徐 林
（中國市政工程華北設計研究院，天津 300074）

1 概述

　　城市污水再生回用景觀環境在我國剛剛起步，目前還缺乏這方面的工程性實踐經驗，我們不僅在人體健康研究方面缺乏足夠的技術支持，在對土壤和地下水的環境影響方面更缺乏足夠的研究支持。我國地域遼闊，環境條件復雜，因此一時一地的研究不足以說明問題，只有使用標準的各方持之以恒地進行跟蹤研究，才能獲得令人信服的數據，進一步完善標準的準則體系，從而更好地指導實踐活動。因此有必要鼓勵使用標準各方對利用再生水的景觀河道、湖泊和水景的水質，底質以及回用地的大氣，地下水進行跟蹤監測研究，及時發現回用中的問題，為以后的深入研究提供基礎資料，積累我國在景觀環境回用方面的經驗。
　　2003年初，國家標準化管理委員批準發布了《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》國家標準，為城市污水的景觀回用實踐提供了技術支持。本文是在《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》國家標準的基礎上提出的一套跟蹤監測規范，作為標準準則體系的補充，還需要不斷地加以完善，使城市污水再生利用有一套完整的跟蹤監測系統。

2 跟蹤監測

2.1 本底監測
　　再生水回用之前應對回用場地或場地附近背景值進行監測，包括地表水、大氣、地下水、土壤的本底監測。其數據可代表該地自然本貌，這些數據將與回用工程建成后的監測值比較，以便考察再生水作為景觀環境用水對周圍環境是否產生污染或者污染程度。
2.2 景觀水體的水質監測
　　根據目前我國的實際情況，作為再生水水源的城市污水往往含有比例偏高的工業廢水、成分復雜，且再生水本身已承載了一定的污染，再作為景觀環境用水，其自凈能力較差，所以對這樣的景觀環境用水進行水質監測，特別是監測與河湖富營養化密切相關的營養鹽指標，可及時掌握水體水質現狀與變化，及時發現問題并采取相應的措施，保證水體的觀賞性功能。
2.2.1 監測項目
　　監測項目為pH值、化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD₅）、懸浮物、濁度、氨氮、總氮、總磷、溶解氧、糞大腸菌群、余氯、色度12項以及選擇控制項目。監測項目取《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T18921-2002）表1，增加了控制和研究中必要的水質常規指標COD，評價水質時，COD標準值參照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準A標準。選擇控制指標根據各地情況從標準的表2中篩選。
2.2.2 采樣頻率
　　采樣頻率確定是遵循“以最低的采樣頻次，取得最有代表性樣品”的原則，既要反映水質狀況，又要切實可行，考慮到再生水的特殊性，確定采樣頻率為一月一次，全年不少于12次。
2.2.3 采樣點的確定
　　采樣點可為回用地的進水口、出水口及其它有代表性的點（水質特性在水平方向未呈現明顯差異時，可在水的最深位置以上布設—個采樣點），回用場地地形較復雜的考慮增設。選定的采樣點應在地圖上標明準確位置，在岸邊設置固定標志。同時，用文字說明采樣點周圍環境的詳細情況，并配以照片。這些圖文資料均存入檔案。采樣點一經確認即不得任意變動。確需變動時，需經主管部門同意，重作優化處理與審查確認。
2.2.4 水樣的采集與保存
　　水質采樣方法與樣品保存應符合國家《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）。
2.2.5 監測分析方法
　　監測分析方法優先選用國標規定的方法，也可采用ISO方法體系等其它等效分析方法，但應經過驗證合格，其檢出限、準確度和精密度應能達到質控要求。
2.3 景觀水體的底質監測
　　當前水環境管理通常集中在水質上，往往忽略底質的影響，事實上景觀環境水體沉積物中的有機物、重金屬污染物等微量有毒物質通過直接沉淀或與沉淀顆粒相結合，在底質中可積累到相當水平，當在自然或人為作用下環境條件發生改變時，底質中的污染物會釋放出來，再次污染水體。底質是否受污染和污染程度還間接指示了水體的水質變化情況。同時，底質還是許多水底生物及浮游生物幼體的棲息地，底質中的有毒物質如果在食物鏈中累積，還會對動物和人類的健康產生負面影響。此外，底質中的有毒有害物質會在周圍的土壤和地下水含水層中遷移，引起土壤和地下水的污染問題。因此，底質的二次污染不可忽視，有必要對其進行跟蹤監測，
2.3.1 監測項目
　　監測項目分為必測項目（砷、汞、鉻、鉛、鎘、銅、鋅、鎳、總氮、總磷、pH值、有機質）12項和選測項目（有機氯農藥、有機磷農藥、苯并芘、石油類、多氯聯苯、多氯代二苯并二惡英/多氯代二苯并呋喃）6項。監測項目的選取參考了《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T 91-2002）中的底質監測項目、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的污泥控制標準部分的污泥農用時污染物控制標準及國外相關標準和技術規范，結合了再生水的特殊情況，同時也考慮到我國現階段的底質監測水平與監測能力較低，對監測實施可行性的限制。
　　其中，必測項目為有毒有害的重金屬、以及反映底質有機污染的有機質。pH值則是底質的重要指標，不僅與底質的氧化還原狀態密切相關，還可能對水體產生影響。此外，我們還另增加了與再生水富營養化關系密切的營養鹽指標總氮和總磷。經過一定時期的積累，底質中的氮磷負荷往往較高，有可能在某個季節或時期對水體富營養化發揮作用，結合相應采樣點水質的監測數據，有助于了解和研究底質中營養鹽的行為，控制水體富營養化的內負荷。
2.3.2 采樣頻率
　　由于底質比較穩定，受水文、氣象條件影響較小，故采樣頻率遠較水樣低，一般為一年一次。
2.3.3 采樣點的布設
　　底質采樣點的設置原則與水質采樣點相同，其位置應盡可能與水質采樣點相重合，以便于將沉積物的組成及其物理化學性質與水質監測情況進行比較。水質采樣點正下方無法采樣時，可略作移動，移動的情況應在采樣記錄表上詳細注明。底質采樣點應避開底質沉積不穩定及水草茂盛、表層底質易受攪動之處。
2.3.4 樣品的采集與保存
　　（1）采樣量
　　底質樣品采集量視監測項目、目的而定，一般為1～2kg，一次的采樣量不夠時，可在周圍采集幾次，并將樣品混勻。如樣品不易采集或測定項目較少時，可予酌減。
　　（2）采樣方法
　　在較深水域一般常用筒式采樣器或蚌式采樣器采樣。在淺水區或干涸河段用塑料勺或金屬鏟等即可采樣。
　　（3）采樣的注意事項
　　底質樣品的采集應與水質采樣同步進行，采樣前，采樣器應用水樣沖洗，采樣時應避免攪動底質。詳細記錄采樣時間（年、月、日、時），采樣點位置（用圖標出），采樣方法（使用采樣器名稱、型號、采樣使用的方法），并對底質作現場描述，如質地、色、味等。
　　（4）樣品的現場處理與保存
　　樣品在盡量瀝干水份后，剔除樣品中的礫石、貝殼、動植物殘體等雜物，存放一般均使用廣口容器，存儲容器必須是惰性的。由于這種樣品含有大量的水分，因此要特別注意容器的密封。
　　采集的樣品應盡可能迅速地進行分析，若不能立即進行分析時，應按照分析目的的要求進行妥善保存。在樣品制備與處理過程中應盡量避免沾污和污染物損失。
2.3.5 監測分析方法
　　監測分析方法優先采用國標, 也可采用ISO方法體系等其它等效分析方法，但須經過驗證合格，其檢出限、準確度和精密度應能達到質控要求。
2.3.6 底質污染評價
　　底質污染通常沒有明確的概念，不能把底質中存在雜質就認為是污染，因為雜質不一定有毒性，金屬及一些營養物本身就有一定的自然背景濃度，而對于那些非自然產生的有機合成物質的存在，也不一定會對環境產生負面影響，關鍵是根據環境保護目標及保護程度來評價這些物質的存在對環境的潛在危險性。
　　由于我國目前的底質監測評價尚處于初級階段，監測水平不高，且花銷較大，但卻又必須進行，以便對景觀環境回用作深入的研究，考慮到方案的可操作性，現階段將底質監測結果與回用地回用前表層土壤背景值的調查結果比較，考察污染物在底質中的累積與累積程度。隨著研究的深入，結合與底質污染相關的有毒物質生物體內累積和形態畸形變異等，再對底質進行全面細致的評價。
2.4 回用地的大氣監測
　　再生水回用于城市人工景觀環境的目的就是美化城市環境，給人以感官上的享受，不產生令人不快的異味是基本要求。但再生水中的營養鹽含量遠高于天然水體，如果控制不當，水體溶氧急劇下降，水中厭氧菌對有機物進行厭氧分解，產生硫化氫、甲烷等，水質嚴重惡化、變黑發臭，影響周邊居民的生活環境。
　　根據水質跟蹤監測數據，對水質正常的景觀環境水體，可不進行大氣監測。對水質已發生惡化現象的水體，為考察其對周邊大氣環境的影響，應對回用地進行臭氣監測。
2.4.1 臭氣監測
　　采樣時間可選擇水體惡化較易發生的夏季，采樣點在回用地年主導風向的下風向，根據臭源監測項目定為硫化氫（H₂S）、氨氣（NH₃），臭氣評價可根據日本環境廳的臭氣六級分級法及與之對應的污染物濃度對照法，見表1、表2。回用地應控制臭氣臭級不得超過1級。監測分析方法應按衛生部批準的現行《大氣監測檢驗方法》執行。

表1 臭氣六級強度分級標準（日本環境廳）

級別

強度

說 明

0

無臭無味

完全嗅不出或感覺不出味

1

極弱

稍微感覺到臭味（感知閥值）

2

弱

能辨認是何種臭味（認知閥值）

3

顯著

感覺到明顯臭味

4

強

迅速產生不愉快感覺

5

極強

強烈異臭和異味

表2臭氣污染物濃度與臭氣強度對照表

單位：mg/m³

臭氣污染物

結構式

臭氣強度級

1

2

2.5

3

3.5

4

5

氨

NH₃

0.1

0.6

1

2

5

10

40

硫化氫

H₂S

0.0005

0.006

0.02

0.06

0.2

0.7

3

2.4.2 健康調查
　　對于經濟發達或有條件的地區，鼓勵對回用地進行人群健康調查。
　　調查對象必須選自在當地居住年限不少于5年的居民。要選擇暴露機會多的人群作為調查對象，甚至可選擇老人、兒童等體弱人群。同時應避免職業暴露、服用藥物、吸煙、飲酒等嗜好、室內空氣污染等混雜因子的干擾。最好是該地區相同人群在回用實施前后的對照，若是異地對照，則對照人群也必須同樣按上述要求嚴格選定，而且在性別、年齡、居住年限、職業種類、生活居住條件、飲食習慣、經濟水平等均應大致相同。調查項目由當地衛生部門確定，包括疾病資料、兒童生長發育資料、生化指標、生理功能指標、免疫指標、人體的遺傳毒性試驗等，最后根據衛生統計學和流行病學的方法對資料進行統計分析。
2.5 回用地的地下水監測
　　再生水中尚存的污染物質經過遷移可能會到達回用地的含水層，影響到地下水的水質。可在回用區設置監測水井，監測背景值和含水層中進入再生水時出現的情況。
2.5.1 監測項目
　　監測項目參考《地下水質量標準》（GB/T14848-93）選擇，包括pH、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發性酚類、氰化物、砷、汞、鉻（六價）、總硬度、鉛、氟、鎘、鐵、錳、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、硫酸鹽、氯化物、總大腸菌群20項，以及反映本地區主要水質問題的其它項目。
2.5.2 采樣頻率
　　有條件的地方按地區特點分四季采樣，已建立長期觀測點的地方可按月采樣監測。通常每一采樣期至少采樣1次，對有異常情況的井點，應適當增加采樣次數。
2.5.3 采樣點的布設
　　可設三個監測井，在回用現場地下水上游設本底監測井；在回用現場旁側設污染擴散監測井，主要用以監視污染擴散情況；回用現場地下水下游設污染監測井，主要監視再生水是否對下游地下水產生污染。
2.5.4 采樣
　　采樣時采樣器放下與提升時動作要輕，避免攪動井水及底部沉積物。用機井泵采樣時，應待管道中的積水排凈后再采樣。水樣采集量應滿足監測項目與分析方法所需量及備用量要求。
2.5.5 監測分析方法
　　監測分析采用《生活飲用水標準檢驗方法》（GB5750）規定監測分析方法或選用ISO國際標準和其它等效分析方法。

3 結語

　　景觀回用是污水再生利用的主要方式之一，隨著社會的進步，人們對城市環境的要求也越來越高，在缺水危機日趨嚴重的今天，污水再生利用于景觀及娛樂性水環境將是一種重要途徑。目前我國污水再生回用于景觀環境的跟蹤監測研究基本上還處于初級階段，且不僅僅是景觀用水，其它諸如農、林、牧、漁、城市雜用水、以及補充水源水，都應該在回用后進行跟蹤監測，以保證回用的安全性，并在實踐中發現問題，促進污水再生利用的發展。但如何對其系統化、規范化并真正實施，還需要環境管理與研究部門不斷地努力。

參考文獻

　　[1] 陳立, 劉秋群, 楊坤. 城市污水回用于景觀水體的研究. “八五”國家科技攻關計劃于專題研究報告, 1995.
　　[2] 金相燦, 劉鴻亮. 中國湖泊富營養化. 北京: 中國環境科學出版社, 1990.
　　[3] 金相燦, 屠清英. 湖泊富營養化調查規范. 北京: 中國環境科學出版社, 1990.
　　[4] 孟紫強. 環境毒理學. 北京: 中國環境科學出版社, 2000.
　　[5] Development and Evaluation of Numerical Sediment Quality Assessment Guidelines for Florida Inland Waters. Florida Department of Environmental Protection, 2003.