城市的發(fā)展與水環(huán)境的健康息息相關(guān)。當(dāng)水體受到嚴(yán)重污染，呈現(xiàn)出令人不悅的顏色和氣味時(shí)，便形成了“黑臭水體"。這不僅破壞了城市景觀，更對(duì)居民的健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成潛在威脅。因此，科學(xué)地對(duì)黑臭水體進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，并采用精準(zhǔn)的測(cè)定方法，是有效治理和修復(fù)水環(huán)境的基礎(chǔ)。本文將深入探討城市黑臭水體污染程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)定方法，為水環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。
城市黑臭水體的定義與危害
城市黑臭水體，顧名思義，是指城市建成區(qū)內(nèi)，因水體污染嚴(yán)重，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，呈現(xiàn)出肉眼可見(jiàn)的黑色或深色，并散發(fā)出令人不適的惡臭氣味的水體。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，往往是由于城市生活污水、工業(yè)廢水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)直接排入水體，以及地表徑流攜帶污染物進(jìn)入水體所致。水體中過(guò)量的有機(jī)物在厭氧條件下分解，會(huì)產(chǎn)生硫化氫、氨氣等惡臭物質(zhì)，同時(shí)消耗水體中的溶解氧，導(dǎo)致水生生物大量死亡，進(jìn)一步加劇水體黑臭。
黑臭水體帶來(lái)的危害是多方面的。首先，它嚴(yán)重影響城市人居環(huán)境和景觀，降低城市品質(zhì)。其次，黑臭水體是病原微生物滋生和傳播的溫床，對(duì)周邊居民的身體健康構(gòu)成威脅。此外，黑臭水體還會(huì)破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡，導(dǎo)致水生生物多樣性銳減，甚至引發(fā)區(qū)域性生態(tài)危機(jī)。長(zhǎng)此以往，黑臭水體不僅影響當(dāng)前居民的生活質(zhì)量，也對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展造成阻礙。
城市黑臭水體污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
為了科學(xué)評(píng)估城市黑臭水體的污染程度，我國(guó)制定了明確的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)水體的物理、化學(xué)指標(biāo)，將黑臭水體細(xì)分為“輕度黑臭"和“重度黑臭"兩級(jí)。核心評(píng)價(jià)指標(biāo)包括透明度、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）和氨氮（NH3-N）。這些指標(biāo)能夠直觀或間接地反映水體受污染的程度和水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。
透明度是衡量水體清澈程度的重要指標(biāo)，它反映了水中懸浮物、膠體物質(zhì)以及浮游生物的含量。透明度越低，說(shuō)明水體中顆粒物越多，光線穿透能力越差，通常與水體污染程度呈正相關(guān)。在黑臭水體分級(jí)中，透明度的標(biāo)準(zhǔn)如下：
透明度的測(cè)定通常采用塞氏盤(pán)法（Secchi disk method），即通過(guò)觀察塞氏盤(pán)在水中的可見(jiàn)深度來(lái)判斷。這種方法操作簡(jiǎn)便，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定，是評(píng)估水體感官性狀的直接指標(biāo)。
溶解氧是指溶解在水中的氧氣含量，是水生生物生存的必需條件，也是水體自凈能力的重要指標(biāo)。水體中溶解氧的含量直接影響著水體中污染物的降解過(guò)程。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí)，微生物分解有機(jī)物會(huì)大量消耗溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧，進(jìn)而引發(fā)厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生惡臭物質(zhì)。
溶解氧的測(cè)定方法主要有碘量法和電化學(xué)探頭法。電化學(xué)探頭法（如溶解氧儀）因其快速、準(zhǔn)確、便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定而得到廣泛應(yīng)用。
氧化還原電位是衡量水體氧化還原狀態(tài)的指標(biāo)，它反映了水體中氧化性物質(zhì)和還原性物質(zhì)的相對(duì)含量。在正常水體中，ORP值通常較高，呈氧化性環(huán)境。當(dāng)水體受到嚴(yán)重污染，有機(jī)物大量積累，水體處于缺氧或厭氧狀態(tài)時(shí)，還原性物質(zhì)增多，ORP值會(huì)顯著降低，甚至變?yōu)樨?fù)值，預(yù)示著水體可能發(fā)生黑臭。
•輕度黑臭： 氧化還原電位在-200~+50mV之間。
ORP的測(cè)定通常采用電極法，通過(guò)ORP計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，能夠?qū)崟r(shí)反映水體的氧化還原狀況。
氨氮是水體中氮元素的重要存在形式之一，主要來(lái)源于生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)徑流中的含氮有機(jī)物分解。高濃度的氨氮不僅對(duì)水生生物有毒害作用，而且在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。在厭氧條件下，氨氮的積累也是水體產(chǎn)生惡臭的原因之一。
氨氮的測(cè)定方法包括納氏試劑分光光度法、水楊酸-次氯酸鹽光度法等，這些方法通常需要取樣后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，以確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
下表總結(jié)了城市黑臭水體污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：
評(píng)價(jià)指標(biāo) | 輕度黑臭標(biāo)準(zhǔn) | 重度黑臭標(biāo)準(zhǔn) |
透明度 | 10~25cm | ＜10cm |
溶解氧（DO） | 0.2~2mg/L | ＜0.2mg/L |
氧化還原電位（ORP） | -200~+50mV | ＜-200mV |
氨氮（NH3-N） | 8.0~15mg/L | ＞15mg/L |
城市黑臭水體主要指標(biāo)測(cè)定方法及標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)城市黑臭水體進(jìn)行準(zhǔn)確、規(guī)范的監(jiān)測(cè)是有效治理的前提。各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的測(cè)定均有相應(yīng)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)，確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可比性。
1、透明度測(cè)定方法：SL 87-1994圓盤(pán)法
圓盤(pán)法，又稱塞氏盤(pán)法，是一種簡(jiǎn)單而有效的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水體透明度的方法。其原理是利用黑白相間的圓盤(pán)，將其緩慢沉入水中，直至肉眼剛好看不清圓盤(pán)上的黑白分界線時(shí)的深度，即為水體的透明度。該方法操作簡(jiǎn)便，無(wú)需復(fù)雜儀器，適用于快速評(píng)估水體的感官狀況。SL 87-1994是中國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了水文測(cè)驗(yàn)中透明度的測(cè)定方法，確保了測(cè)定結(jié)果的統(tǒng)一性。
2、溶解氧（DO）測(cè)定方法：HJ 506-2009電化學(xué)探頭法
電化學(xué)探頭法是目前現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定溶解氧常用的方法。其原理是利用溶解氧電極，通過(guò)測(cè)量溶解在水中的氧分子在電極上的還原電流來(lái)計(jì)算溶解氧濃度。這種方法具有響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確度高、便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)操作等優(yōu)點(diǎn)。HJ 506-2009是國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) 溶解氧的測(cè)定 電化學(xué)探頭法》，為溶解氧的測(cè)定提供了詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范，確保了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
3、氧化還原電位（ORP）測(cè)定方法：ASTM D1498-14電極法
ORP的測(cè)定通常采用鉑電極和參比電極組成的復(fù)合電極，通過(guò)ORP計(jì)直接測(cè)量水體中的電位差。該電位差反映了水體中氧化還原體系的綜合狀態(tài)。ASTM D1498-14是美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了水和廢水氧化還原電位的測(cè)定方法，確保了測(cè)定結(jié)果的國(guó)際通用性和可比性。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定ORP能夠?qū)崟r(shí)反映水體的氧化還原狀況，對(duì)于判斷水體是否處于厭氧狀態(tài)具有重要意義。
4、氨氮（NH3-N）測(cè)定方法：HJ 535-2009納氏試劑分光光度法
納氏試劑分光光度法是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定氨氮的經(jīng)典方法。其原理是氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成黃棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的顏色深淺與氨氮濃度成正比，通過(guò)分光光度計(jì)在特定波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度，即可計(jì)算出氨氮濃度。HJ 535-2009是國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法》，詳細(xì)規(guī)定了該方法的適用范圍、試劑、儀器、操作步驟和質(zhì)量控制要求。雖然該方法需要取樣后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，但其準(zhǔn)確性和靈敏度較高，是氨氮監(jiān)測(cè)的重要手段。
除了上述標(biāo)準(zhǔn)方法，隨著科技的進(jìn)步，一些便攜式、集成化的水質(zhì)分析儀器也得到了廣泛應(yīng)用，例如贏潤(rùn)集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)的ERUN-SP-M813手持便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析測(cè)定儀。這類儀器能夠同時(shí)檢測(cè)透明度、溶解氧、氧化還原電位和氨氮等多個(gè)指標(biāo)，內(nèi)置GPS和藍(lán)牙功能，并具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和歷史數(shù)據(jù)下載功能，極大地提高了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的效率和便捷性，為黑臭水體治理提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
黑臭水體監(jiān)測(cè)設(shè)備與技術(shù)進(jìn)展
隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，黑臭水體監(jiān)測(cè)設(shè)備也日益智能化、集成化。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室分析方法雖然精準(zhǔn)，但耗時(shí)較長(zhǎng)，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)快速響應(yīng)的需求。因此，便攜式、多參數(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用變得尤為重要。
以贏潤(rùn)集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)的ERUN-SP-M813手持便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析測(cè)定儀為例，該設(shè)備采用一體集成式傳感器設(shè)計(jì)，能夠同時(shí)檢測(cè)黑臭水體中的透明度、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）和氨氮（NH3-N）等關(guān)鍵指標(biāo)的濃度值。這種集成化設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)操作流程，提高了監(jiān)測(cè)效率。其內(nèi)置的GPS接收器可以實(shí)時(shí)記錄采樣點(diǎn)的地理位置信息，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和溯源提供精確的空間定位。藍(lán)牙功能則方便了數(shù)據(jù)與移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線傳輸，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的即時(shí)共享和處理。此外，該設(shè)備還帶有USB接口，并具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，用戶可以方便地下載歷史數(shù)據(jù)，并通過(guò)曲線顯示直觀準(zhǔn)確地了解與跟蹤測(cè)試水體在一定周期內(nèi)的參數(shù)變化。這種數(shù)據(jù)可視化功能對(duì)于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和評(píng)估治理效果具有重要意義。 除了手持便攜式設(shè)備，遙感技術(shù)在黑臭水體監(jiān)測(cè)中也展現(xiàn)出巨大潛力。通過(guò)衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)遙感等手段，可以大范圍、高效率地獲取水體的光譜信息、溫度、水面漂浮物等數(shù)據(jù)，結(jié)合地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)黑臭水體的宏觀識(shí)別、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和污染程度評(píng)估。例如，利用高光譜遙感技術(shù)可以分析水體中葉綠素a、懸浮物、溶解有機(jī)物等組分的含量，從而間接判斷水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度和污染狀況。遙感技術(shù)的應(yīng)用，使得黑臭水體監(jiān)測(cè)從點(diǎn)狀、線狀向面狀、立體化發(fā)展，為區(qū)域水環(huán)境管理提供了更全面的視角。
城市黑臭水體是城市化進(jìn)程中面臨的嚴(yán)峻環(huán)境問(wèn)題，其治理工作關(guān)系到城市生態(tài)文明建設(shè)的成效和人民群眾的切身利益。通過(guò)對(duì)黑臭水體污染程度進(jìn)行科學(xué)分級(jí)，并運(yùn)用精準(zhǔn)的測(cè)定方法，我們能夠全面、客觀地評(píng)估水體狀況，為制定有針對(duì)性的治理方案提供數(shù)據(jù)支撐。從透明度、溶解氧、氧化還原電位到氨氮，每一個(gè)指標(biāo)都承載著水體健康狀況的關(guān)鍵信息，而先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)則為這些信息的獲取提供了強(qiáng)有力的保障。
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