廣州大學(xué)城內(nèi)珠江流域不同流段的水質(zhì)監(jiān)測及分析

耿新華，沈為真，陳火玲，黃丹虹，許瓊娜，曾 娟，劉冰梅

（廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣東廣州510006）

廣州大學(xué)城內(nèi)珠江流域不同流段的水質(zhì)監(jiān)測及分析

耿新華，沈為真，陳火玲，黃丹虹，許瓊娜，曾 娟，劉冰梅

（廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣東廣州510006）

通過對廣州大學(xué)城內(nèi)珠江流域不同流段近 3a的水質(zhì)監(jiān)測，定期檢測水域 pH、電導(dǎo)率（TDS）、COD、氨氮、Mn2＋含量。結(jié)果表明：廣州大學(xué)的水質(zhì)指標(biāo)中，pH為中性偏堿，TDS和 COD成負相關(guān)，重金屬 Mn2＋含量、COD含量、NH3－N含量均達到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。

水環(huán)境質(zhì)量；監(jiān)測；分析；廣州大學(xué)城

廣州大學(xué)城選址于廣州市海珠區(qū)南側(cè)，原番禺區(qū)所轄的小谷圍島，四面環(huán)水，其東南西北分別為珠江水系的新造水道、海心江水道、汾水頭水道、小洲水道及官洲水道所環(huán)繞，東北角與長洲島相連處為小河涌所隔。在開發(fā)前，該島是幽靜的農(nóng)村，保持著植被豐厚、農(nóng)耕有序的原始生態(tài)，村民用的是天然水源［1］。

自2004年學(xué)生開始陸續(xù)遷入大學(xué)城以后，島內(nèi)居民逐漸增多，到 2010年，島內(nèi)人口約達35萬［2］。隨著大學(xué)城的規(guī)劃與完善，及各大高校的擴招，該人口數(shù)據(jù)呈逐年上升趨勢。島內(nèi)人口主要是城中村居民及各高校的教職人員及學(xué)生，是一個集學(xué)、研、產(chǎn)為一體的特殊城市。島內(nèi)村民主要以種植蔬菜水果和經(jīng)營商鋪、旅店為主，而學(xué)生主要以學(xué)習(xí)、生活、研發(fā)為主。村民及校舍排放的生活用水和實驗室及研發(fā)基地排放的實驗室用水，都排放到環(huán)繞其四周的珠江水域。因此，監(jiān)測大學(xué)城珠江流域不同流段的水質(zhì)指標(biāo)，評估島內(nèi)水域的污染狀況，對島內(nèi)居民的健康和島內(nèi)環(huán)境的保護，有著科學(xué)的指導(dǎo)意義［3］。

本研究利用大學(xué)城取水方便，實驗室儀器及藥品充足之便，選取大學(xué)城內(nèi)具代表性的 7處取水點，監(jiān)測國標(biāo)法確定的水質(zhì)檢測指標(biāo)中的三類五種 指 標(biāo) pH、TDS（電 導(dǎo) 率）、COD、氨 氮、Mn2＋含量，以科學(xué)評估大學(xué)城內(nèi)水域水質(zhì)狀況，為大學(xué)城日后的城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展提供可靠數(shù)據(jù)。

1 實驗部分

1.1 儀器

TAS－990F型原子吸收分光光度計 （北京普析通用儀器有限公司）；

WFJ2000型可見分光光度計 （尤尼柯儀器有限公司）。

1.2 實驗步驟

實驗前1d查詢廣州天氣情況，并于實驗當(dāng)日于預(yù)定地點取水。根據(jù)各方法需要，對水樣進行預(yù)處理，備用。其中pH按照 GB／T6920－1986測定；COD按照GB／T11914－1989測定；NH3－N按照GB／T7479－1987測定；Mn2＋按照GB／T 11911－1989測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 2012年廣州大學(xué)城各取水點水質(zhì)指標(biāo)分析

水樣采自廣州大學(xué)城內(nèi)以下各地方：廣州大學(xué)珠江、廣州大學(xué)實驗樓、廣州大學(xué)商業(yè)中心、廣州工業(yè)大學(xué)圖書館、華南理工大學(xué)校園、中山大學(xué)教學(xué)區(qū) 、大學(xué)城中心湖公園。

實驗日期以及天氣情況：7月 17日 ～7月21日連續(xù) 5d，7月 16日大雨，17～18日為多云天氣，7月19日為晴天，20日雷陣雨，21日轉(zhuǎn)晴。

7月 19日，各個取水點的 Mn2＋含量 （圖 1）、電導(dǎo)率TDS（圖2）、NH3－N含量 （圖3）均達到最大。其可能的原因是：由于無降水，環(huán)境溫度高等導(dǎo)致水量蒸發(fā)、水位下降，流動頻率高等，使水樣濃度整體趨高。其中，中山大學(xué)教學(xué)區(qū)的 TDS 在7月19日增大的程度最明顯 （圖2）。7月20日為雷陣雨天氣，各個水域水電導(dǎo)率均下降。21日天氣轉(zhuǎn)晴，電導(dǎo)率上升。因此，地表水的水質(zhì)與天氣有著密切的聯(lián)系。

根據(jù)圖1、2、3分析：在此7個水域中，廣州大學(xué)實驗樓的離子濃度最低，電導(dǎo)率最低，而廣州大學(xué)商業(yè)中心 （取水點 3）的TDS最大，NH3－N含量最高。同時其各項水質(zhì)指標(biāo)相對其他取水點都偏高。該區(qū)域是廣州大學(xué)生活區(qū)中商業(yè)密集的區(qū)域，周圍遍布著飯店，人口密集。因此，人口密集、商業(yè)繁榮的區(qū)域，水質(zhì)偏差。

另外由于大學(xué)城各學(xué)校的水域與珠江相通，屬于半流動水域區(qū)，因此各高校的水域水質(zhì)與珠江水質(zhì)有著密切的聯(lián)系。一旦出現(xiàn)陰雨天氣，珠江水漲，江水倒流進入大學(xué)城高校水域，使水中的離子濃度降低，電導(dǎo)率下降。說明水質(zhì)受水域流動狀況的影響較大。

如圖1、3中7月 20日各點水中離子的濃度 （圖 1至圖 7橫坐標(biāo)均表示取水點順序：1、珠江；2、廣州大學(xué)實驗樓；3、廣州大學(xué)商業(yè)中心；4、廣州工業(yè)大學(xué)圖書館；5、華南理工大學(xué)校園；6、中山大學(xué)教學(xué)區(qū)；7、大學(xué)城中心公園）?？梢院苊黠@地看出，廣州大學(xué)實驗樓、廣州大學(xué)商業(yè)中心這兩個檢測點在 7月17日至 7月19日，水中離子的濃度不再呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，而是先降低后增加的。由此可知，人為的因素影響著水域中離子的濃度。

由分析結(jié)果得出結(jié)論：在半流動水域中，離子的濃度、電導(dǎo)率受天氣因素的影響。晴天時，水域的水蒸發(fā)，水中離子濃度、電導(dǎo)率逐漸增大；一旦有降水，水中離子濃度就降低，電導(dǎo)率降低。同時，水質(zhì)還受水域流動狀況和人為因素的影響。

液體pH與液體中離子濃度有關(guān)，觀察圖 1、3、4，pH隨著離子濃度的增高而降低，與離子濃度成反比。這是由于錳離子、氨氮是堿性離子，在水中發(fā)生電離，產(chǎn)生氫離子，使水溶液pH降低。例如：在圖1、3中，華南理工大學(xué)校園水域的離子在 7個區(qū)域、在同一天中的濃度最 低，在 圖 4中，pH在 同 一 天 中處 于最高值。

由圖5可知，7個水域中的有機物含量隨時間的變化趨勢和圖1、3中離子濃度的變化趨勢相似。

2.2 廣州大學(xué)外環(huán)西路廣大珠江岸邊取水點 2010各水質(zhì)指標(biāo)的對比

根據(jù)2010年 9月至12月 （秋季）廣州大學(xué)外環(huán)西路廣大取水點各水質(zhì)指標(biāo)，得出其電導(dǎo)率 TDS、pH、Mn2＋濃度、COD含量平均分別為：291.23、7.08、0.09、79.87。其 pH曲線在晴天，水中有機物質(zhì)不斷增多，下雨之后，有機物質(zhì)減少。7.17和7.21的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，得出的COD耗氧量為負值，根據(jù)經(jīng)驗，水質(zhì)的有機物含量不可能出現(xiàn)負值。變化趨勢比較平緩，Mn2＋離子的含量突躍較大，而電導(dǎo)率、COD均呈現(xiàn)由低到高再降低的周期性變化。同時，電導(dǎo)率和 COD的曲線呈現(xiàn)出了較為明顯的反比例關(guān)系。COD值變化與有機物中還原物質(zhì)的含量有關(guān)，而電導(dǎo)率的變化與水體中離子濃度有關(guān)。

表1 2010年環(huán)西路廣大取水點水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)

2.3 2011年水質(zhì)氨氮指標(biāo)和 COD指標(biāo)的情況分析（廣州大學(xué)外環(huán)西路珠江岸邊取水點）

將結(jié)果的氨氮含量與 COD含量圖對比 （圖6）。2011年10月至 11月水質(zhì)狀況比較良好，其中COD含量和氨氮含量都達到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，這得益于大學(xué)城環(huán)境優(yōu)良，周圍化工廠、車輛等較少，且自有雜水處理廠的緣故。通過對比，發(fā)現(xiàn)兩種評估水中有機物含量的指標(biāo)，2011年 10月到11月的水質(zhì)變化趨勢較為相近。因此可通過在平行條件下的多指標(biāo)多方法檢測來實現(xiàn)水質(zhì)情況的準(zhǔn)確度評估。

2.4 2010和2011年10月中旬到11月下旬水質(zhì)情況對比 （廣州大學(xué)外環(huán)西路珠江岸邊取水點）

2010年和2011年在同一時期的水質(zhì)狀況監(jiān)測顯示 （圖7），在2011年10月中至11月末水質(zhì)指標(biāo)與 2010年同一時期相比，TDS、pH值偏高，COD含量偏低；而 Mn含量在一定范圍內(nèi)波動。TDS偏高說明該時期內(nèi)水中離子濃度大，COD含量偏低則表明該時期內(nèi)水中有機物和營養(yǎng)鹽濃度偏低，而重金屬離子 Mn2＋在一定范圍內(nèi)波動則說明重金屬污染的控制良好。綜合以上數(shù)據(jù)分析，可判定2011年廣大取水點水質(zhì)情況也比較好。

3 結(jié)論

通過2010～2012年3a水質(zhì)的監(jiān)測，可以確定大學(xué)城的水質(zhì)狀況相較而言比較良好，但切不可盲目樂觀。隨著商鋪、學(xué)生、教工、車輛、企業(yè)等的不斷增多，大學(xué)城水質(zhì)狀況需定期監(jiān)控，及時反饋，及時處理，才能保證島內(nèi)人民的環(huán)境和健康狀況良好。

［1］周金倫.廣州大學(xué)城供水管網(wǎng)系統(tǒng)介紹 ［J］.給水排水，2006，32（9），31－33.

［2］張云，徐峰俊，黃勝偉.廣州大學(xué)城取水工程對附近河道演變的影響分析 ［J］.城市道橋與防洪，2008，（7），177－181.

［3］陳敏建，陳煉鋼，豐華麗.基于健康風(fēng)險評價的飲用水水質(zhì)安全管理 ［J］.中國水利，2007，（7）：12－15.

Water Quality Monitoring and Analysis of Different Flow Sections of the Pearl River in Guangzhou University City

GENG Xin-hua，SHEN Wei-zhen，CHEN Huo-ling，HUANG Dan-hong，XU Qiong-na，ZENG Juan，LIU Bing-mei
（College of Chemistry and Chemical Engineering，GuangZhou University，Guangzhou Guangdong 510006 China）

The water quality of the Pearl River in Guangzhou University City has been monitored for nearly 3 years，when the pH，TDS，the concent of COD，nitrogen ammonia and Mn2＋have been regularly tested.The results show that the pH of the water is neutral to alkaline，and the correlation of TDS and COD is negative.The content of the heavy metal（Mn2＋），COD and NH3－N is in compliance with the water standards.

water environment；monitoring；analysis；Guangzhou University City

X83

A

1673－9655（2013）03－0124－04

2012－12－11

國家自然科學(xué)基金項目 （No.41101456）；國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目 （201211078008）。

耿新華 （1974－），女，漢，河南焦作人，博士，講師。