海綿城市徑流雨水水質監測的關鍵問題

隨著海綿城市建設的推進，很多試點城市在建設期也同步開展了項目、片區等相關監測。監測可為海綿城市建設效果評估、排水系統實際運行情況反饋、后續項目設計與運行優化、信息化管控等提供數據支撐。合理且有效地監測是保障海綿城市建設效果評估和研究規范性的前提，水質監測方法不當會導致后期的檢測工作無法得到準確的數據，國內雨水相關標準和規范體系正逐漸建立。

1、監測點位的布置

1.1 雨水基礎設施監測點位布置

監測點位一般布置在進水口、溢流口以及多孔排水管出口處。本文以生物滯留、濕塘及濕地為例，進行監測點位分析。

1.1.1 生物滯留設施監測點位布置

生物滯留監測點位可根據設施效果評估或研究層面不同目的選取，主要是進水口、溢流口以及多孔排水管出口等。進水方式有分散進水和集中進水兩種方式。

1.1.2 濕塘及濕地監測點位布置

濕塘一般由前置塘和主塘構成，前置塘為預處理設施，一般選擇監測主塘的水質情況。通過主塘的水質情況反饋來管理控制濕塘生態系統，合理控制進水排水頻率，防止黑臭水體及劣質水體的形成，可人工采樣或設置成小型岸邊水質自動監測站的方式。濕地和濕塘結構相似，監測點位布置與濕塘類似。濕地主要監測前置塘和出水池的水質情況，一方面防止黑臭水體或劣質水體的形成，另一方面監測沼澤區的凈水效果。

1.2 項目監測點位布置

對建筑小區、道路、停車場、公園等項目的監測應在項目接入市政管渠的接入井或項目接入受納水體的排放口布設監測點。接入井或排放口較多時，可根據匯水范圍內下墊面構成和徑流污染源類型，選擇代表性監測點進行監測。

1.3 片區監測點位布置

片區監測點位選擇應結合監測目的及排水系統特點，選擇具有代表性的管網關鍵節點。片區監測范圍應為片區內的排水分區或子排水分區。外排徑流總量以及外排污染負荷總量監測應選所在排水分區下游市政排水管渠交匯節點或排放口。有上游徑流雨水匯入的子排水分區應同時監測上游入流點。片區合流制溢流監測宜在所有合流制溢流排放口或污水截流井、合流污水溢流泵站等長期保留的設施處布設監測點。

排水管道內環境惡劣、結構復雜，不利于人工采樣，可結合使用自動監測設備。采樣深度在水面以下50~150 mm，或者是旱天水流深度的120%~200%。由于管道內的水深一直變化，采樣裝置宜設置成可隨水面的漲落而上下移動的形式。明渠采樣點可設在堰槽前方水流均勻混合處，并盡量設在堰（槽）取水口頭部的流路中央，采水口朝向與水流的方向一致，以減少采水部前端的堵塞。

1.4 受納水體監測點位布置

一般選擇水體的上游和下游斷面，在支流匯入口、主要排放口以及排水分區邊界等重要節點的上游和下游，可優先選擇常規水文站及水質監測斷面。在降雨期間，單個取樣位置會受到水平和垂直變化的影響。同一監測斷面可在距離匯入口、排放口不同距離處設置監測垂線，取垂線不同深度樣品混合后測定，以評估污染源對水體不同斷面及同一斷面不同點位的污染情況?！逗＞d城市建設評價標準》（GB/T 51345-2018）對水體水質監測提出要求，每200~600 m間距設置監測點，每個水體的監測點不應少于3個。

2、水質監測指標的選擇

水質監測指標應該根據監測對象、污染源類型進行確定。選擇指標時不僅要考慮污染物直接造成的水質污染還要考慮間接影響，如pH、溫度等指標會對某些污染物毒性或者設施去除效果有顯著影響。

2.1 根據監測對象選擇水質監測指標

2.1.1 設施

設施水質監測主要目的是評估設施污染物去除情況，《海綿城市建設評價標準》(GB 51345-2018)對設施的有效性評價其中包含能否保證設施懸浮物（SS）去除能力達到設計要求。水環境（Water Environment）等機構基于2020年雨水管理設施數據庫數據，選擇固體、細菌、金屬、營養物質四類污染物用于評估雨水管理設施性能。

2.1.2 排水管網

分流制雨水管網和合流制污水管網水質監測指標選擇有所差異。非法傾倒或錯接混接導致分流制雨水管網旱天出流的情況，除監測簡單的物理指標顏色、氣味、濁度、表面浮渣，還應對主要指標pH、懸浮物、總氯、總銅、總酚和表面活性劑進行監測。住房和城鄉建設部2013年頒布的《城市排水防澇設施普查數據采集與管理技術導則》（試行）中要求管網水質監測指標包含pH、5日生化需氧量、化學需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷、重金屬等。綜合考慮建議分流制雨水管網監測基本水質指標懸浮物，可包括總磷、化學需氧量等指標。合流制溢流污水監測基本水質指標包括pH、溶解氧、懸浮物、5日生化需氧量、總氮、總磷，還應考慮水體水質目標增設糞大腸菌群、重金屬等指標。

2.1.3 受納水體受納水體

水質指標選擇應考慮受納水體的水環境標準。受納水體水質監測指標一般依據《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）監測5項基本指標pH、溫度、溶解氧、電導率和濁度?！逗雍】翟u估技術導則》指出受納水體監測還需關注藻類的生長情況，應監測葉綠素a的含量。若是飲用水水源地，在取水口處除常規5項指標外，還應監測氨氮、總磷、總氮、化學需氧量、總有機碳、氯化物、糞大腸菌群、葉綠素a。環境監測總站對主要流域重點斷面水質監測指標主要是pH、溶解氧、化學需氧量、氨氮。《城市黑臭水體整治工作指南》提出黑臭水體檢測指標應包括透明度、溶解氧、氧化還原電位和氨氮等。綜合考慮建議受納水體的監測指標為常規5項指標pH、溫度、溶解氧、電導率、濁度，可根據情況增設氨氮、化學需氧量、糞大腸菌。

2.2 根據污染源類型選擇水質監測指標

污染源類型不同污染物種類和含量變化較大，除監測常規雨水污染物指標，還應根據污染源有針對性選擇監測指標。雨水質量數據庫（NSQD）對200多個城市10多年的降雨數據進行整理，雨水主要監測指標是總固體懸浮物、5日生化需氧量、化學需氧量、總磷、凱氏氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽、總銅、總鉛和總鋅。工業雨水排放應嚴格限制，必須要監測的常規指標有pH、5日生化需氧量、化學需氧量、總固體懸浮物、總磷、凱氏氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽、溫度、氰化物、總酚、殘留氯、油和油脂、糞便大腸菌群（包括大腸桿菌和糞鏈球菌）。2009年環境保護局（Environment Protection Agency，EPA）發布的《工業雨水監測和采樣指導手冊》中對不同工業類型及下墊面監測指標作出要求。屠宰場、食品加工的雨水排放需關注總有機碳和糞大腸菌群。手冊還對水泥廠、危險廢物填埋場、無害垃圾填埋場等場所的徑流監測指標給出具體要求。不同下墊面如道路周邊的雨水設施除基本的指標監測外還應監測石油烴、多環芳烴、金屬物質、總有機碳等污染物指標。