成都市重點(diǎn)河段總磷概況及采集保存方法的研究

夏波 李翔

摘要：總磷作為當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用。當(dāng)前在選用國(guó)家通用標(biāo)準(zhǔn)分析方法[1]的前提下，水樣的采集、保存即為獲得準(zhǔn)確、可靠數(shù)據(jù)的重要依據(jù)。本文將對(duì)成都市重點(diǎn)河段水質(zhì)總磷季節(jié)性變化現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并通過(guò)比對(duì)分析來(lái)討論采樣容器和保存方法對(duì)總磷測(cè)定結(jié)果的影響。從而找出成都市重點(diǎn)河段總磷采樣及保存的最優(yōu)方法，對(duì)今后具體采樣工作起到參考意義。

關(guān)鍵詞：總磷;水質(zhì)監(jiān)測(cè);保存方法;重點(diǎn)河段

Abstract：As an important indicator of water quality monitoring， total phosphorus plays a decisive role in water environmental quality.At present，the collection and preservation of water sample is the important basis for obtaining accurate and reliable data on the premise of selecting the national standard analysis method. In this paper， the seasonal variation of water quality total phosphorus in the key reaches of Chengdu City was analyzed， and the influence of sampling containers and storage methods on the determination of total phosphorus was discussed.Thus， the optimal method of total phosphorus sampling and preservation in the key reaches of Chengdu city is found out， which will be a reference for the future sampling work.

Key words：Total phosphorus;Water quality monitoring;Preservation methods;Key river sections

磷廣泛存在于生命體中，是構(gòu)成生物體的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一。自然界中磷主要以化合形態(tài)存在，總磷即為水體中各種形態(tài)的磷經(jīng)消解后轉(zhuǎn)變?yōu)榛闲螒B(tài)磷酸鹽的總和。磷作為生物體生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)水域生態(tài)環(huán)境循環(huán)系統(tǒng)起著重要作用?？偭资呛饬克w富營(yíng)養(yǎng)化的重要污染物，因此，隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展總磷成了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。

為了解成都市重點(diǎn)河段岷、沱江流域水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量狀況，本次選擇了納入國(guó)考的6個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行系統(tǒng)分析，包括：都江堰水文站、二江寺、黃龍溪、岳店子、清江大橋和臨江寺斷面。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析達(dá)到對(duì)成都市重點(diǎn)河段總磷情況的全面了解，結(jié)合當(dāng)前成都市水樣采集與保存情況找出總磷項(xiàng)目采集保存的最優(yōu)方法。

1 概況

1.1 水環(huán)境質(zhì)量狀況

2016年岷、沱江水系成都段地表水水質(zhì)總體呈輕度污染狀況，從所選取的6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的主要污染物包含了總磷、化學(xué)需氧量及氨氮，其中各監(jiān)測(cè)斷面首要污染指標(biāo)均為總磷（詳見表1）。

1.2 水樣采集與保存現(xiàn)狀

水樣的采集與保存對(duì)水質(zhì)總磷監(jiān)測(cè)結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。不同斷面水質(zhì)的水樣，從采集到分析這段時(shí)間內(nèi)，由于物理、化學(xué)、生物的作用，會(huì)發(fā)生不同程度的變化，這些變化使得進(jìn)行分析時(shí)的樣品已不再是采樣時(shí)的樣品，為了將總磷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化降低到最低程度，必須在采樣時(shí)對(duì)樣品加以保護(hù)。盡管《水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》（HJ493-2009）中規(guī)定了總磷項(xiàng)目通用的存儲(chǔ)方法，但由于日常環(huán)境監(jiān)測(cè)中樣品保存方法版本繁多且采樣地點(diǎn)和樣品成分的不同，使得各種方法均不能作為一切場(chǎng)合和情況的絕對(duì)準(zhǔn)則，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)人員無(wú)所適從。當(dāng)前總磷項(xiàng)目常見采樣保存方法見表2。

為了全面了解成都市重點(diǎn)河段水質(zhì)總磷污染狀況，獲得準(zhǔn)確、可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，本試驗(yàn)將在嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的前提下結(jié)合表2中總磷的幾種采樣保存方法，對(duì)幾個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面的總磷項(xiàng)目從樣品器具、保存方法等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)分析，從而研究出成都市重點(diǎn)河段水樣采集保存環(huán)節(jié)對(duì)總磷監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)的影響。

2 分析與討論

本次重點(diǎn)河段水質(zhì)總磷項(xiàng)目監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)從2017年3月～2018年1月為期一年單月采樣的辦法進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要從季節(jié)變化進(jìn)行整體分析，從采樣環(huán)節(jié)容器材的選擇和樣品保存方法進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 總磷概況

此次重點(diǎn)河段水質(zhì)總磷監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)共獲得有效數(shù)據(jù)35個(gè)（二江寺斷面1月河道整治處于斷流狀態(tài)），詳見表3。各監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)總磷季節(jié)性變化趨勢(shì)詳見圖1。

由表3可知，各斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中規(guī)定的總磷污染級(jí)別閾值所對(duì)應(yīng)的河段水質(zhì)類別與上一年度各河流水質(zhì)類別完全一致。因此，本次實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完全可靠。從表中可以看出，此次監(jiān)測(cè)分析的6個(gè)斷面中除都江堰水文站水質(zhì)類別達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其余斷面均呈污染狀況，其中清江大橋總磷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本全年維持在劣Ⅴ類水質(zhì)范圍。

從圖1可以看出，監(jiān)測(cè)時(shí)間段中隨著季節(jié)的變化，6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面除都江堰水文站（Ⅱ類水質(zhì)）和劣Ⅴ類水質(zhì)的清江大橋斷面總磷趨勢(shì)變化不明顯外，其余4個(gè)斷面水質(zhì)總磷均有明顯的下降趨勢(shì)。

分析可知，成都市重點(diǎn)河段水質(zhì)總磷含量普遍偏高，對(duì)成都市岷、沱江流域重點(diǎn)河段水質(zhì)造成嚴(yán)重影響。磷在水體中多以游離形態(tài)存在，主要吸附在土壤中，受水體流動(dòng)和水中藻類影響較大，因此受季節(jié)影響成都市重點(diǎn)河段水體從枯水期到豐水期水質(zhì)總磷基本呈下降趨勢(shì)。

2.2 總磷采集保存方法

目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[3]（第四版）中規(guī)定總磷的采集保存方法為加酸調(diào)節(jié)pH值或不加任何試劑冷藏保存[4]。本次試驗(yàn)結(jié)合表2中的采樣保存方法分別從器材的選擇（玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶）和樣品的保存（加酸或冷藏保存）兩方面進(jìn)行分別采樣，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

本次采樣每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面單次均采集四個(gè)樣品，分別為玻璃瓶采集2個(gè)樣品，塑料瓶采集兩個(gè)樣品，然后各選取一個(gè)進(jìn)行加酸保存，另外一個(gè)不添加任何試劑冷藏保存。再對(duì)各斷面4個(gè)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析得出數(shù)據(jù)[5-6]，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表4。

極差反映各組數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍、離散程度，極差值越小，數(shù)據(jù)越穩(wěn)定。根據(jù)極差公式（極差=最大值-最小值）結(jié)合表4數(shù)據(jù)可以計(jì)算出35組有效數(shù)據(jù)的極差值，詳見表5。

由表5數(shù)據(jù)可知，各組數(shù)據(jù)極差值均在0.01～0.08間波動(dòng)，其中32組數(shù)據(jù)極差值≤0.05，由此可知，各監(jiān)測(cè)斷面每組4個(gè)數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍較小，基本平穩(wěn)。分析可知，四種采樣保存方式對(duì)水質(zhì)總磷影響不大，但從整體試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)可得，聚乙烯塑料瓶采樣且冷藏保存的樣品其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在所獲得的35組有效數(shù)據(jù)中出現(xiàn)最低值個(gè)數(shù)達(dá)到18個(gè)，占比最高。因此，聚乙烯瓶冷藏保存情況下總磷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)偏低[7]。

3 結(jié)論

成都市重點(diǎn)河段水質(zhì)較差，總磷整體數(shù)據(jù)偏高，是影響水質(zhì)類別的首要污染指標(biāo)。水樣中總磷受微生物影響較大，因此，隨著枯、豐水期水體內(nèi)微生物的繁殖交替，重點(diǎn)河段內(nèi)水質(zhì)總磷呈現(xiàn)季節(jié)性周期內(nèi)循環(huán)變化。

水質(zhì)總磷項(xiàng)目在采集與保存中受固定劑與器具材質(zhì)的影響。本次試驗(yàn)所選用的4種采樣保存途徑所獲得的數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，水質(zhì)中總磷受固定劑影響稍大，而容器中塑料材質(zhì)器材對(duì)磷酸鹽有一定的吸附，但根據(jù)所選用的背景斷面數(shù)據(jù)比較分析可得整體影響不大。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以得出總磷項(xiàng)目的采集選用聚乙烯瓶冷藏保存數(shù)據(jù)偏低，因此，在遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，更適合成都市重點(diǎn)河段水質(zhì)采樣保存的辦法為選用聚乙烯瓶冷藏保存。建議今后成都市地表水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣中總磷項(xiàng)目在消除水質(zhì)采集保存誤差上選用聚乙烯瓶冷藏保存。

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收稿日期：2020-05-07

作者簡(jiǎn)介：夏波（1986-），男，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。