景观河道水体污染特征及生态风险评价：以上海市北潮港为例

顾敦罡; 曹洋; 王艺圳; 刘在伟; 严丽丽; 李光辉

doi:10.12299/jsues.24-0223

景观河道水体污染特征及生态风险评价：以上海市北潮港为例

doi: 10.12299/jsues.24-0223

上海工程技术大学化学化工学院, 上海, 201620

基金项目: 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室开放课题（SHUES2023A05）；湖州市科学技术局项目（2023GS05）

详细信息

作者简介:
顾敦罡（1990 − ），男，讲师，博士，研究方向为水环境治理与修复。E-mail：dgu@sues.edu.cn

通讯作者:
李光辉（1962 − ），男，教授，博士，研究方向为水处理技术。E-mail：ghli@sues.edu.cn

中图分类号: X824
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出版历程
- 收稿日期: 2024-08-11
- 网络出版日期: 2026-02-02
- 刊出日期: 2025-12-01

Characteristics of water pollution and ecological risk assessment of scenic rivers: a case study of Beichaogang in Shanghai

School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China

摘要

摘要: 为推进城市景观河道水质高标准改善，以上海市北潮港为典型代表，对河道上覆水和表层沉积物开展为期一年的监测，识别污染特征并评估生态风险。结果表明：北潮港上覆水水质和沉积物污染程度在节制闸两侧呈现明显差异；上覆水稳定处于水质指数良好等级，沉积物存在较严重的有机质和营养盐累积，重金属潜在生态风险处于中风险等级。生态修复工程的实施对上覆水水质有显著提升，但未能削减沉积物中污染物含量。雨污混接造成的溢流污染和沉积物内源污染释放可能是北潮港主要污染因子BOD₅、总磷和总氮的来源。
- 景观河道 /
- 水质评价 /
- 营养盐 /
- 有机质 /
- 重金属
Abstract: To promote high-standard improvement of water quality in urban scenic rivers, taking Beichaogang in Shanghai as a typical representative, a one-year monitoring of overlying water and surface sediments was conducted to identify pollution characteristics and evaluate ecological risks. The results show that water quality and sediment pollution degree in Beichaogang exhibited significant differences on both sides of the sluice gate. The overlying water remains stable within the good grade of water quality index, while serious accumulations of organic matter and nutrients are found in sediments, and the potential ecological risk of heavy metals is at the medium risk level. The implementation of the ecological restoration project significantly improved the water quality of the overlying water, but failed to reduce the content of pollutants in the sediments. Overflow pollution caused by the mixing of rainwater and sewage, and the release of endogenous pollutants from the sediments are likely the main sources of factors BOD₅, total phosphorus, and total nitrogen in Beichaogang.
- scenic rivers /
- water quality assessment /
- nutrients /
- organic matter /
- heavy metals

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图 1 北潮港采样点分布

Figure 1. Distribution of sampling sites in Beichaogang

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图 2 营养盐、有机污染综合指标及叶绿素a的监测结果

Figure 2. Monitoring results of nutrients, organic pollution indicators, and chlorophyll a

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图 3 北潮港上覆水WQI评价结果

Figure 3. WQI assessment results of Beichaogang

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图 4 沉积物中有机质、全氮和全磷含量

Figure 4. Contents of organic matter, total nitrogen, and total phosphorus in sediments

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图 5 单一重金属潜在生态风险分布情况

Figure 5. Distribution of potential ecological risk of individual heavy metals in sediments

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图 6 沉积物中污染物相关性分析

Figure 6. Correlation analysis of pollutants in sediments

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表 1 现场监测结果（均值 ± 标准差）

Table 1. On-site monitoring results (mean ± standard deviation)

采样点	pH值	DO/(mg·L⁻¹)	WT/℃	Turbidity/NTU	SD/cm
BCG-1	7.82 ± 0.29	7.57 ± 2.49	18.86 ± 8.52	8.97 ± 2.66	118.00 ± 23.48
BCG-2	8.42 ± 0.34	10.92 ± 2.40	18.96 ± 8.82	6.39 ± 3.79	116.43 ± 29.94
BCG-3	8.15 ± 0.26	9.99 ± 3.06	19.47 ± 8.70	16.16 ± 15.49	66.86 ± 17.19
BCG-4	7.68 ± 0.18	5.27 ± 2.98	19.99 ± 7.75	331.03 ± 214.57	6.33 ± 4.20
BGG-5	7.65 ± 0.13	5.73 ± 2.94	19.33 ± 7.96	239.73 ± 318.47	8.83 ± 3.45

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表 2 雨水井污染物监测结果（均值 ± 标准差）

Table 2. Monitoring results of pollutants in stormwater manholes (mean ± standard deviation) 单位：mg/L

采样点	ρ(TN)	ρ($\mathrm{NH}^{+}_4 $-N)	ρ($\mathrm{NO}^{-}_3 $-N)	ρ($\mathrm{NO}^{-}_2 $-N)	ρ(TP)	ρ(DP)	ρ(COD_Cr)	ρ(BOD₅)
YSJ-1	10.28 ± 4.43	5.60 ± 2.45	1.56 ± 2.18	0.66 ± 0.59	0.54 ± 0.35	0.20 ± 0.32	66.95 ± 37.70	16.93 ± 15.93
YSJ-2	10.37 ± 5.82	6.81 ± 6.21	0.63 ± 0.38	0.01 ± 0.01	1.59 ± 1.72	0.74 ± 0.75	192.83 ± 124.73	106.71 ± 71.97
YSJ-3	22.66 ± 25.62	21.20 ± 31.43	1.16 ± 1.00	0.19 ± 0.31	2.95 ± 2.85	1.80 ± 1.78	145.04 ± 89.71	110.98 ± 88.92
YSJ-4	51.45 ± 33.85	38.90 ± 24.09	4.05 ± 3.32	0.27 ± 0.42	6.73 ± 4.85	5.82 ± 5.20	346.76 ± 116.26	285.96 ± 200.77

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表 3 沉积物中重金属含量

Table 3. Heavy metal contents in sediments

指标	w_Cu	w_Pb	w_Cr	w_Cd	w_Hg	w_As
取值范围/ (mg·kg⁻¹)	47.84 ~ 91.95	31.12 ~ 61.40	85.25 ~ 103.62	0.20 ~ 0.47	0.07 ~ 0.22	5.91 ~ 8.16
均值/ (mg·kg⁻¹)	69.05	52.10	95.48	0.37	0.16	7.03
标准差/ (mg·kg⁻¹)	29.86	14.14	11.18	0.11	0.07	2.89
变异系数/%	43.24	27.14	11.71	29.65	45.08	41.03
背景值/ (mg·kg⁻¹) ^[19]	27.26	25.48	70.20	0.14	0.10	9.11

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表 4 沉积物重金属潜在生态风险评价

Table 4. Potential ecological risk assessment of heavy metals in sediments

采样点	潜在生态风险指数(RI)	评价等级
BCG-1	226.76	中风险
BCG-2	226.14	中风险
BCG-3	170.32	中风险
BCG-4	101.06	低风险
均值	181.07	中风险

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表 5 北潮港水质主成分分析结果

Table 5. Principal component analysis results of water quality of Beichaogang

指标	主成分因子载荷矩阵
指标	PC1	PC2
TN	0.006	0.826
NH⁺₄-N	0.516	0.489
BOD₅	0.830	0.124
TP	0.820	0.228
COD_Mn	0.698	-0.363
特征值	2.115	1.121
方差贡献率/%	42.31	22.42
累积贡献率/%	42.31	64.73

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