河流污染状况及治理效果评价的指标体系.pdf

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群霉雾硒河流污染状况及治理效果评价的指标体系华东师范大学资源与环境学院教授徐亚同摘要河流治理工程中，必须了解河流环境的现状和治理后改善的效果。

该文全面介绍了感观指标、水质和底泥的理化指标、河流生态系统的结构、河流生态系统的功能等评价河流污染状况的指标体系。

关键词：

河流治理评价指标体系在河流治理工程中，必须对河流的环境现状作监测和评价，以便制定适宜的治理工艺，了解治理后改善的情况和取得的效果，及时总结经验以进一步改善和提高水体水质；当发现有异常变化时应采取补救措施，以维持生态系统的稳定和保持河道的洁净状态。

为了要对河流状况作出评价，可借鉴医生看病对病人的“望、闻、问、切”等诊断方法，考察河流水体的色泽、气味、透明度；测定水质和底泥的理化指标；考察河流生态系统的结构；分析生态系统的功能及其变化和发展的趋势1川。

l感官指标洁净的河道应水体透明度高，无异味，受某些工业成分如洗涤剂、油等污染，或严重富营养化水体藻类的强烈活动下，水体表面可见大量浮膜，将大大影响到水体的透明度及景观。

当水体受严重污染，有机污染物的生物降解及还原性无机物会将水体中的溶氧耗完，在厌氧的还原条件下，含氮含硫有机物降解释放出氨氮和硫化氢，高铁被还原成亚铁并与硫化氢生成黑色的硫化亚铁，氨氮、硫化氢以及有机物厌氧降解产物挥发性有机酸，这些变化的结果使水体散发出异味或臭味即所谓的黑臭。

此外，在黑臭水体的治理中，随着黑臭程度的消失，能明显地看到水色由黑色至灰色、灰黄色、黄绿色、绿色等转化的过程。

在富营养化水体中，水色往往随不同季节中藻类的丰富程度而不断变化：

夏天蓝色、蓝绿色（蓝藻、绿藻）；秋天绿色（绿藻）；冬天黄色、金黄色（金藻、硅藻）。

藻类的光合放氧作用使水体的溶氧上升，随之产生的浮游动物和鱼以细菌和藻类为2008年第22卷第4期食而不断增长，使水体的总生物量下降，水体的透明度也得以恢复到受污染前那样清澈透明。

2水质和底泥的理化指标在河流污染程度及治理效果评价中常用的理化指标有：

21水温与曝气复氧的充氧效率及饱和溶氧值有关，与生物修复中生物的净化效果关系更密切，当水温低于10时，净化效果大大下降，接近冰点时，净化效果趋于零，水生植物大多死亡。

22pH与受纳含酸碱的工业废水有关。

在水体黑臭时，厌氧微生物活跃，有机物的厌氧发酵产酸可导致水体pH下降。

在藻类数量高的富营养化水体中，可因藻类的光合放氧使水体溶氧提高，光合作用时因吸收水中二氧化碳而使水体的碱度增加，pH值升高，在天晴中午时分尤为显著，往往可使水体pH升至85以上，溶氧呈过饱和状态。

23溶氧DO代表水体厌氧程度的指标，DO的出现和升高是黑臭水体恢复的最重要标志。

在富营养化水体中DO波动较大，在光照强烈，藻类茂盛时DO可达过饱和，当藻类大量死亡分解时DO急剧下降。

24悬浮固体SS与水中固体垃圾、藻菌等生物的密度有关，与水体的透明度也有一定的相关性。

污染越严重，水体Ss越高。

25透明度水体透明度是显示水体污染程度最为简便的水13万方数据质指标，水质越好，生物的数量越少，可能会存在的固体垃圾或有色的污水也越少，水体透明度越高。

26COD、BOD系代表水体受有机物污染程度的水质指标，其中COD，近似地代表水体中全部有机物被化学氧化剂重铬酸钾氧化时的耗氧量，而BOD，则代表水体中能被微生物所氧化降解的这一部分有机物的耗氧量，因此BOD，值总是小于COD。

也就是说，COD。

可分成两部分：

可生物降解有机物的COD，即CODB以及不可生物降解有机物的COD，即COD。

当受到新鲜污水污染时，水体COD、BOD值均升高，且BODCOD比值，即BC也较高；未受污染的水体，可以被微生物所氧化分解的有机物，即COD。

或BOD，已基本上被分解，因此除了河水的COD、BOD本底较低外，其残留下来的有机物大多属COD。

物质，水体的BC比值亦较低。

利用水体的COD、BOD本底值以及BC比值可以来判断河道受有机物污染以及存在陈旧性有机污染的程度和水体净化恢复的效果。

27TN、NH3一N、NO；一N、NO；一N代表水体受N污染的程度及水体中N的转化和N净化程度和净化深度的水质指标。

污水中的有机N首先被转化、矿化成还原性无机N，即NH3-N。

因此有机N及NH3-N是代表水体受N污染的程度指标；NH3-N代表水体黑臭程度的指标，两者数值越高，表明水体N污染越严重，黑臭也越严重。

在基本消除黑臭的水体中，还原态NH，一N在有氧存在的条件下可被进一步氧化，转化成NO；一N和NO；一N，因此，NO；一N和NOrN开始出现并不断升高，标志着水体已从黑臭恢复至好氧。

然而无论是NH，一N还是NO；一N，均是导致水体爆发水华的营养盐，因此在水体生物修复中也是代表水体富营养化程度的重要指标之一。

只有当有机N含量降至极低或无，NH，一N、NO；一N均极低，亦即TN极低时，才可初步判断已消除富营养化的危害。

我们可从N化合物的浓度及N化合物状态的变化中来判断水体受N污染，以及恢复的程度。

28TP、POi一代表水体受富营养化危害程度的最为重要的指标。

有些蓝藻含有能固N的异形胞，能在无化合N的环境中生长繁殖，然而不能没有P，P是藻类生长的必需营养盐，它是判断水体富营养化程度及治理效果的最重要的水质指标。

1429合硫化合物H2S、sol一如同含N化合物一样，含s有机物首先在微生物作用下被转化为还原性的H：

s，在好氧环境中可被进一步氧化成sol一。

因此，同N化合物一样，S化合物的形态和浓度，它们之间形态转化的程度是判断水体厌氧程度及治理程度的指标。

210底泥的COD代表底泥中有机物含量的指标。

211底泥的NH3一N或TN代表底泥中N含量的指标。

212底泥的氧化还原电位ORP代表底泥黑臭程度及矿化程度的指标。

213底泥的有机质VSSSS的比值（）代表底泥中有机质含量高低的指标，在底泥生物修复中，有机质被矿化，有机质含量相应下降。

214其他指标在有条件时，可分别测定水质或底泥的总有机碳TOC、碱度等来判断受有机物污染和pH状况。

根据水体受工业污染物的种类，可有选择地测定重金属或有毒有害标志性特异化合物如油、洗涤剂、酚、氰等的含量。

3河流生态系统的结构水生生态系统中的生物与它所处的水体环境之间是相互统一的，即生物的生长繁殖需要一定的环境条件、什么样的环境会生长什么样的生物。

上海苏州河治理要求到2010年苏州河出现鱼就是基于这个道理，因为只有当水体的生态系统得到恢复、污染物下降和溶氧升高到一定的水平后鱼类才能生存繁衍。

评价河流生态系统的结构可以观察测定河流水体或底泥的生物种类、生物的多样性及指示性生物的种类。

在黑臭的水体中只有厌氧微生物得以生存，其他高等和好氧生物趋于消亡，生物种类极其单调，然而适生种生物数量繁多，生物的多样性极低。

当河流经治理、水质得以好转、溶氧上升时，好氧性微生物以及以此为食的微型动物迅速生长，数量不断增长，自养性生物、藻类、水生植物等也开始出现，导致生物多样性指数也不断上升。

当水质进一步改善时，更为高等的鱼类等也可发现，虽然每一种存在的数量并不多，但却可以使多样性指数进一步提高。

城市公用事业万方数据还可从指示性物种的观察和测定了解水质的现状及其演替进程。

31水中的细菌学指标大肠菌群数，为水体受粪便污染的细菌学指标；它是人类及哺乳动物肠道中的伴生菌，与食物消化后的残渣共同构成了粪便的主要成分。

异养细菌数，为水体受有机污染的细菌学指标，由于异养菌以水中溶解性有机物为营养，异养菌的数量与水体有机物浓度成正比。

当流入污水中含有毒物、重金属，且浓度超过致死值时异养细菌反而减少。

硝化细菌数，为水体好氧程度的细菌学指标，随着水体黑臭程度的改善，水中硝化细菌出现并逐渐增多，在非常洁净的河中，可因TN、NH，一N浓度极低，硝化细菌反而减少。

反硫化细菌数，代表水体或底泥厌氧程度的细菌学指标，污染严重的厌氧环境中，反硫化细菌数量增多。

32微型动物观察微型动物的种类、数量、优势度及种群的演替状况；分析计算其多样性指数及其变化趋势。

33藻类同上观察并分析计算多样性指数。

还可测定叶绿素a的含量来推断藻类的丰度。

34大型高等水生生物同上观察并分析，尤其注意污染指示种的变化情况，在水体生态系统的演化过程中生物的种类数量变化一般由厌氧向好氧演替；由异养向自养、小型向大型、低等向高等演替。

河流生态系统中细菌、微型动物、藻类、叶绿素a、大型高等水生生物种类、多样性指数的观察、鉴定、计数、多样性指数计算等方法请参见相关论著，在此不再赘述。

4河流生态系统的功能与河流治理污染程度及净化效果有关的生态系统物质循环迁移，污染物降解速率等代表生态系统功能指标的有关测定有：

耗氧速率，与有机物污染和异养细菌数量成正相关，耗氧速率较高，表明水体受有机物污染较严重。

硝化速率，与水体受N污染，水体的好氧状况及硝化细菌数量呈正相关。

脱氢酶活性，生物体内的有机物质氧化往2008年第22卷第4期往通过脱氢来进行，其往往与耗氧速率呈正相关。

依据河流治理生物修复中生态系统的结构与功能相协调的原理，随着水体污染物的降解与转化，水质感官及理化指标不断改善，代表洁净的指示种出现，生物的种类增加，生物量有所减少，生物的多样性不断提高，生态系统中食物链（网）延长。

上述生态系统结构的改变使生态系统的功能，即污染物降解的速率，物质循环迁移速率，生态系统耐受冲击负荷的稳定性均大幅提高，并可维持在良性循环的洁净状态。

由于生物还受流域的温度、光照、pH、溶氧等诸多环境条件的影响，需从不断变化的监测分析指标中，总结并寻找出变化的规律，以作为河流治理中日常运行和管理的依据；在发现有恶化及异常变化现象时应通过各种人为强化的工程措施予以调控，以便及时恢复正常，使河流环境能长期保持在洁净的状态下。

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（2），3942（该文获得国家863项目“上海城市水环境质量改善技术与综合示范”课题资助，课题编号：

2003AA601020Z）（责任编辑：

马佳收稿日期：

200807一10）15万方数据