再生水回用景觀水體的富營養(yǎng)化情況調(diào)查

楊春娣 曹旭 張璇 張佳翔

摘? 要：城市景觀水體常以再生水為補(bǔ)給來源，由于再生水的N、P等含量仍很高，進(jìn)入水體發(fā)生二次污染引起富營養(yǎng)化。為了解西安護(hù)城河富營養(yǎng)化情況，本調(diào)查從西安護(hù)城河整個(gè)河段以排污口為參照選取10個(gè)調(diào)查點(diǎn)，檢測(cè)其中TP（總磷）、NH3-N（氨氮）、NO3-N（硝氮）、NO2-N（亞硝氮）濃度。結(jié)果表明，⑥-⑧河段主要超標(biāo)的污染物為氨氮和總磷，⑦-⑧河段超標(biāo)情況尤為嚴(yán)重;其次③-④河段的富營養(yǎng)化情況也較為嚴(yán)重，超標(biāo)污染物為硝態(tài)氮，北門區(qū)域河段也有污染情況，超標(biāo)污染物為氨氮。護(hù)城河的總體富營養(yǎng)化情況仍相當(dāng)嚴(yán)重，后期治理任務(wù)重大。

關(guān)鍵詞：護(hù)城河;景觀水體;富營養(yǎng)化;氮磷濃度

中圖分類號(hào)：X52? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）10-0057-02

Abstract： Reclaimed water is often used as the recharge source of urban landscape water. Since the contents of N and P in reclaimed water are still very high， secondary pollution into the water body causes eutrophication. In order to investigate into the eutrophication situation of Xi'an moat， 10 investigation points were selected from the whole section of Xi'an moat with sewage outlet as reference. The concentrations of TP （total phosphorus）， NH3-N （ammonia nitrogen）， NO3-N （nitrate nitrogen） and NO2-N （nitrite nitrogen） were measured. The results showed that ammonia nitrogen and total phosphorus were the main pollutants exceeding the standard in reaches ⑥-⑧， most serious in reaches ⑦-⑧， and the eutrophication in reaches ③-④was also serious， and the exceeding standard pollutant was nitrate nitrogen. The north gate area river section also has the pollution， with the exceeding standard pollutant being ammonia nitrogen. The overall eutrophication of moat is still rather serious， hence the essential task of control.

Keywords： moat; landscape water body; eutrophication; nitrogen and phosphorus concentration

1 西安護(hù)城河背景

1.1 西安護(hù)城河的歷史和價(jià)值

西安護(hù)城河是西安作為歷史文化名城的不可磨滅的文化遺產(chǎn)，也是綠色生態(tài)城市建設(shè)的元素。西安市政府于1998、2004、2009年分別對(duì)護(hù)城河進(jìn)行了3次大規(guī)模的人工清淤，還陸續(xù)進(jìn)行了截污、引水、邊坡整治及園林綠化工程，使護(hù)城河的整體面貌有了很大改觀[1]。治療后護(hù)城河的總長度為14.4公里，也就是我們現(xiàn)在看到的護(hù)城河。

1.2 最新政策和規(guī)劃

2018年，根據(jù)市政府“一三五”治水目標(biāo)及河長制工作要求，西安護(hù)城河已全面進(jìn)入三年剿劣水階段，城墻管委會(huì)積極采取綜合提升改造與水環(huán)境治理相結(jié)合的措施，對(duì)護(hù)城河進(jìn)行全面遏制水環(huán)境污染[2]，同時(shí)做好護(hù)城河蓄洪、泄洪工作并且全面完成對(duì)護(hù)城河的保護(hù)和管理，使護(hù)城河成為建成品質(zhì)城市西安的優(yōu)質(zhì)水景觀保障。

2 再生水回用護(hù)城河存在的問題

護(hù)城河的水源補(bǔ)充主要來自于再生水、河水、湖泊和雨水，在少部分河段有污水作為補(bǔ)給來源。由于一般處理工藝中N、P等很難被徹底處理，其含量仍很高，因此，再生水回用景觀水體往往導(dǎo)致富營養(yǎng)化，預(yù)防和控制景觀水體富營養(yǎng)化，也成為國內(nèi)外水環(huán)境保護(hù)的新熱點(diǎn)[3]。

本文以西安市護(hù)城河為對(duì)象，對(duì)其整個(gè)河段富營養(yǎng)化污染情況進(jìn)行檢測(cè)并做出相關(guān)統(tǒng)計(jì)，調(diào)查再生水回用護(hù)城河的富營養(yǎng)化情況，分析成因給出適當(dāng)建議，以作為相關(guān)研究與治理的參考資料。

3 研究對(duì)象及方法

3.1 調(diào)查區(qū)域

本次調(diào)查選取的范圍為整個(gè)護(hù)城河流域，以排污口為參照共選取10個(gè)調(diào)查點(diǎn)，分別于四月中下旬和五月初采集了地表水樣，采集點(diǎn)位置分布如圖1 所示，名稱如下：①東南城角、②東門、③朝陽門、④東北城角、⑤安遠(yuǎn)門、⑥西北城角、⑦玉祥門、⑧西門、⑨西南城角、⑩永寧門。

3.2 主要儀器

UV2600 型紫外可見分光光度計(jì)。

紫外分光光度法用于對(duì)水中含氮量的測(cè)定，主要是在120℃～124℃下消解堿性過硫酸鉀，并采用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，能夠?qū)Υ蟛糠钟袡C(jī)含氮化合物中氮的總量進(jìn)行測(cè)定[4]。

4 結(jié)果與分析

4.1 數(shù)據(jù)分析

以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-2002）中Ⅳ、Ⅴ類水體的水質(zhì)指標(biāo)為參照比對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析，③、④、⑨號(hào)采樣點(diǎn)的硝態(tài)氮含量嚴(yán)重超標(biāo)，⑤至⑧號(hào)采樣點(diǎn)的氨氮含量均超標(biāo)，其中⑦、⑧號(hào)采樣點(diǎn)的超標(biāo)情況最為嚴(yán)重，⑥、⑦、⑧號(hào)采樣點(diǎn)的總磷含量嚴(yán)重超標(biāo)。即護(hù)城河流域富營養(yǎng)化最重的區(qū)域位于西門至城墻西北角之間，主要超標(biāo)的污染物為氨氮和總磷，西門和玉祥門之間的河段超標(biāo)情況尤為嚴(yán)重。其次朝陽門至城墻東北角之間和城墻西南角河段富營養(yǎng)化情況也較為嚴(yán)重，超標(biāo)污染物為硝態(tài)氮。北門區(qū)域河段也有污染情況，超標(biāo)污染物為氨氮。

4.2 污染源分析

10個(gè)水樣的 TP、NO2-N、NH3-N、NO3-N見圖2～圖5。

從圖2和圖4的曲線變化可以看出，氨氮和總磷的含量以⑧號(hào)采樣點(diǎn)最高，采樣點(diǎn)所在的地理位置可知該點(diǎn)的污染類型應(yīng)當(dāng)為點(diǎn)源污染和內(nèi)源污染，其污染源主要有工業(yè)及城市污水處理廠、河底的受污染底泥等，其次取樣的時(shí)間于五月初，氣溫較高，導(dǎo)致該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氮磷含量較高[6]。

從圖5的曲線變化可以看出，③、④、⑨三個(gè)采樣點(diǎn)的NO3-N含量較高，③、④兩個(gè)采樣點(diǎn)在采樣時(shí)正在下雨并且在采樣時(shí)發(fā)現(xiàn)了排污口，所以由此可知這兩點(diǎn)的污染類型應(yīng)為面源污染和點(diǎn)源污染共存，在下雨時(shí)，含氮化合物在某些微生物和氧氣的作用下分解成氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽再通過雨水進(jìn)入護(hù)城河水體當(dāng)中，從而引起該河段NO3-N含量較高[7-8]，點(diǎn)源污染的原因可能是由于污水未達(dá)標(biāo)排放導(dǎo)致的。此外，在⑨號(hào)采樣點(diǎn)也發(fā)現(xiàn)了NO3-N含量過高的情況，原因應(yīng)為內(nèi)源污染，查閱資料[5]得主要污染來源為河水中的受污染底泥釋放出的含氮化合物溶解氧和微生物的作用下使水體中的含氮化合物氧化為亞硝酸鹽，再在有氧條件下繼續(xù)氧化生成硝酸鹽。

5 建議

（1）必須保證護(hù)城河的排入水體達(dá)標(biāo)。（2）污水處理過程中不僅要注意總磷，總氮，氨氮的去除效果，也要注意如硝態(tài)氮亞硝態(tài)氮的處理效果。（3）加強(qiáng)游客監(jiān)管，防止人為污染水質(zhì)的情況發(fā)生。（4）定期對(duì)護(hù)城河進(jìn)行底泥清理，減少內(nèi)源污染的產(chǎn)生。（5）對(duì)于排入護(hù)城河的雨水應(yīng)當(dāng)采取一定的截流和處理措施，防止下雨時(shí)沖刷路面的污水和沖刷建筑物外墻的污水對(duì)護(hù)城河水體產(chǎn)生影響。

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