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水質(zhì)監(jiān)測的關(guān)鍵問題

隨著海綿城市建設(shè)的推進(jìn)，很多試點(diǎn)城市在建設(shè)期也同步開展了項(xiàng)目、片區(qū)等相關(guān)監(jiān)測。監(jiān)測可為全國海綿城市建設(shè)效果評估、排水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況反饋、后續(xù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與運(yùn)行優(yōu)化、信息化管控等提供數(shù)據(jù)支撐。合理且有效地監(jiān)測是保障海綿城市建設(shè)效果評估和研究規(guī)范性的前提，水質(zhì)監(jiān)測方法不當(dāng)會導(dǎo)致后期的檢測工作無法得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，國內(nèi)雨水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系正逐漸建立。

雨水監(jiān)測

1、監(jiān)測點(diǎn)位的布置

1.1 雨水基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測點(diǎn)位布置

監(jiān)測點(diǎn)位一般布置在進(jìn)水口、溢流口以及多孔排水管出口處。本文以生物滯留、濕塘及濕地為例，進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)位分析。

1.1.1 生物滯留設(shè)施監(jiān)測點(diǎn)位布置

生物滯留監(jiān)測點(diǎn)位可根據(jù)設(shè)施效果評估或研究層面不同目的選取，主要是進(jìn)水口、溢流口以及多孔排水管出口等。進(jìn)水方式有分散進(jìn)水和集中進(jìn)水兩種方式。

1.1.2 濕塘及濕地監(jiān)測點(diǎn)位布置

濕塘一般由前置塘和主塘構(gòu)成，前置塘為預(yù)處理設(shè)施，一般選擇監(jiān)測主塘的水質(zhì)情況。通過主塘的水質(zhì)情況反饋來管理控制濕塘生態(tài)系統(tǒng)，合理控制進(jìn)水排水頻率，防止黑臭水體及劣質(zhì)水體的形成，可人工采樣或設(shè)置成小型岸邊水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站的方式。濕地和濕塘結(jié)構(gòu)相似，監(jiān)測點(diǎn)位布置與濕塘類似。濕地主要監(jiān)測前置塘和出水池的水質(zhì)情況，一方面防止黑臭水體或劣質(zhì)水體的形成，另一方面監(jiān)測沼澤區(qū)的凈水效果。

1.2 項(xiàng)目監(jiān)測點(diǎn)位布置

對建筑小區(qū)、道路、停車場、公園等項(xiàng)目的監(jiān)測應(yīng)在項(xiàng)目接入市政管渠的接入井或項(xiàng)目接入受納水體的排放口布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)。接入井或排放口較多時(shí)，可根據(jù)匯水范圍內(nèi)下墊面構(gòu)成和徑流污染源類型，選擇代表性監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。

1.3 片區(qū)監(jiān)測點(diǎn)位布置

片區(qū)監(jiān)測點(diǎn)位選擇應(yīng)結(jié)合監(jiān)測目的及排水系統(tǒng)特點(diǎn)，選擇具有代表性的管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。片區(qū)監(jiān)測范圍應(yīng)為片區(qū)內(nèi)的排水分區(qū)或子排水分區(qū)。外排徑流總量以及外排污染負(fù)荷總量監(jiān)測應(yīng)選所在排水分區(qū)下游市政排水管渠交匯節(jié)點(diǎn)或排放口。有上游徑流雨水匯入的子排水分區(qū)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測上游入流點(diǎn)。片區(qū)合流制溢流監(jiān)測宜在所有合流制溢流排放口或污水截流井、合流污水溢流泵站等長期保留的設(shè)施處布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)。

排水管道內(nèi)環(huán)境惡劣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于人工采樣，可結(jié)合使用自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備。采樣深度在水面以下50~150 mm，或者是旱天水流深度的120%~200%。由于管道內(nèi)的水深一直變化，采樣裝置宜設(shè)置成可隨水面的漲落而上下移動(dòng)的形式。明渠采樣點(diǎn)可設(shè)在堰槽前方水流均勻混合處，并盡量設(shè)在堰（槽）取水口頭部的流路中央，采水口朝向與水流的方向一致，以減少采水部前端的堵塞。

1.4 受納水體監(jiān)測點(diǎn)位布置

一般選擇水體的上游和下游斷面，在支流匯入口、主要排放口以及排水分區(qū)邊界等重要節(jié)點(diǎn)的上游和下游，可優(yōu)先選擇常規(guī)水文站及水質(zhì)監(jiān)測斷面。在降雨期間，單個(gè)取樣位置會受到水平和垂直變化的影響。同一監(jiān)測斷面可在距離匯入口、排放口不同距離處設(shè)置監(jiān)測垂線，取垂線不同深度樣品混合后測定，以評估污染源對水體不同斷面及同一斷面不同點(diǎn)位的污染情況。《海綿城市建設(shè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51345-2018）對水體水質(zhì)監(jiān)測提出要求，每200~600 m間距設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)水體的監(jiān)測點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)。

2、水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)的選擇

水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)應(yīng)該根據(jù)監(jiān)測對象、污染源類型進(jìn)行確定。選擇指標(biāo)時(shí)不僅要考慮污染物直接造成的水質(zhì)污染還要考慮間接影響，如pH、溫度等指標(biāo)會對某些污染物毒性或者設(shè)施去除效果有顯著影響。

2.1 根據(jù)監(jiān)測對象選擇水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)

2.1.1 設(shè)施

設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測主要目的是評估設(shè)施污染物去除情況，《海綿城市建設(shè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51345-2018)對設(shè)施的有效性評價(jià)其中包含能否保證設(shè)施懸浮物（SS）去除能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。美國水環(huán)境（Water Environment）等機(jī)構(gòu)基于2020年雨水最佳管理設(shè)施數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，選擇固體、細(xì)菌、金屬、營養(yǎng)物質(zhì)四類污染物用于評估雨水最佳管理設(shè)施性能。

2.1.2 排水管網(wǎng)

分流制雨水管網(wǎng)和合流制污水管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)選擇有所差異。非法傾倒或錯(cuò)接混接導(dǎo)致分流制雨水管網(wǎng)旱天出流的情況，除監(jiān)測簡單的物理指標(biāo)顏色、氣味、濁度、表面浮渣，還應(yīng)對主要指標(biāo)pH、懸浮物、總氯、總銅、總酚和表面活性劑進(jìn)行監(jiān)測。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2013年頒布的《城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則》（試行）中要求管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)包含pH、5日生化需氧量、化學(xué)需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷、重金屬等。綜合考慮建議分流制雨水管網(wǎng)監(jiān)測基本水質(zhì)指標(biāo)懸浮物，可包括總磷、化學(xué)需氧量等指標(biāo)。合流制溢流污水監(jiān)測基本水質(zhì)指標(biāo)包括pH、溶解氧、懸浮物、5日生化需氧量、總氮、總磷，還應(yīng)考慮水體水質(zhì)目標(biāo)增設(shè)糞大腸菌群、重金屬等指標(biāo)。

2.1.3 受納水體受納水體

水質(zhì)指標(biāo)選擇應(yīng)考慮受納水體的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。受納水體水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)一般依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）監(jiān)測5項(xiàng)基本指標(biāo)pH、溫度、溶解氧、電導(dǎo)率和濁度。《河湖健康評估技術(shù)導(dǎo)則》指出受納水體監(jiān)測還需關(guān)注藻類的生長情況，應(yīng)監(jiān)測葉綠素a的含量。若是飲用水水源地，在取水口處除常規(guī)5項(xiàng)指標(biāo)外，還應(yīng)監(jiān)測氨氮、總磷、總氮、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳、氯化物、糞大腸菌群、葉綠素a。中國環(huán)境監(jiān)測總站對全國主要流域重點(diǎn)斷面水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)主要是pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、氨氮。《城市黑臭水體整治工作指南》提出黑臭水體檢測指標(biāo)應(yīng)包括透明度、溶解氧、氧化還原電位和氨氮等。綜合考慮建議受納水體的監(jiān)測指標(biāo)為常規(guī)5項(xiàng)指標(biāo)pH、溫度、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度，可根據(jù)情況增設(shè)氨氮、化學(xué)需氧量、糞大腸菌。

2.2 根據(jù)污染源類型選擇水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)

污染源類型不同污染物種類和含量變化較大，除監(jiān)測常規(guī)雨水污染物指標(biāo)，還應(yīng)根據(jù)污染源有針對性選擇監(jiān)測指標(biāo)。美國國家雨水質(zhì)量數(shù)據(jù)庫（NSQD）對美國200多個(gè)城市10多年的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，雨水主要監(jiān)測指標(biāo)是總固體懸浮物、5日生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、凱氏氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽、總銅、總鉛和總鋅。工業(yè)雨水排放應(yīng)嚴(yán)格限制，必須要監(jiān)測的常規(guī)指標(biāo)有pH、5日生化需氧量、化學(xué)需氧量、總固體懸浮物、總磷、凱氏氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽、溫度、氰化物、總酚、殘留氯、油和油脂、糞便大腸菌群（包括大腸桿菌和糞鏈球菌）。2009年美國環(huán)境保護(hù)局（Environment Protection Agency，EPA）發(fā)布的《工業(yè)雨水監(jiān)測和采樣指導(dǎo)手冊》中對不同工業(yè)類型及下墊面監(jiān)測指標(biāo)作出要求。屠宰場、食品加工的雨水排放需關(guān)注總有機(jī)碳和糞大腸菌群。手冊還對水泥廠、危險(xiǎn)廢物填埋場、無害垃圾填埋場等場所的徑流監(jiān)測指標(biāo)給出具體要求。不同下墊面如道路周邊的雨水設(shè)施除最基本的指標(biāo)監(jiān)測外還應(yīng)監(jiān)測石油烴、多環(huán)芳烴、金屬物質(zhì)、總有機(jī)碳等污染物指標(biāo)。