[发明专利]一种城市河流中污染物生物降解率的测定方法

说明书

本发明公开一种城市河流中污染物生物降解率的测定方法，具体包括如下步骤：选取长度为100～200m且无支流汇入的城市河流为测试河段，测定该河段的长度L、平均流速v、流量Q、深度d、湿周长w以及电导率值；同时测定该河流中目标污染物和不被生物降解的示踪离子浓度的背景值；添加目标污染物和含有示踪离子的物质在容器中溶解后从上游投入河流中；在该河段的下游测量河水的电导率，并每30s‑150s取一次样；当电导率恢复到其背景值时测试结束；计算该城市河流对目标污染物的生物降解率E。本发明能够及时、准确的在河段尺度捕捉到城市河流对目标污染物的生物降解率，为测量及评价河流的生物自净能力提供参考。

技术领域

本发明涉及环保-生态领域，具体涉及一种城市河流中污染物生物降解率的测定方法。

背景技术

城市河流主要是指贯穿于城市内陆的溪流，作为城市的重要基础设施，城市河流既是城市防洪排涝和引水抗旱的通道，又是城市景观和市民休闲的要素，其为城市构建和居民生活提供了多样的生态服务功能。作为评价河流对污染物的受纳能力和环境容量的指标-自净能力，是城市河流规划、治理、维护和管理的关键依据。自然水体本身具有一定的自净能力，河流在一定限度内，可通过一系列复杂的物理、化学及生物作用，降低水体中的污染物浓度，从而维持其正常的生态平衡。但是，进入河流的污染物一旦超过了其自净能力的范围，这种原有的平衡就会被破坏，水质会逐渐恶化，河流的价值会丧失殆尽。随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速，我国城市区域内的河流污染问题趋于严重，长期城市化与工业化对河流生态系统健康状况造成了严重影响。河流生态系统修复逐渐引起人们的重视，城市河流的生态环境更是人们关注的焦点。特别是城市的黑臭河道，已成为全社会关心的社会民生问题。

对河流生态环境的治理与修复已发生战略转变，不仅关注河流的资源功能，更关注河流的生态功能，恢复河流本身的生态系统功能-水体的自净能力，这是人与自然和谐相处的水生态环境治理趋势。为合理利用水环境的自净能力，实现水体的良性循环，消除城市黑臭水体，必须把握水体自身净化所具有的特定规律，及时、准确、有效地测定河流的自净能力。目前，对于河流自净能力的评价方法主要是基于流域尺度(大尺度)的水文水质模型进行模拟率定；而对于城市河流来说，多数支流的宽度均在6m以内，具备原位测定自净能力的条件。特别是，河段尺度(小尺度)的河流自净能力与河道附近居民的人居生活环境切身相关。因此，对城市河流来说，河段尺度的自净能力原位测定更具重要的现实意义。

目前，基于河段尺度的城市河流自净能力的原位测定方法主要有两种，测定精度较低，且耗时费力。一种是沿河道水流方向等距设置若干采样点，通过测定各采样点的水质指标(如：溶解氧、氮、磷有机物或者其他污染物)，计算各指标的沿程降解率或者BOD₅的沿程降解系数，以此评价河流的自净能力。这种测试方法尽管简单，但由于天然河流流速变动剧烈、流态复杂多变，沿河道水流方向等距设置采样观测点的方法不能排除物理对流、稀释等非生物因素对污染物降解的影响，也不能反映污染物真实的对流扩散速率。因此，该方法仅是一种表观的、粗略的评价污染物沿河道流动速率的方法，无法准确地测定城市河流中污染物的降解速率，特别是无法评价河流中生物所发挥的降解作用。另一种是在河流中加入氮磷等稳定同位素，通过水体中稳定同位素浓度的变化，测定污染物降解率。该方法尽管精度较高，但投加的稳定同位素价格昂贵、且对分析测试的仪器和条件要求苛刻。对于流量较大的河流由于稳定同位素的投加量大，该方法的应用价值较低。此外，某些稳定同位素(如：磷)半衰期较短且具有放射性，投加后易于衰变变质，其测量精度既不稳定也不能实用于长期的原位测定。

因此，亟待发明一种基于河段尺度对城市河流的生物自净能力进行准确、简便、快速、低廉、安全的原位测定方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有技术中采用常规水质指标的沿程变化来测定河流的自净能力不准确和用稳定同位素来测定河流的自净能力成本过高且具有放射性污染的问题，提供一种城市河流中污染物的生物降解率的测定方法，能够及时、准确的在河段尺度捕捉到城市河流对目标污染物的生物降解率，为评价河流的生物自净能力提供参考。