表2-1 2007年6月-2008年5月氨氮监测结果统计表
时间
昭君坟
画匠营子
磴口
将蓿
6月4日(07)
0.107
0.106
0.134
0.245
7月3日(07)
0.267
0.306
0.410
0.205
8月1日(07)
0.331
0.348
0.449
0.245
9月10日(07)
0.211
0.251
0.274
0.102
10月8日(07)
0.263
0.354
0.432
0.346
11月5日(07)
0.298
0.451
0.474
0.524
12月3日(07)
0.866
1.187
1.112
1.054
1月2日(08)
1.230
2.234
2.013
1.727
2月1日(08)
1.125
2.006
1.679
1.382
3月3日(08)
1.439
2.406
2.236
1.896
4月1日(08)
0.990
1.275
1.234
1.330
5月5日(08)
0.353
0.414
0.602
0.329
图2-1 黄河四断面等标污染负荷比变化图
22
22.5
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
26.5
27
27.5
昭君坟
画匠营子
磴口
将蓿
断面
Ki(%)
3. 氨氮降解系数的研究和确认
降解系数确定方法有：1)公式计算和经验估值;2)室内模拟实验确定;3)现场实测;4)水质数学模型率定。根据实际情况，我们采取以下两种方法：
3.1实验室氨氮降解系数的测定
2008年5月在实验室进行了氨氮降解系数的模拟试验。采集黄河磴口断面水样5升，置生物培养箱中，调节搅拌速度模拟黄河水流速约0.5m/s，温度分别模拟0℃，5℃，16℃，20℃和25℃，根据实际监测情况，配置混合水样测其浓度达到冬季断面最高监测结果2-3 mg/L左右，此后每隔约一天测定一次，连续获得5-6组数据。氨氮降解符合下面公式：
C=C0·e-kt
式中：C0—初始浓度mg/L;
K—降解系数d-1;
t—时间d。
3.2现场氨氮降解系数的测定
2008年5月5日包头市环境监测站课题组从磴口断面至土右旗将蓿断面沿大坝进行了现场氨氮降解系数的测定实验。沿左岸不同距离共采集样品10个，按照技术规范进行样品固定、GPS定位、流速和水温的测定，实验室分析氨氮的浓度，该数据可以全面反映黄河接受现状排污后的降解情况。选用两点法进行氨氮降解系数计算，公式如下：
K1=86400u/⊿X *LnCA/CB
K1—降解系数d-1;
u— 流速m/s;
⊿X—两点间距离Km;
CA，CB—两点的浓度mg/L。
现场测定水温16℃，磴口左氨氮浓度为0.378 mg/L，由于磴口下200米左右，有糖厂排污沟废水排入，入黄氨氮浓度为7.760 mg/L，所以流经大约5公里到达官地村桥浓度充分混合达到最大值0.524 mg/L后，开始随着距离增加，浓度开始降低，到出境时浓度为0.232 mg/L。由磴口到将蓿断面全程90公里，经计算氨氮的降解系数为0.26 d-1。但从表4-1可以看出，沿途从官地村桥到大城西桥氨氮浓度变化幅度很大，这主要是黄河沿途叠加糖厂排污沟废水后，氨氮浓度在横向分布不均匀，纵向浓度降低主要是扩散作用。监测结果见表3-1。
表3-1 现场氨氮降解系数的测定结果表
地点
浓度(mg/L)
距离(Km)
平均流速(m/s)
K1(降解系数)
磴口左
0.378
0.3
0.562
-
磴口二浮桥
0.408
磴口二浮桥
0.408
5
0.562
-
官地村桥
0.534
官地村桥
0.534
4.7
0.562
3.68*
杨家圪堵
0.374
杨家圪堵
0.374
9
0.562
2.02*
大城西桥
0.257
大城西桥
0.257
20
0.562
0.37*
明沙淖桥
0.221
明沙淖桥
0.221
51
0.562
-
将蓿桥
0.232
磴口左-将蓿桥
90
0.562
0.26
由以上试验获得氨氮在不同温度下氨氮降解系数见表3-2。十分明显地看到，冰封期系数最低0.040d-1，25℃时0.70d-1最高，因此氨氮的降解受温度影响较大，随着温度的升高，氨氮的降解速度加快。现场实际测定16℃时氨氮的降解系数为0.26 d-1，是实验室测定结果的79%。
表3-2 氨氮在不同温度下试验降解系数
温度
0℃
5℃
16℃
20℃
25℃
平均值
降解系数
0.040d-1
0.067d-1
0.33d-1
0.60d-1
0.70d-1
0.35 d-1
3.3 影响氨氮降解的原因分析
影响氨氮降解的原因有以下五点：
一.pH值的影响。黄河包头段水质偏碱性，pH值一般大于7，同时黄河河道浅宽曲折，地处干旱地区水量蒸发较明显，这些均造成非离子氨的挥发因素可能较生物降解更为重要。
二.生物降解机理复杂。由于通过四条排污沟排入黄河的生活水量逐年加大，但五家污水厂均没有氨氮处理设施，因此黄河水中含氮化合物的存在形式除氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮还有有机氮，有机氮主要是蛋白质和尿素，在水中的降解机理比较复杂。
三.水温影响显著。夏天，水温高，有利于降解;冬天，水温低，不利于降解。
四.泥沙含量影响。由于黄河流经水土流失极其严重的黄土高原地区，使黄河成为世界含沙量最大的河流，具有水少沙多，泥沙粒径小，年季水沙分布变化丰枯不均，年内分配不平等独特的水文泥沙特征。因此黄河水中氨氮在水和泥沙中的吸附、释放规律与其它河流相比不同，比较复杂。
五.上游来水的影响。如果上游来水超标，再叠加本市的污染后，很难降解。
4.结论
1.了解了磴口-将蓿黄河两岸排污现状
黄河两岸主要排污沟入黄量及主要污染指标COD、F-、NH3-N入黄贡献量统计见表4-1。从表可以看出，排在前三位的是：昆河、达电排水口、西河，废水入黄量占总量的75.9%，因此对黄河包头段水质的影响主要来自包头境内的排污沟。
表4-1 黄河两岸主要排污沟入黄量及主要污染指标入黄贡献量统计
排污沟
名称
《现代中药研究与实践》
《天然气化工(C1化学与化工)》
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