隨著海綿城市建設的推進，很多試點城市在建設期也同步開展了項目、片區等相關監測。監測可為海綿城市建設效果評估、排水系統實際運行情況反饋、后續項目設計與運行優化、信息化管控等提供數據支撐。合理且有效地監測是保障海綿城市建設效果評估和研究規范性的前提，水質監測方法不當會導致后期的檢測工作無法得到準確的數據，國內雨水相關標準和規范體系正逐漸建立。

1、海綿城市水質監測采樣方法

降雨的隨機性和雨水排放的不確定性會造成徑流雨水污染物濃度在降雨期間有很大變化，需要根據監測目的、污染物種類等確定采樣方法。水質采樣包括瞬時采樣、混合采樣等不同類型，既可以是人工采樣，也可以是自動采樣。

1.1 海綿城市水質監測采樣類型

1.1.1 瞬時采樣（Grab Samples）

瞬時采樣是指在某一采樣點隨機采集的一個水樣，可按某個時間間隔序列采集得到多個瞬時水樣。單個瞬時水樣僅表示相應時間點的雨水情況，不能代表場次徑流的污染情況。可按照預先設定的不同時間間隔對徑流、設施出流和溢流全過程進行瞬時水樣采集，體現水質變化完整過程。在一些不透水面積較大或降雨較均衡的地區，初期沖刷效應比較明顯，徑流污染物濃度高，徑流產生初始階段采集的水樣可有效幫助篩選污染物種類。混合采樣需要一定的采樣時間間隔以及混合過程。pH、溫度、總余氯、總酚變化很快，也會隨時間轉化或降解，特別是揮發性有機化合物，如果用混合采樣的方式，樣品在合成過程暴露在空氣中會蒸發產生損失。油類、總石油烴容易粘附在容器表面，必須盡量減少水樣在容器之間的轉移。混合采樣會影響以上指標的檢測結果，應選擇瞬時采樣的方法。

1.1.2 混合采樣（Composite Samples）

混合采樣分為等時混合采樣和流量加權混合采樣。等時混合采樣按等時間間隔采集等體積水樣，不考慮流量的變化，不適用于雨水采樣。雨水徑流混合采樣選擇流量加權混合采樣方法。流量加權混合采樣分為隨流量或體積成比例采集兩種方式 。

雨水徑流、設施、合流管道等出水的流量和污染物濃度均是變化的，事件平均濃度（Event Mean Concentration，EMC）是評估徑流污染情況的代表性指標。可選擇各瞬時樣濃度按流量或體積加權平均計算可獲得事件平均濃度。也可以選擇將整場降雨事件的混合樣平均濃度作為事件平均濃度。兩種方法相比，瞬時樣獲得的事件平均濃度更為，但是由于瞬時采樣樣本數量較多，實驗室分析成本高，相比而言混合采樣是一種更具效益的計算污染物濃度的方法。

1.2 海綿城市水質監測采樣技術采樣技術

分為人工采樣和自動采樣。人工采樣適用于采集所有的污染物，有采樣設備簡單、靈活性強、成本較低等優點，適用于資金有限或者監測要求不高、監測數量少等情況。雖然人工采樣采集成本較低，但是對人員的培訓要求較高。人工采樣不及時錯過降雨初期濃度較高的徑流，會導致樣品污染物濃度偏低。

自動采樣不需要操作人員在場，可以避免操作人員暴露在暴雨或交通危險等情況。自動采樣器可以通過編程設計在指定的時間間隔收集多個樣本。自動采樣器可設置采集瞬時水樣或混合水樣。自動采樣設備與在線監測儀聯機使用可檢測部分水質指標，測定物理指標溫度、濁度，化學指標如pH、氧化還原電位、電導率、溶解氧、氨氮、高錳酸鉀指數、總有機碳、總氮、總磷、5日生化需氧量等，特殊的水質指標可通過實驗室分析。有研究指出部分指標不適合自動采樣，建議人工采樣。油和油脂在樣品采集過程容易附著在管路上導致測量結果不，有機物、微生物、溫度和pH等指標變化較快，自動采樣影響檢測結果。自動采樣還存在一些缺點，如采樣管中殘留雨水造成交叉污染，電池耗盡或故障導致樣本損壞無法獲得有效數據，采樣器堵塞造成測量結果不準確等。徑流雨水人工采樣和自動采樣的優缺點見表2。

2、采樣時間及頻次確定

由于降雨的不確定性以及降雨強度隨時間變化無規律，因此實際采樣時往往根據監測目的和降雨情況靈活調整采樣時間和頻次，以真實有效反映“降雨-徑流-水質”變化過程。監測污染物濃度變化過程選擇瞬時采樣，可以評估各場次降雨的初期沖刷情況，有效篩選污染物種類，計算場次徑流污染負荷隨降雨量、徑流體積的累積值。對全過程水質監測采用混合采樣的方法，相對于瞬時采樣，混合采樣更能表征整個降雨事件雨水排放的平均水平。

2.1 污染物濃度變化過程監測采樣時間及頻次確定

污染物濃度變化過程需按一定時間序列采集瞬時樣，根據各監測點瞬時樣水質檢測數據結合流量，繪制各污染物指標“時間-降雨量-污染物濃度-流量”過程線，分析污染物濃度變化規律。考慮到初期沖刷效應，前30 min采集的樣本濃度高于事件平均濃度且變化較快，建議根據出流量每5~15 min采樣一次。隨著降雨的進行出流濃度變化減小，視情況增加采樣間隔，30 min~3 h內可每15 min采樣一次。3 h后可根據出流情況每30 min或1 h或1.5 h采樣一次，直至排放結束。污染物濃度變化過程監測樣品數量較多，濃度相近的樣品可舍去，以降低水質檢測成本。

2.2全過程水質監測采樣時間及頻次確定

1992年EPA頒布的《NPDES雨水采樣指導文件》（NPDES Storm Water Sampling Guidance Document）指出混合樣品的每個等分試樣收集間隔少為15 min，每個混合樣品少是1 h內收集3個等分試樣混合后得到的。綜合考慮建議前3 h內每1 h應至少采集3個樣品，樣品間隔不少于15 min。當取樣時間較長，后期污染物濃度一般較穩定，對合理評估排放污染物負荷的影響不大，可適當舍去后期樣品，降低監測成本。采集總時長不應小于排放總時長的75%且不應小于3 h。

雨季水質監測，應選擇小雨、中雨、大雨各一場，在降雨開始2 h內至少每15 min采集一個水樣，可遵循“前密后疏”的原則采集水樣 。合流制溢流排放口影響范圍內的受納水體，應該在雨前、雨中、雨后全過程監測，以便記錄雨水排放對受納水體水質的影響。建議降雨開始前至少采集2個背景水樣，用作對比分析。降雨開始后各監測斷面、各采樣點每4 h采樣一次，采集總時長不能少于48 h，直至水體水質恢復至雨前背景值水平。對不同監測對象的采樣時間及頻次、監測指標等匯總如表3所示。

3、結論

(1)評估雨水基礎設施控制效果時，監測點位宜選擇進水口、溢流口和多孔排水管出水口等，應保證進、出水口同時監測。評估項目控制效果時，監測點位選擇項目接入市政管網或水體的檢查井。評估片區控制效果時，選擇片區內排水分區或子排水分區監測，應監測所在排水分區下游市政排水管渠交匯節點或排放口。有上游徑流雨水匯入的子排水分區應同時監測上游入流點。受納水體水質監測點位應在能夠代表水環境的監測斷面上，同一監測斷面可選擇多個監測點位。

(2)水質分析指標應根據監測對象、污染源類型篩選。結合我國近期水環境質量突出問題和目標，建議源頭設施監測基本指標懸浮物，根據下墊面類型和污染物種類可增設化學需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷等指標。建議分流制雨水管網監測懸浮物、總磷、化學需氧量等指標。合流制溢流污水監測基本水質指標包括pH、溶解氧、懸浮物、5日生化需氧量、總氮、總磷，還應考慮水體水質目標增設糞大腸菌群、重金屬等指標。受納水體建議監測指標為pH、溫度、溶解氧、電導率、濁度等基本指標，視情況增設化學需氧量、氨氮、糞大腸菌群等指標，可根據水質要求增設指標。

(3)水質采樣方法應根據監測目的選擇。分析雨水徑流所含污染物種類或研究污染物濃度變化過程應選擇瞬時采樣，表征降雨全過程污染物排放特征選擇混合采樣。為避免人工混合和人為誤差，混合樣可通過自動采樣器采集。自動采樣器需定期維護，避免因探頭堵塞等問題造成取樣無效。監測pH、溫度、總余氯、總酚、糞鏈球菌群、糞大腸菌群、氰化物、揮發性有機物等指標時，建議采用人工瞬時采樣的方法。

(4)采樣時間及頻次可根據監測污染物濃度變化過程或全過程水質情況等不同監測目的及降雨進程確定，在降雨初期徑流污染物濃度變化較大，隨著降雨進行污染物濃度變化逐漸減小，應遵循“前密后疏”的原則采集水樣。

特別說明，不同城市、流域的水環境質量要求和徑流雨水的特征不同，雨水控制設施類型、作用和構造等差異也很大，對水質監測要求的目的和用途不同，監測指標和方法也各異，應結合監測區域實際情況選擇水質監測指標。