地表水中溫度、溶解氧、氨氮的關(guān)系研究

蘇建成

摘? 要：隨著人們環(huán)境保護意識增強，地表水健康程度受到重視，人類聚集性污染對地表水的影響很大，因此選取了城區(qū)中心環(huán)城河支河入河口處點位，對地表水中溫度、溶解氧、氨氮三個主要指標在時間維度上的對應(yīng)關(guān)系展開研究。由此得出：溶解氧和氨氮在不同水溫條件下變化趨勢一致，在相近溫度條件下溶解氧濃度和氨氮濃度變化趨勢成反比，我們可以通過曝氣讓河道水質(zhì)溶解氧濃度升高，相應(yīng)氨氮濃度會降低，水質(zhì)質(zhì)量就會得到保證，為治理河道污染提供有力依據(jù)和方法;治理技術(shù)需要發(fā)展，以后通過水生態(tài)技術(shù)讓河道更美麗。

關(guān)鍵詞：環(huán)境保護;溫度;溶解氧;氨氮;趨勢;治理水生態(tài)

中圖分類號：X832? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）14-0044-02

Abstract： With the enhancement of people's awareness of environmental protection， attention has been paid to the health of surface water， and human aggregation pollution has a great impact on surface water， so the point at the estuary of the branch river around the city center is selected. The corresponding relationship of temperature， dissolved oxygen and ammonia nitrogen in surface water in time dimension was studied. As a result， it is concluded that the change trend of dissolved oxygen and ammonia nitrogen is the same under different water temperature， and the change trend of dissolved oxygen concentration and ammonia nitrogen concentration is inversely proportional to the similar temperature condition， so we can increase the dissolved oxygen concentration of river water through aeration， so that the corresponding ammonia nitrogen concentration will decrease， and the water quality will be guaranteed， thus providing a strong basis of methodology for the treatment of river pollution. The treatment technology needs to beenhanced， and the water ecological technology will be used to make the river more beautiful in the future.

Keywords： environmental protection; temperature; dissolved oxygen; ammonia nitrogen; trend; treatment of water ecology

1 概述

溶解氧是地表水水質(zhì)狀況的一個重要指標，溶解氧的數(shù)值大小跟很多因素有關(guān)，最主要的幾個因子是大氣壓、空氣里氧氣的濃度、水體的溫度等，水中有很多微生物，分為喜氧微生物和厭氧微生物，水中的有機化合物會在喜氧微生物的新陳代謝下降解，會大量消耗水中的溶解氧，從而使水中的溶解氧濃度下降;水中溶解氧的來源有很多方式，最主要的方式分為兩個，第一個是空氣中的氧氣溶解在水中，第二個是水底的各種植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣溶解在水中。

氨氮是地表水水質(zhì)狀況的另一個重要指標，水中氨氮的來源有很多，有人類活動產(chǎn)生的生活污水以及人和動物的糞便，糞便中的有機物經(jīng)過微生物降解產(chǎn)生氨氮，水質(zhì)的富營養(yǎng)化跟氨氮有密不可分的關(guān)系。

為了防止水體富營養(yǎng)化，控制水體中氮的來源是很重要的，輸入性的氮素我們可以通過防止污水的排入，排入河流的水必須經(jīng)過凈化處理，還有就是河道底泥中的氮素也是重要的污染源，現(xiàn)在主要治理水質(zhì)的方法是水中曝氣，曝氣會使水中的氨氮濃度明顯降低，但是水中還有其他類型的氮素，隨著新技術(shù)的發(fā)展，我們可以發(fā)明很多新的治理手段。

2 數(shù)據(jù)采集及測定方法

這是一處自動監(jiān)測站，監(jiān)測點位位于環(huán)城河支流奄浜河泵閘外10米處，如圖1所示箭頭所指的A點。

儀器特點與方法。溫度測定：溫度測定方法用的是熱敏電阻探頭。AmtaxTM inter2 氨氮分析儀：我們使用的是靛酚藍法（符合DIN 38406 E5 標準），水中的銨離子在催化劑的作用下與次氯酸根離子和水楊酸根離子反應(yīng)，反應(yīng)生成綠色的靛酚化合物，靛酚化合物的濃度大小跟顏色成正比，由此根據(jù)擬合的線性方程計算出被測水質(zhì)中氨氮的濃度。

溶解氣體在線測定儀。溶解氧測定儀使用的是LDO探頭法，具體原理如下：探頭的最前端是一個傳感器，傳感器表面有熒光物質(zhì)涂層，熒光物質(zhì)會在波長較短的藍光的照射下，熒光物質(zhì)會被激發(fā)出紅色的光波，探頭里面另有一個接收光波的感光元件，當熒光物質(zhì)被激發(fā)的紅色光波釋放完能量，熒光物質(zhì)能級會恢復(fù)到基態(tài)，水中的溶解氧濃度跟藍光的發(fā)射時間和紅光恢復(fù)基態(tài)的時間有關(guān)，氧氣濃度越大，熒光物質(zhì)發(fā)射紅色光波的時間就越短，因此可以計算溶解氧的濃度。

數(shù)據(jù)記錄如下，每兩個小時監(jiān)測一次溫度、氨氮、溶解氧數(shù)據(jù)，每天數(shù)據(jù)個數(shù)為12組，最后算月平均值，總共統(tǒng)計時間為一年期限，數(shù)據(jù)具體詳情如表1。

3 結(jié)果與分析

圖3、4、5說明情況，為了溫度能和溶解氧、氨氮能在同一個坐標系內(nèi)體現(xiàn)，溫度取原值的十分之一作為衡量度;趨勢線用了多項式模擬，顆粒度不需要很精細，選取的多項式為兩次方進行模擬。

溶解氧和水溫的變化關(guān)系如圖3所示。從1月份到12月份，溶解氧的濃度變化趨勢從高到低再升高成U字形水溫的數(shù)值變化恰好和溶解氧相反呈現(xiàn)倒U字形;分析得出水溫越低溶解氧濃度越高，水溫越高溶解氧濃度越低。

氨氮和水溫隨時間的變化關(guān)系如圖4所示。從1月份到12月份，氨氮的濃度變化趨勢從高到低再升高成U字形水溫的數(shù)值變化恰好和氨氮相反成倒U字形;分析得出水溫越低氨氮濃度越高，水溫越高氨氮濃度越低。

氨氮和溶解氧隨溫度的變化關(guān)系如圖5所示。從1月份到12月份，我們已經(jīng)知道溫度趨勢由低到高再下降成倒U字形趨勢，溶解氧和氨氮變化趨勢一致，濃度由高變低再升高成U型。

氨氮和溶解氧的變化關(guān)系如圖6所示。選取了七月份溫度相差不大的20天時間，研究溶解氧和氨氮的關(guān)系，通過趨勢線擬合，表明溶解氧和氨氮的趨勢成反比，當溶解氧濃度降低時氨氮濃度升高，溶解氧濃度升高時氨氮濃度降低。

4 結(jié)束語

在不同溫度條件下溶解氧濃度和氨氮濃度變化趨勢相同，在相近溫度條件下溶解氧濃度和氨氮濃度變化趨勢成反比，溫度對溶解氧和氨氮濃度大小起著決定性的作用，同時溶解氧和氨氮互相影響;要想使水質(zhì)變好就得使水溫變化，只能根據(jù)季節(jié)變化調(diào)節(jié)，實際操作不現(xiàn)實，我們可以通過曝氣讓河道的水質(zhì)溶解氧濃度升高，這樣同時氨氮濃度會降低，水質(zhì)質(zhì)量就會得到保證。

參考文獻：

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