城市水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)及解讀手冊城市水環(huán)境是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系到居民的身體健康、城市的可持續(xù)發(fā)展以及區(qū)域生態(tài)安全。對城市水環(huán)境進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的監(jiān)測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確解讀，是有效管理和改善城市水環(huán)境質(zhì)量的前提。本手冊旨在梳理城市水環(huán)境監(jiān)測中常見的關(guān)鍵指標(biāo)，闡釋其含義、監(jiān)測意義及解讀方法，為相關(guān)從業(yè)人員及關(guān)注城市水環(huán)境的公眾提供參考。一、物理性指標(biāo)物理性指標(biāo)是描述水體物理特性的參數(shù)，通?？梢酝ㄟ^感官或簡單儀器直接測定，能夠直觀反映水體的某些基本狀況。1.1水溫(WaterTemperature)*含義：水體的冷熱程度。*監(jiān)測意義：水溫對水的密度、粘度、蒸氣壓、溶解氧含量、化學(xué)反應(yīng)速率及水生生物的活動與代謝均有顯著影響。水溫異常升高（如工業(yè)廢水排放）可能導(dǎo)致水體溶解氧降低，引發(fā)富營養(yǎng)化或影響水生生物多樣性。*解讀方向：水溫受季節(jié)、氣候、水體深度及人類活動（如熱污染）影響。同一區(qū)域水體，若出現(xiàn)異常升溫或與周邊水體溫差顯著，需排查是否存在工業(yè)熱廢水排放等問題。1.2色度(Color)*含義：水體呈現(xiàn)的顏色深淺程度，分為真色（由溶解物質(zhì)引起）和表色（由懸浮物質(zhì)和溶解物質(zhì)共同引起）。*監(jiān)測意義：天然水一般呈淺黃或無色。色度異?？赡鼙砻魉w受到污染，如工業(yè)廢水、生活污水或某些天然有機(jī)物的大量進(jìn)入。*解讀方向：色度升高可能源于印染、造紙、食品加工等工業(yè)廢水，也可能是藻類繁殖或腐殖質(zhì)含量過高。不同顏色往往提示不同類型的污染物。1.3渾濁度(Turbidity)*含義：水體中懸浮顆粒物質(zhì)使水變得渾濁，阻礙光線透過的程度。*監(jiān)測意義：渾濁度不僅影響水的感官性狀，還可能吸附有毒有害物質(zhì)和病原體，降低消毒劑效率，增加水處理難度。高渾濁度通常意味著水體中懸浮物含量高，可能來自水土流失、生活污水、工業(yè)廢水或底泥擾動。*解讀方向：渾濁度升高常見于暴雨后地表徑流沖刷、城市排水系統(tǒng)溢流、建筑施工廢水排放或水體底質(zhì)不穩(wěn)定等情況。長期高渾濁度對水生生態(tài)系統(tǒng)光照條件和初級生產(chǎn)力有負(fù)面影響。1.4透明度(Transparency)*含義：表示水體允許光線透過的程度，與渾濁度概念相關(guān)但測定方法不同（如塞氏盤法）。*監(jiān)測意義：透明度直接影響水下植物的光合作用，進(jìn)而影響水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。*解讀方向：透明度降低通常與渾濁度升高原因相似，也可能由藻類大量繁殖引起（水華發(fā)生時，水體可能較綠但透明度低）。二、化學(xué)性指標(biāo)化學(xué)性指標(biāo)是反映水體中化學(xué)物質(zhì)組成和含量的參數(shù)，是評價水體污染程度、判斷污染類型的核心依據(jù)。2.1pH值*含義：衡量水體酸堿度的指標(biāo)，取值范圍通常為0-14，7為中性，小于7為酸性，大于7為堿性。*監(jiān)測意義：pH值直接影響水的化學(xué)性質(zhì)、生物活性及污染物的遷移轉(zhuǎn)化。大多數(shù)水生生物對pH值的適應(yīng)范圍較窄，pH值異常會抑制或殺死水生生物，破壞生態(tài)平衡。同時，pH值也影響水處理過程中化學(xué)藥劑的效果。*解讀方向：天然水體pH值一般在6.5-8.5之間。pH值過低可能源于酸雨、酸性礦山廢水或某些工業(yè)廢水排放；過高則可能與堿性廢水排放或藻類過度繁殖（光合作用消耗二氧化碳導(dǎo)致pH上升）有關(guān)。2.2溶解氧(DissolvedOxygen,DO)*含義：溶解于水中的分子態(tài)氧。*監(jiān)測意義：DO是衡量水體自凈能力和水生生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的關(guān)鍵指標(biāo)。水中生物（除厭氧生物外）的生存依賴于DO。DO含量高，表明水體自凈能力較強(qiáng)；DO含量低，說明水體受到有機(jī)物污染較為嚴(yán)重，或存在其他耗氧過程。*解讀方向：DO含量受水溫、氣壓、水流狀態(tài)及水中生物活動影響。水溫低、氣壓高、水流湍急時，DO通常較高。當(dāng)水體中存在大量有機(jī)物或還原性物質(zhì)時，微生物分解消耗DO，導(dǎo)致DO降低，嚴(yán)重時可使水體發(fā)黑發(fā)臭，魚蝦死亡。DO是判斷水體是否處于厭氧狀態(tài)的重要依據(jù)。2.3化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)*含義：在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑（如重鉻酸鉀）氧化水中還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）所消耗的氧化劑的量，以氧的量表示。*監(jiān)測意義：COD是表征水體中還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）污染程度的綜合指標(biāo)。COD值越高，說明水體受有機(jī)物污染越嚴(yán)重。*解讀方向：COD反映的是水中能被氧化的物質(zhì)的總量，包括可生物降解和不可生物降解的有機(jī)物。生活污水、工業(yè)廢水（如食品、造紙、印染廢水）排放是導(dǎo)致COD升高的主要原因。COD的測定快速簡便，常用于水體污染程度的初步篩查和處理效果的評價。2.4生化需氧量(BiochemicalOxygenDemand,BOD)*含義：在有氧條件下，水中微生物分解有機(jī)物的生物化學(xué)過程中所消耗的溶解氧的量。通常測定的是五日生化需氧量（BOD5）。*監(jiān)測意義：BOD反映了水體中可被微生物降解的有機(jī)物的含量，比COD更能直接體現(xiàn)有機(jī)物對水體DO的潛在影響和水體的生物自凈能力。*解讀方向：BOD5值越高，表明水中可生物降解的有機(jī)物越多，水體污染越嚴(yán)重，對DO的消耗潛力越大。BOD5與COD的比值可以大致判斷污水的可生化性，比值越高，可生化性越好。生活污水、食品加工廢水等含有較多易生物降解有機(jī)物，其BOD5值通常較高。2.5氨氮(AmmoniaNitrogen,NH3-N)*含義：水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。*監(jiān)測意義：氨氮是水體中氮的一種存在形態(tài)，主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物的分解、農(nóng)業(yè)面源污染以及某些工業(yè)廢水。氨氮含量高會消耗水中DO，對水生生物有毒害作用，也是水體富營養(yǎng)化的重要誘因。*解讀方向：氨氮超標(biāo)通常意味著水體受到了近期的有機(jī)物污染（如生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水）。在缺氧條件下，氨氮可能通過硝化作用轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。氨氮是評價水體富營養(yǎng)化和污染狀況的重要指標(biāo)之一。2.6總磷(TotalPhosphorus,TP)與總氮(TotalNitrogen,TN)*含義：總磷是指水體中各種形態(tài)磷（溶解態(tài)、顆粒態(tài)、有機(jī)磷、無機(jī)磷）的總和；總氮是指水體中各種形態(tài)氮（有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）的總和。*監(jiān)測意義：氮和磷是水生生物生長所必需的營養(yǎng)元素，但過量輸入會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，引發(fā)藻類瘋長、水華頻發(fā)、溶解氧下降、水質(zhì)惡化等一系列生態(tài)問題。*解讀方向：TP和TN是判斷水體是否可能發(fā)生富營養(yǎng)化的關(guān)鍵指標(biāo)。城市生活污水、農(nóng)業(yè)化肥流失、含磷洗滌劑使用、某些工業(yè)廢水是氮磷的主要來源。當(dāng)水體中氮磷濃度較高，且其他條件適宜時，極易發(fā)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象。2.7重金屬(HeavyMetals)*含義：指密度大于5g/cm3的金屬，如鉛、鎘、汞、鉻、砷（類金屬）、銅、鋅、鎳等。*監(jiān)測意義：重金屬具有毒性、持久性和生物累積性，即使在低濃度下也可能對水生生物和人體健康造成嚴(yán)重危害。*解讀方向：重金屬主要來源于工業(yè)廢水（如采礦、冶煉、電鍍、化工廢水）和固體廢棄物滲濾液。不同重金屬的毒性效應(yīng)和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律不同。監(jiān)測特定重金屬的含量，有助于識別污染來源，評估其生態(tài)風(fēng)險和健康風(fēng)險。重金屬污染一旦發(fā)生，治理難度大，因此預(yù)防是關(guān)鍵。三、生物性指標(biāo)生物性指標(biāo)是利用水體中的生物群落結(jié)構(gòu)、生物個體反應(yīng)或生物體內(nèi)污染物積累等特性來反映水體質(zhì)量狀況的指標(biāo)。3.1菌落總數(shù)(TotalColonyCount)*含義：指在一定條件下（如培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度和時間）每毫升水樣中所含的細(xì)菌菌落的總數(shù)。*監(jiān)測意義：菌落總數(shù)是指示水體受微生物污染程度的基本指標(biāo)，反映了水體衛(wèi)生狀況的優(yōu)劣。*解讀方向：菌落總數(shù)高，表明水體受到人畜糞便、生活污水等的污染可能性大，存在病原微生物超標(biāo)的風(fēng)險。但菌落總數(shù)不能直接說明是否存在致病菌。3.2總大腸菌群(TotalColiforms)與耐熱大腸菌群(ThermotolerantColiforms)*含義：總大腸菌群是一群在一定培養(yǎng)條件下能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧和兼性厭氧革蘭氏陰性無芽孢桿菌。耐熱大腸菌群（如大腸桿菌）是總大腸菌群的一部分，更能代表糞便污染。*監(jiān)測意義：作為糞便污染的指示菌，其存在表明水體可能受到人畜糞便的污染，進(jìn)而可能存在腸道致病菌（如沙門氏菌、志賀氏菌等）。*解讀方向：總大腸菌群和耐熱大腸菌群超標(biāo)，提示水體衛(wèi)生狀況不佳，飲用或接觸此類水可能會引發(fā)腸道傳染病。它們是評價飲用水、地表水及污水處理廠出水衛(wèi)生安全的重要指標(biāo)。3.3水生生物群落指標(biāo)*含義：包括浮游植物、浮游動物、底棲動物、魚類等水生生物的種類組成、數(shù)量、生物量、多樣性指數(shù)及優(yōu)勢種等。*監(jiān)測意義：水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化能綜合反映水體環(huán)境質(zhì)量的長期變化和累積效應(yīng)，是水環(huán)境質(zhì)量的“活的監(jiān)測器”。*解讀方向：健康的水體中，水生生物種類豐富，多樣性高，優(yōu)勢種不明顯。當(dāng)水體受到污染時，敏感物種會減少或消失，而耐污物種則可能大量繁殖，導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)簡化，多樣性降低。例如，嚴(yán)重有機(jī)污染水體中，藍(lán)藻、綠藻可能大量繁殖形成水華；某些底棲動物對特定污染物非常敏感，其存在與否或數(shù)量變化可作為特定污染的指示。四、指標(biāo)的綜合解讀與應(yīng)用單一指標(biāo)的異常往往只能反映水體某一方面的問題，而城市水環(huán)境問題通常是復(fù)雜的、多因素綜合作用的結(jié)果。因此，在實際工作中，需要對各項監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行綜合分析和解讀：1.關(guān)聯(lián)性分析：將物理、化學(xué)、生物指標(biāo)結(jié)合起來分析。例如，COD、BOD5、氨氮、總磷、總氮均升高，且DO降低，通常指示水體受到較嚴(yán)重的有機(jī)污染和營養(yǎng)鹽污染，可能處于富營養(yǎng)化或黑臭的風(fēng)險中。2.時空變化分析：對比不同時間（如季節(jié)、年度）和不同空間（如上下游、不同功能區(qū)）的監(jiān)測數(shù)據(jù)，識別污染的來源、擴(kuò)散趨勢及變化規(guī)律。3.結(jié)合背景信息：考慮城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、排污口分布、水文氣象條件、水利工程運(yùn)行等背景信息，有助于更準(zhǔn)確地判斷污染成因。4.對照評價標(biāo)準(zhǔn)：將監(jiān)測數(shù)據(jù)與國家或地方相應(yīng)的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，判斷水體是否超標(biāo)，超標(biāo)程度如何，是否滿足相應(yīng)的功能區(qū)要求。5.關(guān)注特異性指