城市黑臭水体治理中水质监测该侧重哪些指标?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-11-12 | 4 次浏览 | 分享到:
城市黑臭水体治理的水质监测需聚焦 “黑臭成因与治理需求”,构建涵盖感官与恶臭、溶解氧与氧化还原、有机污染、营养盐、底泥与生物的核心指标体系。不同治理阶段(应急治理、系统治理、长效监管)需动态调整监测指标与频次,通过靶向监测为工艺调整、效果验收提供科学依据,实现黑臭水体长治久清。

一、黑臭水体之困:为何水质监测需 “靶向聚焦”

城市黑臭水体是水体富营养化、有机污染严重的典型表现,其核心成因是水体中溶解氧(DO)不足,导致有机物厌氧分解,产生硫化氢、氨氮等恶臭物质,同时伴随藻类异常繁殖、底泥污染释放等问题。据生态环境部数据,2024 年我国仍有近 15% 的城市建成区存在黑臭水体,这些水体不仅破坏城市景观,更通过挥发恶臭气体、渗透污染地下水,威胁居民健康。


黑臭水体治理是一项系统性工程,而水质监测是贯穿治理全程的 “眼睛”—— 从治理前的现状评估,到治理中的工艺调整,再到治理后的效果验收与长效监管,均需依托精准的水质监测数据。若监测指标选择不当,易出现 “治错方向”“效果误判” 等问题:某南方城市曾因仅监测 COD(化学需氧量)与氨氮,忽视底泥中总磷释放,导致治理后水体短期内再次返黑;某北方城市因未监测溶解氧变化,盲目投放微生物药剂,反而加剧水体厌氧分解,恶臭问题恶化。这些案例表明,城市黑臭水体治理中的水质监测,需紧扣黑臭形成机理与治理需求,聚焦核心指标,才能为治理提供科学支撑。


当前,部分城市黑臭水体水质监测存在 “指标泛化”“重点模糊” 等问题:一是监测指标过多过杂,涵盖数十项水质参数,导致监测成本高、数据重点不突出;二是忽视 “黑”“臭” 相关特征指标,如色度、臭味物质,仅关注常规污染指标;三是未结合治理阶段动态调整指标,治理后期仍沿用治理初期的监测体系,无法评估长效效果。因此,明确黑臭水体治理中需侧重的水质指标,是提升治理效率、确保治理成效的关键。


二、核心指标体系:按 “黑臭成因 - 治理需求” 分类聚焦

城市黑臭水体治理中的水质监测,需围绕 “溶解氧平衡、有机污染降解、营养盐控制、感官改善、底泥稳定” 五大核心目标,构建 “必测指标 + 选测指标” 的分层体系,不同治理阶段侧重不同指标,实现 “靶向监测”。


1. 感官与恶臭相关指标:直击 “黑”“臭” 核心问题

黑臭水体的首要特征是 “黑” 和 “臭”,需优先监测感官与恶臭相关指标,直观反映治理效果。一是透明度(或浊度),水体发黑主要源于悬浮颗粒物、藻类、有色有机物(如腐殖质),透明度直接体现水体 “黑” 的程度 —— 治理前透明度通常低于 750px,治理达标后需提升至 1500px 以上。监测时建议采用塞氏盘法,操作简便且能现场快速获取数据,每周监测 1-2 次,重点关注雨后、底泥清淤后的变化,避免悬浮颗粒物骤增导致水体返黑。


二是臭味与特征恶臭物质,水体发臭主要源于厌氧分解产生的硫化氢(H₂S)、氨(NH₃)、甲硫醇等物质,其中硫化氢是导致 “臭鸡蛋味” 的主要成分,氨则会产生刺激性气味。监测时需结合 “感官法” 与 “仪器法”:感官法通过专业人员现场嗅辨,记录臭味强度(1-5 级);仪器法采用便携式硫化氢检测仪、气相色谱仪,监测硫化氢浓度(治理目标需低于 0.05mg/L)、氨浓度(低于 1.5mg/L),重点监测水体表层与底泥界面,这两个区域是恶臭物质释放的高发区。例如,上海苏州河治理初期,通过重点监测硫化氢浓度,发现底泥厌氧区是主要恶臭源,随后针对性开展底泥疏浚与曝气复氧,硫化氢浓度从 0.3mg/L 降至 0.02mg/L,臭味问题显著改善。


三是色度,水体颜色深浅与有色有机物、藻类、金属离子(如铁、锰)相关,黑臭水体色度通常超过 40 度,治理后需降至 30 度以下。采用稀释倍数法监测,每月 1 次,结合透明度数据,综合判断水体 “黑” 的改善情况。


2. 溶解氧与氧化还原相关指标:修复水体 “呼吸” 功能

溶解氧(DO)不足是黑臭水体形成的核心原因 —— 当 DO 低于 2mg/L 时,水体进入厌氧状态,有机物开始厌氧分解,产生恶臭物质。因此,溶解氧是黑臭水体治理中最关键的 “生命线” 指标,需高频监测。一是溶解氧(DO)浓度,治理前需每日监测,重点关注早 8 点(DO 最低值)与晚 6 点(DO 最高值)的变化,评估水体氧平衡状态;治理中根据工艺调整(如曝气设备运行),每 4 小时监测 1 次,确保 DO 维持在 2mg/L 以上(轻度黑臭治理目标)或 5mg/L 以上(消除黑臭目标);治理后期每周监测 2 次,验证水体自净能力是否恢复。监测时需采用荧光法溶解氧仪,避免传统电化学法在低 DO 环境下的测量误差,同时在水体不同深度(表层、中层、底层)布设监测点,防止底层厌氧导致的 “隐性黑臭”。


二是氧化还原电位(ORP),ORP 反映水体的氧化还原状态,黑臭水体因处于厌氧环境,ORP 通常低于 - 100mV,治理后随 DO 升高,ORP 逐步升至 50mV 以上,可作为 DO 的辅助指标,快速判断水体是否脱离厌氧状态。采用便携式 ORP 仪,与 DO 同步监测,重点关注底泥界面的 ORP 变化,底泥 ORP 升至 0mV 以上,表明底泥厌氧分解得到有效控制。例如,北京凉水河治理中,通过监测 ORP 与 DO 的关联变化,发现仅表层水体 DO 达标,底层仍处于厌氧状态,随后增加底层曝气设备,ORP 从 - 150mV 升至 80mV,底泥污染释放得到遏制。


3. 有机污染相关指标:削减水体 “污染负荷”

黑臭水体通常伴随高浓度有机污染,需监测反映有机物含量的指标,评估污染削减效果。一是化学需氧量(COD),COD 代表水体中可被化学氧化剂氧化的有机物总量,黑臭水体 COD 多在 50mg/L 以上,治理目标需降至 30mg/L 以下(对应地表水 Ⅴ 类标准)。采用重铬酸钾法或快速消解分光光度法,每月监测 2 次,重点监测汇入水体的排污口(如生活污水、工业废水排放口),防止外源有机污染输入。例如,广州珠江西航道治理中,通过重点监测沿岸排污口 COD,发现 3 处生活污水直排口,截污后 COD 从 65mg/L 降至 28mg/L,有机污染负荷显著降低。


二是五日生化需氧量(BOD₅),BOD₅反映水体中可被微生物降解的有机物含量,更贴近水体自净能力,黑臭水体 BOD₅通常超过 20mg/L,治理后需降至 10mg/L 以下。采用稀释接种法,每两周监测 1 次,结合 COD 数据,计算 BOD₅/COD 比值(治理目标需大于 0.3),该比值越高,表明有机物可生化性越强,水体自净能力越易恢复。


三是高锰酸盐指数(CODMn),适用于污染较轻的治理后期,反映水体中轻度有机污染,治理达标后需控制在 15mg/L 以下(地表水 Ⅴ 类标准),每月监测 1 次,辅助评估水体有机污染的长效控制效果。


4. 营养盐相关指标:遏制 “富营养化” 反弹

黑臭水体治理后易因营养盐(氮、磷)残留,引发藻类异常繁殖,导致水体 “返绿”“返臭”,需重点监测氮、磷相关指标。一是氨氮(NH₃-N),氨氮是黑臭水体中氮的主要存在形式,不仅是恶臭物质(氨气味)的来源,还会消耗溶解氧,黑臭水体氨氮多在 8mg/L 以上,治理目标需降至 2mg/L 以下(地表水 Ⅴ 类标准)。采用纳氏试剂分光光度法或水杨酸分光光度法,每周监测 1 次,重点关注底泥释放与降雨径流带来的氨氮波动 —— 雨季时,地表径流携带的农业面源污染易导致氨氮骤升,需提前增设监测频次。例如,杭州西湖周边支流治理中,通过监测氨氮变化,发现雨季氨氮从 1.8mg/L 升至 4.5mg/L,随后在支流入口建设生态拦截带,削减面源污染,氨氮稳定控制在 2mg/L 以下。


二是总磷(TP),磷是藻类繁殖的 “限制因子”,黑臭水体总磷多在 0.5mg/L 以上,治理目标需降至 0.4mg/L 以下(地表水 Ⅴ 类标准),若水体需达到 Ⅳ 类标准(景观用水),需控制在 0.2mg/L 以下。采用钼酸铵分光光度法,每月监测 2 次,重点监测底泥间隙水的总磷浓度 —— 底泥是磷的 “储存库”,厌氧环境下易释放磷,需结合底泥疏浚、生物扰动等措施,控制磷释放。例如,武汉东湖治理中,通过监测底泥间隙水总磷,发现表层 250px 底泥是磷释放的主要区域,针对性疏浚后,水体总磷从 0.6mg/L 降至 0.3mg/L,藻类繁殖得到有效控制。


三是总氮(TN),总氮反映水体中氮的总量,黑臭水体总氮多在 20mg/L 以上,治理目标需降至 2mg/L 以下(地表水 Ⅴ 类标准),采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法,每两周监测 1 次,结合氨氮数据,评估氮的转化与去除效果(如硝化反应是否正常)。


5. 底泥与生物相关指标:保障 “长效稳定”

黑臭水体治理的长效性,需依赖底泥污染控制与水生生物恢复,需补充监测底泥与生物指标。一是底泥有机质含量,底泥中过高的有机质会持续厌氧分解,释放恶臭物质与营养盐,治理前需监测底泥表层(0-500px)有机质含量,黑臭水体底泥有机质多在 8% 以上,疏浚后需降至 5% 以下;治理后每季度监测 1 次,评估底泥稳定状态。采用重铬酸钾氧化 - 外加热法,同时结合底泥含水率监测,判断底泥是否易释放污染物。


二是水生生物多样性,水体生物(如浮游植物、底栖动物)的种类与数量,是反映水体生态功能恢复的 “活指标”—— 黑臭水体中,仅存在耐污物种(如颤蚓、蓝藻);治理达标后,会出现蜻蜓幼虫、枝角类等清洁物种。每季度开展 1 次生物监测:浮游植物通过显微镜计数,评估藻类密度(治理目标需低于 1×10⁶个 / L)与优势种(避免蓝藻占比超过 30%);底栖动物采用 Peterson 采泥器采集,统计物种数(治理目标需超过 5 种),例如,南京秦淮河治理后,底栖动物从 2 种(颤蚓、摇蚊幼虫)增加至 8 种,出现蜻蜓幼虫、螺类,表明水体生态功能逐步恢复。


三、监测体系构建:按 “治理阶段” 动态调整

城市黑臭水体治理分为 “应急治理期(0-6 个月)、系统治理期(6-18 个月)、长效监管期(18 个月以上)” 三个阶段,需根据各阶段目标,动态调整监测指标与频次,实现 “精准监测、按需监测”。


1. 应急治理期:聚焦 “快速控黑除臭”

此阶段核心目标是快速提升溶解氧、削减恶臭物质,监测指标以 “感官 + 溶解氧 + 恶臭物质” 为主:透明度、臭味强度、硫化氢浓度、氨浓度每日监测 1 次;溶解氧、ORP 每 4 小时监测 1 次(含昼夜监测);COD、氨氮每 3 天监测 1 次;总磷、总氮每周监测 1 次。监测点位重点覆盖水体黑臭最严重区域、排污口、底泥淤积区,同时在水体上下游设置对照点,评估应急措施(如曝气、投加氧化剂)的效果。例如,某城市黑臭水体应急治理中,通过每日监测硫化氢与溶解氧,发现曝气设备运行 3 天后,硫化氢从 0.25mg/L 降至 0.03mg/L,溶解氧从 0.8mg/L 升至 3.2mg/L,及时调整曝气强度,避免过度能耗。


2. 系统治理期:聚焦 “污染削减与生态恢复”

此阶段核心目标是削减有机污染与营养盐,恢复水体自净能力,监测指标扩展至 “有机污染 + 营养盐 + 生物指标”:溶解氧、ORP、氨氮、总磷每周监测 2 次;COD、BOD₅、总氮每两周监测 1 次;透明度、色度、底泥有机质每月监测 1 次;水生生物多样性每季度监测 1 次。监测点位增加生态修复区域(如人工湿地、沉水植物种植区),评估生态措施对污染物的去除效果,例如,监测人工湿地进出口的 COD、总磷,判断湿地净化效率;监测沉水植物区的溶解氧,评估植物光合作用的增氧效果。同时,结合降雨事件,增设降雨后 24 小时、48 小时的监测,评估面源污染对水体的影响。


3. 长效监管期:聚焦 “稳定达标与风险预警”

此阶段核心目标是保障水体长期稳定达标,防止黑臭反弹,监测指标精简为 “核心指标 + 风险指标”:溶解氧、氨氮、总磷每周监测 1 次;COD、透明度每月监测 1 次;臭味强度、水生生物多样性每季度监测 1 次;同时,增加 “风险指标” 监测,如降雨后径流污染、周边排污口异常排放,采用便携式设备现场快速检测,及时预警风险。监测点位优化为 “关键控制点”,如水体入口、景观核心区、底泥易释放区,减少冗余点位,降低监测成本。例如,某城市黑臭水体长效监管中,通过每周监测氨氮与总磷,发现雨季氨氮偶尔升至 2.3mg/L(略超 Ⅴ 类标准),随后在入口建设雨水调蓄池,削减径流污染,氨氮稳定控制在 2mg/L 以下。


四、实践案例:深圳茅洲河治理中的水质监测成效

深圳茅洲河曾是珠三角污染最严重的河流之一,黑臭水体长度达 28 公里,2016 年启动综合治理,通过构建 “靶向监测体系”,推动水质持续改善:

在应急治理期(2016-2017 年),重点监测溶解氧、硫化氢、氨氮,布设 32 个监测点,每日监测 1 次,通过数据发现沿岸 12 处生活污水直排口是主要污染源,实施截污后,溶解氧从 0.5mg/L 升至 2.8mg/L,硫化氢从 0.3mg/L 降至 0.04mg/L,基本消除恶臭。

在系统治理期(2017-2019 年),扩展监测 COD、总磷、水生生物,增设 20 个生态修复区监测点,通过监测发现底泥总磷释放是营养盐超标的主因,开展底泥疏浚 15 万立方米,同时种植沉水植物,总磷从 0.8mg/L 降至 0.35mg/L,底栖动物从 1 种增加至 6 种。

在长效监管期(2019 年至今),精简为 18 个关键监测点,每周监测溶解氧、氨氮、总磷,每月监测 COD,结合无人机巡检与便携式设备快速检测,及时处置 3 次面源污染风险,茅洲河水质稳定达到地表水 Ⅴ 类标准,部分河段达到 Ⅳ 类标准,成为黑臭水体治理的典型案例。


结语

城市黑臭水体治理中的水质监测,并非 “指标越多越好”,而是 “精准聚焦、按需调整”—— 需紧扣 “黑”“臭” 特征、溶解氧平衡、污染削减、生态恢复四大核心,构建分层分类的指标体系,同时结合治理阶段动态优化监测频次与点位。唯有让监测指标 “靶向” 黑臭成因与治理需求,才能为治理措施提供科学依据,避免 “盲目治理”“无效投入”,真正实现黑臭水体的 “长治久清”,让城市水体重新成为 “流动的风景线”。