通州玉带河水环境质量评价

苏倡，侯锋，2，庞洪涛，翟丹丹，卢先春

1.国投信开水环境投资有限公司；2.中国水环境集团有限公司

北京市通州区玉带河始于梨园南街辅路，全长5.5km，汇入萧太后河。2017年以前，玉带河水量少且发黑发臭，水质污染严重，无水生生物出现。通州碧水下沉式再生水厂位于玉带河南侧，承担了通州区84%的生活污水处理量，2017年下沉改造投入运行后为玉带河提供18万吨/天的高品质生态补水，其出水口距玉带河起点450m，生态补水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890-2012）B级标准，对玉带河水生态环境质量改善起到了重要的作用。

本研究通过对玉带河2018年至2019年水质、底泥重金属污染的监测分析，评价碧水下沉式再生水厂出水对玉带河水生态质量的改善效果。

一、材料与方法

（一）布点与监测频率

在玉带河上布置3个监测点位，其中碧水下沉式再生水厂出水口上游1个，下游2个，分别距出水口255m、145m、1350m。监测点坐标为：1#点位（上游）：116.684629 39.881908；2#点位（中游）：116.688097 39.881296；3#点位（下游）：116.699670 39.875567。

每季度采样一次，持续一年，分别为2018年11月、2019年3月、6月、9月。在每个监测点位平行取样三次，取三个样品检测的平均值作为该点位的监测数据。

（二）监测指标

为全面评价玉带河水生态环境质量，分别从水质、底泥方面进行监测评估，监测指标见表1。

表1 监测指标

二、分析与讨论

2019年碧水运营数据报表表明（见表1、表2）：进水COD平均值为219mg/L，出水平均值为16mg/L；进水氨氮平均值为41.38mg/L，出水平均值为0.31mg/L；进水总氮平均值为46.00mg/L，出水平均值为9.34mg/L；进水总磷平均值为4.81mg/L，出水平均值为0.09mg/L；污水厂尾水水质稳定达到北京地方标准B类。

表2 碧水地下水厂进出水水质情况

生态补水后，玉带河透明度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮指标均远优于黑臭水评价标准，水体无黑臭（见表3）。

表3 玉带河黑臭水体分级评价指标

2019年3月，玉带河水中DO含量为3.3mg/L。除此之外，玉带河DO浓度均达到了地表III类标准。对照当月水生植物监测结果可以看出，监测时间为3月，北京地区刚刚度过冬季，水中水生植物较少，光合作用提供氧气减少，而水中有机物降解、生物呼吸、无机物氧化等持续消耗水中的溶解氧，导致河道中DO下降；至6月份，气候转暖，水温较高，浮游植物和水生植物增多，光合作用增强，水中溶解氧量又呈逐渐上升趋势。

从上游到下游的DO浓度呈逐步上升的趋势，这是因为河道具有自我净化功能，到下游消耗溶解氧的污染物逐渐减少，DO浓度逐渐上升。从1#到3#点位河道监测总长度仅3km，水流速度约为0.2m/s，污染物净化时长仅需4小时；加之玉带河水中的COD和TP处于较低水平，大部分时间优于地表水Ⅲ类水质标准；NH3-N浓度处于很低水平，均优于地表水Ⅲ类水质标准，因此，COD、NH3-N和TP等污染物浓度从上游到下游并无实质性改变。

底泥：

地质累积指数法评价结果表明，玉带河底泥中，As、Ni和Pb地质累积指数大多小于0，因此玉带河中几乎无重金属As、Ni和 Pb的污染；Cr地质累积指数在0-1之间，属于无-中度污染；Cu地质累积指数在0.64-3.27之间，属于中度-强污染；Zn地质累积指数在0.58-2.75之间，属于中度污染水平；Hg地质累积指数在2.49-5.94之间，为强度污染水平。

Hg为玉带河底泥强污染重金属；As、Cr、Ni和Pb属于无或者轻度污染水平；Zn和Cu属于中度污染水平（见表4）。

表4 地质累积指数法评价结果

三、结论

碧水下沉式再生水厂为玉带河提供生态补水之后，玉带河水质得到了很大改善，彻底消除了黑臭水体。玉带河水中的COD和TP处于较低水平，基本满足地表水Ⅲ类水质标准；NH3-N浓度处于很低水平，均优于地表水Ⅲ类水质标准；DO浓度均达到了地表III类水的水质标准，玉带河水质状况良好。因监测河道长度仅为3km，且COD、NH3-N和TP均处于较低浓度，故从上游到下游其污染物无明显差异性。

玉带河底泥中重金属主要污染元素为Hg，次要污染元素为Zn和Cu；As、Cr、Ni和Pb属于无或者轻度污染，故后续需关注重金属Hg的污染风险。