北京市东沙河黑臭水体水质沿程特性分析

宋晨 闫杰

摘要：本文以黑臭现象明显的北京市东沙河为对象，探讨黑臭水体沿程水质特性。研究结果表明，东沙河黑臭现象明显，水质沿程差异较大，总磷（Total phosphorus，TP）、氨氮（NH3-N）与化学需氧量（Chemical oxygen demand，COD）的平均值分别为1.3 mg/L、3.6 mg/L和47 mg/L，且综合营养状态指数TLI（TP）>70，属劣Ⅴ类水质并呈重度富营养化。

关键词：黑臭;东沙河;水质特性

1 引言

东沙河为北京市的重要河流，其沿程分布有公园、农田、村庄、养殖场、农家乐、休闲会所等，曾是市民休闲纳凉的重要人文景点。但近年来，东沙河黑臭现象频发，已成为北京市典型的黑臭河流之一，其景观价值及生态功能已受到严重破坏，从而影响周边人们正常的工作与生活。基于此，本文选取东沙河为研究对象，分析其沿程水质特性，以期为东沙河的治理提供一些基础数据。

2 材料与方法

2.1 采样点

本研究采样点西起东沙河水库，东至北六环边。采样全程约14 km，每个采样点相距1.5-2 km，采样点具体分布见图1所示。

2.2 样品采集与分析

水样从河流表层采集，经10 μm膜过滤后密封冷冻保存。测试指标包括COD、TP、NH3-N、溶解氧（Dissolved oxygen，DO）、色度、臭度和藻密度。均采用国标法测定[1]。

2.3 数据分析

TP是水体综合营养状态指数指标之一，常用于评价水体富营养化状况[2]。本研究采用TP评价东沙河黑臭水体富营养化状况，其表达式如下：

TLI （TP）=10×（9.436+1.624 lnTP）

分级方法为：TLI （TP）<30贫营养状态;30≤TLI （TP）≤50中营养状态;5070重度富营养状态。

3 结果与讨论

研究区域的水质特性参数见表1所示。东沙河水质沿程具有较为明显的差异，TP、NH3-N、COD和DO的最大值分别为最小值的4.3、4.1、3.6和2.9倍。河流水体的自净作用和污染物沿程的迁移转化作用可引起水质在不同断面产生差异[3]，且这种差异性可因周边环境污染源的不同而更为显著。研究结果显示，S4处的TP值显著高于其它位点，可能与周边村庄的生活排放有关。而S3处的COD值明显高于其它位点，可能是由于此处较低的DO值抑制了其中的好氧微生物的生长及对有机物的降解作用，从而导致S3处有机负荷的积累。水体的TP、NH3-N和COD平均值分别为1.3 mg/L、3.6 mg/L和47 mg/L，均超过《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB 3838-2002），为劣Ⅴ类水质。采用TLI（TP）指数进一步分析东沙河水质，发现其数值大于70，说明东沙河水质为重度富营养化水体，其中，藻密度平均值为5.3×106 cells/mL，于S1处最高可达2.3×107 cells/mL。

色度和臭度是评价黑臭水体最直接的感官指标[4]。水体致黑主要是由金属硫化物引起的，而水体致臭主要是由于水中的硫醇、硫醚类等易挥发有机污染物逸散导致的[5]。研究结果表明，东沙河色度和臭度沿程具有明显的差异，其中色度的最大值达到可达到最小值的16倍，臭度的最大值和最小值相差4个等级。

4 结论

北京市东沙河是一条典型的城市黑臭河流，水质沿程表现出明显差异。上覆水体中TP、NH3-N及COD的平均值分别为1.3、3.6和47 mg/L，达到劣Ⅴ类水质。东沙河色度和臭度沿程亦具有明显的差异，其中色度的最大值达到可达到最小值的16倍，臭度的最大值和最小值相差4个等级。且东沙河中藻密度平均值达到5.3×106 cells/mL，综合营养状态指数TLI（TP）>70，表明东沙河呈重度富营养化。

参考文献：

[1] 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法 （第四版） [M]. 中国环境科学出版社， 北京， 2002.

[2] Xu M.J.， Yu L.， Zhao Y.W.， et al. The simulation of shallow reservoir eutrophication based on MIKE21： acase study of Douhe Reservoir in north China. Procedia Environmental Sciences， 2012， 13（10）： 1975-1988.

[3]Ji X.， Dahlgren R.A.， Zhang M.. Comparison of seven water quality assessment methods for the characterization and management of highly impaired river systems. Environmental Monitoring & Assessment， 2016， 188（1）： 1-16.

[4] 魏文龍， 荆红卫， 徐谦， 等. 北京市城市河道水体发黑分级评价方法 [J]. 环境化学， 2016， .35（7）， 1532-1539.

[5] Liu， C.， Shen， Q.， Zhou， Q.， et al. Precontrol of algae-induced black blooms through sediment dredging at appropriate depth in a typical eutrophic shallow lake. Ecological Engineering， 2015， 77： 139-145.

（作者单位：南京领先环保技术股份有限公司）