[發明專利]一種城市河流中污染物生物降解率的測定方法

有效

• 申請號: 201910098573.5
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109813767B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 姚婧梅;李偉;林敦梅;韓樂;黃明芬;王芳;楊巍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N27/08
• 分類號: G01N27/08
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發明公開一種城市河流中污染物生物降解率的測定方法，具體包括如下步驟：選取長度為100～200m且無支流匯入的城市河流為測試河段，測定該河段的長度L、平均流速v、流量Q、深度d、濕周長w以及電導率值；同時測定該河流中目標污染物和不被生物降解的示蹤離子濃度的背景值；添加目標污染物和含有示蹤離子的物質在容器中溶解后從上游投入河流中；在該河段的下游測量河水的電導率，并每30s?150s取一次樣；當電導率恢復到其背景值時測試結束；計算該城市河流對目標污染物的生物降解率E。本發明能夠及時、準確的在河段尺度捕捉到城市河流對目標污染物的生物降解率，為測量及評價河流的生物自凈能力提供參考。

技術領域

本發明涉及環保-生態領域，具體涉及一種城市河流中污染物生物降解率的測定方法。

背景技術

城市河流主要是指貫穿于城市內陸的溪流，作為城市的重要基礎設施，城市河流既是城市防洪排澇和引水抗旱的通道，又是城市景觀和市民休閑的要素，其為城市構建和居民生活提供了多樣的生態服務功能。作為評價河流對污染物的受納能力和環境容量的指標-自凈能力，是城市河流規劃、治理、維護和管理的關鍵依據。自然水體本身具有一定的自凈能力，河流在一定限度內，可通過一系列復雜的物理、化學及生物作用，降低水體中的污染物濃度，從而維持其正常的生態平衡。但是，進入河流的污染物一旦超過了其自凈能力的范圍，這種原有的平衡就會被破壞，水質會逐漸惡化，河流的價值會喪失殆盡。隨著我國經濟的快速發展和城市化進程的加速，我國城市區域內的河流污染問題趨于嚴重，長期城市化與工業化對河流生態系統健康狀況造成了嚴重影響。河流生態系統修復逐漸引起人們的重視，城市河流的生態環境更是人們關注的焦點。特別是城市的黑臭河道，已成為全社會關心的社會民生問題。

對河流生態環境的治理與修復已發生戰略轉變，不僅關注河流的資源功能，更關注河流的生態功能，恢復河流本身的生態系統功能-水體的自凈能力，這是人與自然和諧相處的水生態環境治理趨勢。為合理利用水環境的自凈能力，實現水體的良性循環，消除城市黑臭水體，必須把握水體自身凈化所具有的特定規律，及時、準確、有效地測定河流的自凈能力。目前，對于河流自凈能力的評價方法主要是基于流域尺度(大尺度)的水文水質模型進行模擬率定；而對于城市河流來說，多數支流的寬度均在6m以內，具備原位測定自凈能力的條件。特別是，河段尺度(小尺度)的河流自凈能力與河道附近居民的人居生活環境切身相關。因此，對城市河流來說，河段尺度的自凈能力原位測定更具重要的現實意義。

目前，基于河段尺度的城市河流自凈能力的原位測定方法主要有兩種，測定精度較低，且耗時費力。一種是沿河道水流方向等距設置若干采樣點，通過測定各采樣點的水質指標(如：溶解氧、氮、磷有機物或者其他污染物)，計算各指標的沿程降解率或者BOD₅的沿程降解系數，以此評價河流的自凈能力。這種測試方法盡管簡單，但由于天然河流流速變動劇烈、流態復雜多變，沿河道水流方向等距設置采樣觀測點的方法不能排除物理對流、稀釋等非生物因素對污染物降解的影響，也不能反映污染物真實的對流擴散速率。因此，該方法僅是一種表觀的、粗略的評價污染物沿河道流動速率的方法，無法準確地測定城市河流中污染物的降解速率，特別是無法評價河流中生物所發揮的降解作用。另一種是在河流中加入氮磷等穩定同位素，通過水體中穩定同位素濃度的變化，測定污染物降解率。該方法盡管精度較高，但投加的穩定同位素價格昂貴、且對分析測試的儀器和條件要求苛刻。對于流量較大的河流由于穩定同位素的投加量大，該方法的應用價值較低。此外，某些穩定同位素(如：磷)半衰期較短且具有放射性，投加后易于衰變變質，其測量精度既不穩定也不能實用于長期的原位測定。

因此，亟待發明一種基于河段尺度對城市河流的生物自凈能力進行準確、簡便、快速、低廉、安全的原位測定方法，以解決上述問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于解決現有技術中采用常規水質指標的沿程變化來測定河流的自凈能力不準確和用穩定同位素來測定河流的自凈能力成本過高且具有放射性污染的問題，提供一種城市河流中污染物的生物降解率的測定方法，能夠及時、準確的在河段尺度捕捉到城市河流對目標污染物的生物降解率，為評價河流的生物自凈能力提供參考。