上海黄浦江水环境监测分析

上海黄浦江水环境监测分析

吴瑞卿徐胜唐大欣李春李涛利

（湖南师范大学化学化工学院资源循环科学与工程系）

（一）黄浦江水质污染现状及危害上海市黄浦江上游水源保护区是个特定的地域范围，总共涉及到青浦、松江、金山、奉贤、闵行、浦东、徐汇七个区，按照保护的等级，黄浦江上游水源保护区被划分为水源保护区和准水源保护区，而根据有关规定，又在水源保护区内，以松浦大桥取水口为中心，划定了一块一级饮用水源保护区，所以整个黄浦江上游水源保护区被分为一级饮用水源保护区、上游水源保护区（除一级饮用水源保护区外的水源保护区）和准水源保护区等三个不同级别的保护地带，其中，一级饮用水源保护区的面积约为44.7 km2，上游水源保护区的面积约为507.7 km2，准水源保护区的面积约为530.0 km2。黄浦江上游水源地作为上海四大供水水源地之一，现公共供水规模为281万立方米/天，在黄浦江干流有4座取水口、支流有2座取水口，涉及11座自来水厂，主要向上海西南地区供水，规划服务人口约700万人。

青浦、金山、松江、闵行和奉贤的取水口分散分布于黄浦江上游干流及其主要支流沿岸，各原水系统为枝状、独立系统，一旦发生水污染突发事故，很难实施统一调度和相互支援，此外，分散设置的取水口，也给有效保护带来相当大的难度。

另外，黄浦江位于流域最下游，受上游来水影响极大，加上平原感潮河网的特性，造成黄浦江上游水源水质不理想。根据监测数据表明，自太浦河—斜塘—黄浦江干流一线，水源水质逐渐下降，总体评价为三类至四类，部分河段、部分指标为五类，甚至劣于五类，尤其是松浦大桥水源水质无明显改善，氨氮等有机物指标有恶化趋势，不完全符合国家地表水环境质量标准。另外，黄浦江上游为开敞式、流动性、多功能水域，突发性水污染事故难以完全避免。

1．黄浦江污染状况及污染来源

按照上海市对污染源的分类方法，水体点污染源包括工业污染源（有生产性废排放的工业企业）、企事业生活污染源（包括无生产性废水的企业和行政事业单位）、居民生活污染源和禽畜污染源（包括禽畜牧场、禽畜养殖专业户和散养户）4类。

取CODCr、BOD5 、NH3-N 3种污染指标作为评价污染物，各类保护地带污染源排放情况见表1、表2、表3 （污染源数据的基准年为2002年）。

表1 一级饮用水源保护区内排入水体污染源排放情况

表2 上游水源保护区内排入水体污染源排放情况

黄浦江上游水源保护区内排入水体污染源排放情况

表4

2．黄浦江污染的危害

化学需氧量（COD）生物需氧量（BOD5）高意味着水中含有大量还原性物质，其中主要是有机污染物。化学需氧量越高，就表示江水的有机物污染越严重，这些有机物污染的来

源可能是农药、化工厂、有机肥料等。如果不进行处理，许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，积累在体内，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。另外，若以受污染的江水进行灌溉，则植物、农作物也会受到影响，容易生长不良，而且人也不能取食这些作物。

氨氮含量（NH3-N 3）氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值及水温有密切关系，一般情况，pH 值及水温愈高，毒性愈强，对鱼的危害类似于亚硝酸盐。

氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为：水生物表现亢奋、在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。水中

水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。

3．黄浦江污染的防治、治理措施

一是落实水环境质量公告制度，环境质量每年做一次环境质量报告书，要向社会通报水环境质量，水源地，地表水水质状况，一方面保障公众对水环境的知情权，自觉接受到公众的监督。

二是推进水污染治理市场化，以前水污染防治特别是城市生活污水处理注重社会资本进入市场，主要把它单纯作为一项公益性事业对待，政府作为垄断性的管理市场，从规划，从投资建设到运行管理完全都是政府的管制和操作，排斥了社会多元化的投资渠道进入这个领域，这是发展的趋势。

三是排污许可和总量控制制度，排污许可这个制度现在正在实行当中，这样的制度还有排放的量要有许可，总量在排污许可下得到规定，一个区域环境的量确定排放的总量，从总量控制和企业的排污许可这方面对企业的环境行为进行制约。

四是环评制度和三同时制度，环境项目评价法，三同时制度。环评制度增加两个方面，一个是区域规划环评，不能只是对企业建设项目，对项目本身进行环评，要扩大到对区域，根据区域的总量，对生态环境的容量，对规划是不是合理来进行环评，同时要开展战略性的政策环评，遵照国家出台的环境政策进行评价。

五是目标责任制，要建立一个绿色GDP的政绩考核制度，单纯用GDP考核领导干部的政绩，容易单纯追求经济效果而忽视了环境，绿色GDP这区域的发展对环境造成的损害要打入到GDP里面，要扣除这部分才是真正的GDP，通过绿色GDP的考核体制建立，来保证水污染防治保护的责任。

六是循环经济措施，要建立循环经济体制，建立一个节约性的和谐社会。

七是建立区域性的机构，对区域性的环境管理要建立污染受害者法律的援助机制，过去对环境造成损害要落实赔偿制度，完善经济方面的赔偿制度和法律法规。当一个企业和一个单位的行为，对他人或公众造成健康的损害和经济损害时候，要进行经济的赔偿，只有这样才能加强和提高单位对环境保护方面的意识。

（二）水环境COD监测方法—重铬酸钾标准法

重铬酸钾法COD测定

一、重铬酸钾法测定COD原理

在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算化学需氧量。

Cr2O7+14H+6e 2Cr+7H2O （水样的氧化）

Cr2O7+14H+6Fe 2Cr+6Fe+7H2O （滴定）

Fe+ 试亚铁灵（指示剂）→ 红褐色（终点）

二、器材

1．250mL全玻璃回流装置；

2．四联可调电炉；

3．25或50ml酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。

三、试剂

1．重铬酸钾标准溶液（C=0．2500mo1/L）：称取预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铅酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。

2．试亚铁灵指示剂：称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2.H2O）、0．695g硫酸亚铁FeSO4.7H2O）溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。

3．硫酸亚铁铵标准溶液(c≈0．1mol/L)：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加入稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。

标定方法：准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中，加入稀释至110ml左右，缓慢加入30mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入3 滴试亚铁灵指试液（约0.15mL），用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

式中；C--硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；

V一一硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）。

4．硫酸一硫酸银溶液：于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置l－2d，不时摇动使其溶解。5．硫酸汞：结晶或粉末。

6．待测样品

四、测定步骤

1.取20.00 mL混合均匀的水样（或适量水样稀释至20．00mL）置于250mL磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数颗小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸一硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶,使溶液摇匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于15×150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水取样量，直至溶液不变为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5ml。，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0．4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加20.00mL废水（或适量废水稀释至20.00mL），摇匀。

2.冷却后，用90ml水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。

3.溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

4.测定水样的同时，取20.00mL重蒸馏水，按同样操作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁