論水體污染技術指標參數的研究

彭輝

（秭歸縣環境監測站 湖北 宜昌 443600）

0 引言

隨著環境的不斷惡化，工業廢水、城市與農業污水等大量的排放，造成嚴重的水污染問題，已經嚴重的影響人們的生活與身體健康，水污染問題已經成為當代人們關心的重要問題。為了對水質進行有效的管理，必須采取一定的監控手段與保護措施，其中最重要是對水質參數進行實時的分析與的監控，從而保證水質的安全性。本文結合三峽大壩庫區的水文，進行對三峽庫區水質的COD、BOD和TN與高錳酸鹽指數的相關的指標參數的研究工作，分析水質情況，實時的監控水質情況，為水污染的防治提供技術參數信息，在水體防治過程中具有重要的意義。

1 水體污染技術參數

1.1 化學需氧量COD

對水質中有機物的含量可以通過COD這個技術指標來進行衡量，這個指標比較嚴格，很容易影響數據的準確性。在現實中大部分采用的重鉻酸鉀或者高錳酸鉀作為氧化劑，作為測定水質中的有機物的含量，其中天然水與清潔的水不宜采用重鉻酸鉀的方式進行需氧量的測量。

1.2 生化需氧量BOD

BOD也是測量水體中有機物的含量的其中的一個技術指標，表示是在有氧的條件下微生物進行降解獲得中所需要的氧氣的數量。有機物降解第一步進行轉化為CO2，氨和H2O，另一個階段氨進一步分解為亞硝酸與硝酸鹽的過程，共同構成了有機物的分解過程。在有機物分解過程中會受到溫度與時間的影響，通過實驗可以得到最適宜分解的溫度為15-30度。為了使得BOD的值具有很好的適用性，采用在20度的環境下經過5天培養后，測量有機物的分解數量，記為BOD5，其被廣泛的應用在水質有機物的測量中。用BOD參數的范圍表示水體的情況，例如大于4mg/L表示水體污染。

BOD與COD都用來測量水質中有機物的含量，兩者存在著一定的相關性，兩者之間的關系與分析在下面會進行說明。

1.3 總氮TN

在水質中，總氮TN也是一個重要的指標，具體可以參照GB/T11894-89中描述的方法。當水溶液溫度為60度以上，通過NaOH進行分解加速，過硫酸鉀分解產生硫酸氫鉀與氧原子，硫酸氫鉀在溶液中離解出氫離子。氧原子在120-124度條件下，可以使得氮化合物轉化為硝酸鹽，有機物也同時被氧化分解，轉化為硝酸鹽。

TN與BOD，COD之間存在著一定的相關關系，TN的含量通過檢測氮原子的數量進行監測。TN的測量中通過堿性過硫酸鉀紫外分光光度方法進行測量，其也是測量水質的一個重要的指標。

1.4 高錳酸鹽指數

高錳酸鹽指數技術參數是通過檢測水體中的有機物或者無機物被氧化過程中通過高錳酸鉀的使用數量，得到其消耗氧的數量。通過在水體中加入高錳酸鉀并加熱通過化學反應，利用草酸鈉與高錳酸鉀的相互作用得到其參數數值，其技術指標可以反映水體的污染情況。由于受到諸多因素的影響，高錳酸鹽指數的測量的準確性難以保證。

2 水體數據的采集與分析方法

針對本文中研究的處于三峽大壩區域的水質分析，選取處于宜昌市秭歸縣段（東經110°18′-111°0′，北緯30°38′-3）進行水質分析，設置6個監測斷面，在每個斷面處設置左、右、中間三個觀測點，水體采集的深度為水面以下0.8m深處進行。水體的采集時間按照枯水期（11月到12月與次年1月到2月），平水期（3月到6月），豐水期（7月到10月）的時間進行數據的采集，以月為單位定期的進行BOD，COD，TN與高錳酸鹽等參數的測量工作，數據的采集具體時間從2012年1月至2013年3月。

水體的分析方法采用上述的具體的方法，COD采用重鉻酸鉀法的方式進行測量，BOD采用產生BOD5的方式測量，TN采用堿性過硫酸鉀紫外消解分光光度法的方式進行測量。

3 數據的回歸計算

對水體的監控的數據信息進行最小二乘法的數學計算方法進行回歸分析，得到相回歸計算中的諸多參數信息，通過對數據進行統計分析，得到水體技術參數指標的相關性。本文中得到的回歸計算結果如表1所示：

表1 數據進行回歸計算結果

4 結論分析

對水體數值測量的數據進行分析，主要包含了BOD、COD，TN與高錳酸鹽指數的相關性分析與回歸分析。

1)相關性分析

通過分析得到BOD、COD,TN與高錳酸鹽指數的相關系數大于t（0.05）的臨界值，可以得到BOD，COD,TN以及高錳酸鹽指數三者之間的關系是線性的，可以用COD=x+yBOD，其線性的相關性如圖3-1中所示的回歸方程也是線性關系。

2)回歸分析

進行回歸檢驗t值與t（0.05）臨界值進行比較，得到BOD、COD,TN與高錳酸鹽指數都大于t（0.05）時值，因此可知BOD、COD,TN與高錳酸鹽指數三者之間存在一定的回歸關系。

3)回歸精密度與準確度

測量的數值與真實值之間的差異通過回歸精密度來反映的，主要通過的方式是采用剩余數據的標準差，具體計算公式為4-1所示：

通過公式4-1可以得到各測量點的數據的精密性以及觀測點處于的區域，當變化較大時候表示處于的區域之外遠，反之位于區域內近。從圖3-1可以得到總氮（TN）指數與高錳酸鹽指數回歸方程的精確度與準確度比BOD、COD與高錳酸鹽指數要好

4)相關指數與回歸性分析在長江水質監測應用

在長江的水質監測環節，通過對BOD，COD，TN等指標進行監測在水質控制中具有重要的作用。上述的數據相關性與回歸進行分析，可以得到COD，BOD，TN與高錳酸鹽指數之間具有很好的相關性，而最為顯著的是TN指數，因此在本文研究的水質監控中采用COD、BOD與TN數據進行同一區域內的高錳酸鹽指數的評價，可以有效地解決在長江水質監測中利用高錳酸鹽指數評價地表水等受到諸多因素影響下的不準確問題，以及在水污染源處的COD，BOD與TN不能比對的難題，進行相關參數的關聯，對水質污染的監測具有重要的意義，時刻的進行水質的監測與比對，保證水體質量。

[1]劉巍.BOD/COD與高錳酸鹽指數的理論內涵及倍率關系研究[J].東北水利水電.2009年第9期.

[2]顧廷富.大慶水質自動監測TOC與高錳酸鹽指數(CODMn)的相關性分析[J].環境科學與管理.2006年6月第31卷第3期.

[3]趙輝,謝東坡等.賈魯河水體中高錳酸鹽指數與BOD、COD、NH3-N的相關關系研究[J].現代農業科技.2008年第7期.

[4]李錦秀.三峽工程對庫區水流水質影響預測[J].水利水電技術.2002年第10期.

[5]焦斌權,葉秋等.三峽水庫上游地區典型城市污水水質研究[J].河南農業科學.2009年第13期.

[6]侯國祥.三峽水庫重慶庫區水質預測[J].長江科學院院報.2002年2月第19卷第1期.

[7]王先平.水污染控制工程中的水質參數在線監控[J].環境與科學.1999年第14卷第2期.