通州玉帶河水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

蘇倡，侯鋒，2，龐洪濤，翟丹丹，盧先春

1.國投信開水環(huán)境投資有限公司；2.中國水環(huán)境集團(tuán)有限公司

北京市通州區(qū)玉帶河始于梨園南街輔路，全長(zhǎng)5.5km，匯入蕭太后河。2017年以前，玉帶河水量少且發(fā)黑發(fā)臭，水質(zhì)污染嚴(yán)重，無水生生物出現(xiàn)。通州碧水下沉式再生水廠位于玉帶河南側(cè)，承擔(dān)了通州區(qū)84%的生活污水處理量，2017年下沉改造投入運(yùn)行后為玉帶河提供18萬噸/天的高品質(zhì)生態(tài)補(bǔ)水，其出水口距玉帶河起點(diǎn)450m，生態(tài)補(bǔ)水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)玉帶河水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善起到了重要的作用。

本研究通過對(duì)玉帶河2018年至2019年水質(zhì)、底泥重金屬污染的監(jiān)測(cè)分析，評(píng)價(jià)碧水下沉式再生水廠出水對(duì)玉帶河水生態(tài)質(zhì)量的改善效果。

一、材料與方法

（一）布點(diǎn)與監(jiān)測(cè)頻率

在玉帶河上布置3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其中碧水下沉式再生水廠出水口上游1個(gè)，下游2個(gè)，分別距出水口255m、145m、1350m。監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)為：1#點(diǎn)位（上游）：116.684629 39.881908；2#點(diǎn)位（中游）：116.688097 39.881296；3#點(diǎn)位（下游）：116.699670 39.875567。

每季度采樣一次，持續(xù)一年，分別為2018年11月、2019年3月、6月、9月。在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位平行取樣三次，取三個(gè)樣品檢測(cè)的平均值作為該點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（二）監(jiān)測(cè)指標(biāo)

為全面評(píng)價(jià)玉帶河水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，分別從水質(zhì)、底泥方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估，監(jiān)測(cè)指標(biāo)見表1。

表1 監(jiān)測(cè)指標(biāo)

二、分析與討論

2019年碧水運(yùn)營數(shù)據(jù)報(bào)表表明（見表1、表2）：進(jìn)水COD平均值為219mg/L，出水平均值為16mg/L；進(jìn)水氨氮平均值為41.38mg/L，出水平均值為0.31mg/L；進(jìn)水總氮平均值為46.00mg/L，出水平均值為9.34mg/L；進(jìn)水總磷平均值為4.81mg/L，出水平均值為0.09mg/L；污水廠尾水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到北京地方標(biāo)準(zhǔn)B類。

表2 碧水地下水廠進(jìn)出水水質(zhì)情況

生態(tài)補(bǔ)水后，玉帶河透明度、溶解氧、氧化還原電位、氨氮指標(biāo)均遠(yuǎn)優(yōu)于黑臭水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，水體無黑臭（見表3）。

表3 玉帶河黑臭水體分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)

2019年3月，玉帶河水中DO含量為3.3mg/L。除此之外，玉帶河DO濃度均達(dá)到了地表III類標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)照當(dāng)月水生植物監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，監(jiān)測(cè)時(shí)間為3月，北京地區(qū)剛剛度過冬季，水中水生植物較少，光合作用提供氧氣減少，而水中有機(jī)物降解、生物呼吸、無機(jī)物氧化等持續(xù)消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致河道中DO下降；至6月份，氣候轉(zhuǎn)暖，水溫較高，浮游植物和水生植物增多，光合作用增強(qiáng)，水中溶解氧量又呈逐漸上升趨勢(shì)。

從上游到下游的DO濃度呈逐步上升的趨勢(shì)，這是因?yàn)楹拥谰哂凶晕覂艋δ?，到下游消耗溶解氧的污染物逐漸減少，DO濃度逐漸上升。從1#到3#點(diǎn)位河道監(jiān)測(cè)總長(zhǎng)度僅3km，水流速度約為0.2m/s，污染物凈化時(shí)長(zhǎng)僅需4小時(shí)；加之玉帶河水中的COD和TP處于較低水平，大部分時(shí)間優(yōu)于地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；NH3-N濃度處于很低水平，均優(yōu)于地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此，COD、NH3-N和TP等污染物濃度從上游到下游并無實(shí)質(zhì)性改變。

底泥：

地質(zhì)累積指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明，玉帶河底泥中，As、Ni和Pb地質(zhì)累積指數(shù)大多小于0，因此玉帶河中幾乎無重金屬As、Ni和 Pb的污染；Cr地質(zhì)累積指數(shù)在0-1之間，屬于無-中度污染；Cu地質(zhì)累積指數(shù)在0.64-3.27之間，屬于中度-強(qiáng)污染；Zn地質(zhì)累積指數(shù)在0.58-2.75之間，屬于中度污染水平；Hg地質(zhì)累積指數(shù)在2.49-5.94之間，為強(qiáng)度污染水平。

Hg為玉帶河底泥強(qiáng)污染重金屬；As、Cr、Ni和Pb屬于無或者輕度污染水平；Zn和Cu屬于中度污染水平（見表4）。

表4 地質(zhì)累積指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果

三、結(jié)論

碧水下沉式再生水廠為玉帶河提供生態(tài)補(bǔ)水之后，玉帶河水質(zhì)得到了很大改善，徹底消除了黑臭水體。玉帶河水中的COD和TP處于較低水平，基本滿足地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；NH3-N濃度處于很低水平，均優(yōu)于地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；DO濃度均達(dá)到了地表III類水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，玉帶河水質(zhì)狀況良好。因監(jiān)測(cè)河道長(zhǎng)度僅為3km，且COD、NH3-N和TP均處于較低濃度，故從上游到下游其污染物無明顯差異性。

玉帶河底泥中重金屬主要污染元素為Hg，次要污染元素為Zn和Cu；As、Cr、Ni和Pb屬于無或者輕度污染，故后續(xù)需關(guān)注重金屬Hg的污染風(fēng)險(xiǎn)。