0.987 0.941 0.998 0.984 0.827 0.733 0.949 0.971 0.382 -0.964 0.689 -0.904 -0.737 2 0.007 -0.324 -0.063 0.175 0.563 0.621 0.305 -0.236 -0.924 0.186 0.685 0.265 0.671
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表 4 各河道水质各主成分得分及综合得分
Tab. 4 Principal component scores and total score of water quality in creeks
河道 主成分1 主成分2 综合得分 工业河 11.90 2.47 14.37 小宅浜 2.86 -3.97 -1.11 张泾河 -3.53 -0.16 -3.69 红祁河 -11.23 1.66 -9.57
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表 5 上海市桃浦工业区4条河道水质评价结果
Tab. 5 Results of assessment on water quality in four creeks in Shanghai taopu industrial zone
河道及等级 P A TLI(Σ) Iwq Iwq总 CODCr CODMn TN NH3-N TP DO 工业河 3.45 9.67 78.64 5.5 4.6 14.3 11.3 8.0 4.7 7.742 等级 严重污染 严重污染 重度富营养 Ⅴ类 Ⅳ类 劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
黑臭Ⅳ类 劣Ⅴ类
黑臭小宅泯 2.50 6.36 78.00 5.5 4.3 11.1 8.7 6.9 3.5 6.731 等级 严重污染 严重污染 重度富营养 Ⅴ类 Ⅳ类 劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
黑臭Ⅲ类 劣Ⅴ类
不黑臭张泾河 2.21 6.07 73.69 5.2 4.0 11.5 8.5 6.6 2.9 6.631 等级 严重污染 严重污染 重度富营养 Ⅴ类 Ⅰ类 劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
不黑臭Ⅱ类 劣Ⅴ类
不黑臭红祁河 2.04 4.72 68.83 4.7 3.7 11.5 7.0 5.7 2.0 5.820 等级 严重污染 重污染 中度富营养 Ⅳ类 Ⅰ类 劣Ⅴ类
黑臭劣Ⅴ类
不黑臭Ⅴ类 Ⅰ类 Ⅴ类
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