再生水回用景观水体的富营养化情况调查

杨春娣 曹旭 张璇 张佳翔

摘  要：城市景观水体常以再生水为补给来源，由于再生水的N、P等含量仍很高，进入水体发生二次污染引起富营养化。为了解西安护城河富营养化情况，本调查从西安护城河整个河段以排污口为参照选取10个调查点，检测其中TP（总磷）、NH3-N（氨氮）、NO3-N（硝氮）、NO2-N（亚硝氮）浓度。结果表明，⑥-⑧河段主要超标的污染物为氨氮和总磷，⑦-⑧河段超标情况尤为严重;其次③-④河段的富营养化情况也较为严重，超标污染物为硝态氮，北门区域河段也有污染情况，超标污染物为氨氮。护城河的总体富营养化情况仍相当严重，后期治理任务重大。

关键词：护城河;景观水体;富营养化;氮磷浓度

中图分類号：X52          文献标志码：A         文章编号：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 西安护城河背景

1.1 西安护城河的历史和价值

西安护城河是西安作为历史文化名城的不可磨灭的文化遗产，也是绿色生态城市建设的元素。西安市政府于1998、2004、2009年分别对护城河进行了3次大规模的人工清淤，还陆续进行了截污、引水、边坡整治及园林绿化工程，使护城河的整体面貌有了很大改观[1]。治疗后护城河的总长度为14.4公里，也就是我们现在看到的护城河。

1.2 最新政策和规划

2018年，根据市政府“一三五”治水目标及河长制工作要求，西安护城河已全面进入三年剿劣水阶段，城墙管委会积极采取综合提升改造与水环境治理相结合的措施，对护城河进行全面遏制水环境污染[2]，同时做好护城河蓄洪、泄洪工作并且全面完成对护城河的保护和管理，使护城河成为建成品质城市西安的优质水景观保障。

2 再生水回用护城河存在的问题

护城河的水源补充主要来自于再生水、河水、湖泊和雨水，在少部分河段有污水作为补给来源。由于一般处理工艺中N、P等很难被彻底处理，其含量仍很高，因此，再生水回用景观水体往往导致富营养化，预防和控制景观水体富营养化，也成为国内外水环境保护的新热点[3]。

本文以西安市护城河为对象，对其整个河段富营养化污染情况进行检测并做出相关统计，调查再生水回用护城河的富营养化情况，分析成因给出适当建议，以作为相关研究与治理的参考资料。

3 研究对象及方法

3.1 调查区域

本次调查选取的范围为整个护城河流域，以排污口为参照共选取10个调查点，分别于四月中下旬和五月初采集了地表水样，采集点位置分布如图1 所示，名称如下：①东南城角、②东门、③朝阳门、④东北城角、⑤安远门、⑥西北城角、⑦玉祥门、⑧西门、⑨西南城角、⑩永宁门。

3.2 主要仪器

UV2600 型紫外可见分光光度计。

紫外分光光度法用于对水中含氮量的测定，主要是在120℃～124℃下消解碱性过硫酸钾，并采用紫外分光光度计进行测定，能够对大部分有机含氮化合物中氮的总量进行测定[4]。

4 结果与分析

4.1 数据分析

以地表水环境质量标准（GB 3838-2002）中Ⅳ、Ⅴ类水体的水质指标为参照比对实测值进行分析，③、④、⑨号采样点的硝态氮含量严重超标，⑤至⑧号采样点的氨氮含量均超标，其中⑦、⑧号采样点的超标情况最为严重，⑥、⑦、⑧号采样点的总磷含量严重超标。即护城河流域富营养化最重的区域位于西门至城墙西北角之间，主要超标的污染物为氨氮和总磷，西门和玉祥门之间的河段超标情况尤为严重。其次朝阳门至城墙东北角之间和城墙西南角河段富营养化情况也较为严重，超标污染物为硝态氮。北门区域河段也有污染情况，超标污染物为氨氮。

4.2 污染源分析

10个水样的 TP、NO2-N、NH3-N、NO3-N见图2～图5。

从图2和图4的曲线变化可以看出，氨氮和总磷的含量以⑧号采样点最高，采样点所在的地理位置可知该点的污染类型应当为点源污染和内源污染，其污染源主要有工业及城市污水处理厂、河底的受污染底泥等，其次取样的时间于五月初，气温较高，导致该监测点的氮磷含量较高[6]。

从图5的曲线变化可以看出，③、④、⑨三个采样点的NO3-N含量较高，③、④两个采样点在采样时正在下雨并且在采样时发现了排污口，所以由此可知这两点的污染类型应为面源污染和点源污染共存，在下雨时，含氮化合物在某些微生物和氧气的作用下分解成氨、硝酸盐、亚硝酸盐再通过雨水进入护城河水体当中，从而引起该河段NO3-N含量较高[7-8]，点源污染的原因可能是由于污水未达标排放导致的。此外，在⑨号采样点也发现了NO3-N含量过高的情况，原因应为内源污染，查阅资料[5]得主要污染来源为河水中的受污染底泥释放出的含氮化合物溶解氧和微生物的作用下使水体中的含氮化合物氧化为亚硝酸盐，再在有氧条件下继续氧化生成硝酸盐。

5 建议

（1）必须保证护城河的排入水体达标。（2）污水处理过程中不仅要注意总磷，总氮，氨氮的去除效果，也要注意如硝态氮亚硝态氮的处理效果。（3）加强游客监管，防止人为污染水质的情况发生。（4）定期对护城河进行底泥清理，减少内源污染的产生。（5）对于排入护城河的雨水应当采取一定的截流和处理措施，防止下雨时冲刷路面的污水和冲刷建筑物外墙的污水对护城河水体产生影响。

参考文献：

[1]陶秋丽，韩张雄.西安护城河水体现状监测与污染成因分析[J].应用化工，2013，42（1）：57.

[2]庞乐.我市护城河治理取得新成效[N].西安日报，2018-04-23（5）.

[3]刘韵琴.再生水补给的城市景观水体富营养化和生态防治.[J]中南林业科技大学学报（社会科学版），2013，7（3）：30.

[4]閆启发.水体总氮测定方法的探索和研究[J].甘肃农业，2012，17（42）.

[5]周律，邢丽贞，段艳萍，等.再生水回用于景观水体的水质要求探讨[J].给水排水，2007，04（33）：38-42.

[6]周慧平，高燕.水污染源解析技术与应用研究进展[J].环境保护科学，2014，40（6）：22.

[7]谢汝芹，徐媛.于桥水库富营养化时间特征及污染源解析[J].水资源与水工程学报，2014，25（6）：135.

[8]郝西鹏，张群正.水中三种无机氮转化关系探究[J].广州化工，2015，43（3）：110.

[9]张锡辉.水环境修复工程学原理及应用[M].北京：化学工业出版社，2002.