富營養化水體低溫期水

楊旭+張曉南

摘要：隨著氣候變暖和面源污染的加劇，我國的水體富營養化問題呈現明顯的北移趨勢，而目前對富營養化水體的防治研究主要集中在溫度較高的水華爆發期，而對低溫期富營養化水體的研究相對較少。因此本文選取中國東北的長春市內某封閉水體為研究對象，分析了低溫期水質特征。結果表明，水體的pH變化范圍在7.47～8.62之間，呈中性偏堿性；溶解氧變化范圍在4.95～16.92之間，春秋兩季略高于冬季；總氮含量在0.661-2.129毫克/升之間，總磷含量在0.044～0.158毫克/升之間，水體中的總氮和總磷在冰封期含量較低；COD的變化介于20.79～39.19毫克/升之間。相關性分析表明，南湖水體的水溫和DO呈正相關，DO和pH呈正相關。以上結果說明低溫期水體中的營養物質含量也很大，可能對水華爆發提供了營養物質的積累，其導致的水環境污染問題不應忽視。

關鍵詞：富營養化，水質指標，低溫水體

中圖分類號：：X52 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-02-24-2

1 材料與方法

1.1 采樣點的選擇

本文選取的典型低溫期富營養化水體，農大青湖，位于長春市東南部的一個小型天然內陸湖泊，污染源主要為生活污水和畜禽糞便。

1.2 樣品的采集

于2011年10月～2012年6月的每月中旬。長期定點連續取樣的方法，用寬口的塑料桶采集距岸邊一米湖下0.2米處水體。結冰時則破冰鉆孔采集，抽取的水為冰-水界面水。1.3 測定分析方法

測定常規水質指標，包括水溫、pH值、DO、總磷、總氮、COD?？偟臏y定為過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法、總磷為鉬銻抗分光光度法、COD為重鉻酸鉀法[1]。

2 結果與討論

2.1 農大青湖水質指標的分析

圖1 農大青湖溫度、pH值和DO的季節性變化

2.1.1 溫度、pH值、DO變化規律 冬季水溫變化范圍在0℃～17.2℃之間，pH范圍在7.54～8.42之間，溶解氧含量4.97毫克/升～16.92 毫克/升 之間。12月和1月水溫達到最低值0℃，溶解氧含量分別為5.73毫克/升和4.97毫克/升，N、P的含量也處在最低值，化學反應的速率較低，營養元素的釋放量較小；春秋兩季隨著降水和農田徑流的影響，營養鹽釋放量較大，補充了水生植物所需的營養物質，藻類大量繁殖，釋放氧氣，DO含量上升。農大青湖的溫度，pH和DO的季節性變化規律如圖1所示。

2.1.2 總氮、總磷和COD變化規律 農大青湖屬于周邊有少量農田和村落，也是小部分野生禽類的棲息地，N、P的主要來源為農田徑流、上游生活污水的排放和畜禽糞便的污染。氮含量在10月份和6月份出現最高值，磷的季節性變化不明顯，磷元素的累積主要來自生活污水的排放。農大青湖的總磷，總氮，COD的季節性變化規律如圖2所示。

圖2 農大青湖總氮、總磷和COD的季節性變化

2.2 相關性分析

2.2.1 溫度與pH值相關行性析 圖3為農大青湖10月至6月的水溫和pH的線性回歸，其中y=0.046x+7.665，R2=0.7955，呈正相關性。其中，DO主要來源于藻類的光合作用，由于光合作用產生的氧氣量遠遠大于呼吸作用所需要的氧氣量。所以在春秋季節，藻類光合作用增強，釋放氧氣，導致水中DO含量偏高。冬季光合作用減弱，呼吸作用消耗水體內的氧氣，DO含量降低。

2.2.2 溶解氧與pH值相關性分析 圖4為南湖10月至6月的DO和pH的回歸曲線，其中y =0.069x+7.291，

R2=0.7289，呈正相關性。藻類的光合作用是把水中的CO2轉化為有機物，由于在地面水pH范圍內，碳酸鹽體系中的碳主要以HCO3-形式存在，因此，在富營養化的地面水中，HCO3-濃度的大小決定了藻類的生長轉化數量，影響著地面水的pH變化。

3 結論

（1）水質指標呈現季節性變化，冬季pH值最低，隨著溫度的升高，水質呈偏堿性，夏季水中溶解氧略高于冬季，總氮在冰封期含量最低，COD在夏季出現最高值。

（2）南湖的水溫和DO，相關系數R2=0.6201，呈正相關；DO和pH相關系數R2=0.6095，呈正相關。

（3）水體中N、P含量過高，易產生較多的微生物，微生物分解有機物會又會產生較多的氮，增加水體中總氮含量，而且某些微生物可以加速底泥內源磷釋放，水體中較高的氮磷含量也給微生物提供了生長所必需的營養物，從而加重了富營養化的程度。

參考文獻

[1] 李明堂，郝林琳，劉夢洋，趙蘭坡.反硝化耐冷菌Acinetobacter johnonii DBP-3的低溫除磷特性[J]. 環境科學學報，2012（07）.

[2] 李明堂，郝林琳，崔俊濤，曹國軍，徐鏡波.好氧氯苯降解菌的分離鑒定[J].微生物學報，2010（05）.

[3] 黃繼國，傅鑫廷，王雪松，劉寧，杜春山，劉大為.湖水冰封期營養鹽及浮游植物的分布特征[J].環境科學學報，2009（08）.

作者簡介：楊旭，吉林農業大學環境工程專業2010級碩士研究生，研究方向：環境污染控制與修復；張曉南，吉林省經濟管理干部學院，副研究館員。

摘要：隨著氣候變暖和面源污染的加劇，我國的水體富營養化問題呈現明顯的北移趨勢，而目前對富營養化水體的防治研究主要集中在溫度較高的水華爆發期，而對低溫期富營養化水體的研究相對較少。因此本文選取中國東北的長春市內某封閉水體為研究對象，分析了低溫期水質特征。結果表明，水體的pH變化范圍在7.47～8.62之間，呈中性偏堿性；溶解氧變化范圍在4.95～16.92之間，春秋兩季略高于冬季；總氮含量在0.661-2.129毫克/升之間，總磷含量在0.044～0.158毫克/升之間，水體中的總氮和總磷在冰封期含量較低；COD的變化介于20.79～39.19毫克/升之間。相關性分析表明，南湖水體的水溫和DO呈正相關，DO和pH呈正相關。以上結果說明低溫期水體中的營養物質含量也很大，可能對水華爆發提供了營養物質的積累，其導致的水環境污染問題不應忽視。

關鍵詞：富營養化，水質指標，低溫水體

中圖分類號：：X52 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-02-24-2

1 材料與方法

1.1 采樣點的選擇

本文選取的典型低溫期富營養化水體，農大青湖，位于長春市東南部的一個小型天然內陸湖泊，污染源主要為生活污水和畜禽糞便。

1.2 樣品的采集

于2011年10月～2012年6月的每月中旬。長期定點連續取樣的方法，用寬口的塑料桶采集距岸邊一米湖下0.2米處水體。結冰時則破冰鉆孔采集，抽取的水為冰-水界面水。1.3 測定分析方法

測定常規水質指標，包括水溫、pH值、DO、總磷、總氮、COD?？偟臏y定為過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法、總磷為鉬銻抗分光光度法、COD為重鉻酸鉀法[1]。

2 結果與討論

2.1 農大青湖水質指標的分析

圖1 農大青湖溫度、pH值和DO的季節性變化

2.1.1 溫度、pH值、DO變化規律 冬季水溫變化范圍在0℃～17.2℃之間，pH范圍在7.54～8.42之間，溶解氧含量4.97毫克/升～16.92 毫克/升 之間。12月和1月水溫達到最低值0℃，溶解氧含量分別為5.73毫克/升和4.97毫克/升，N、P的含量也處在最低值，化學反應的速率較低，營養元素的釋放量較小；春秋兩季隨著降水和農田徑流的影響，營養鹽釋放量較大，補充了水生植物所需的營養物質，藻類大量繁殖，釋放氧氣，DO含量上升。農大青湖的溫度，pH和DO的季節性變化規律如圖1所示。

2.1.2 總氮、總磷和COD變化規律 農大青湖屬于周邊有少量農田和村落，也是小部分野生禽類的棲息地，N、P的主要來源為農田徑流、上游生活污水的排放和畜禽糞便的污染。氮含量在10月份和6月份出現最高值，磷的季節性變化不明顯，磷元素的累積主要來自生活污水的排放。農大青湖的總磷，總氮，COD的季節性變化規律如圖2所示。

圖2 農大青湖總氮、總磷和COD的季節性變化

2.2 相關性分析

2.2.1 溫度與pH值相關行性析 圖3為農大青湖10月至6月的水溫和pH的線性回歸，其中y=0.046x+7.665，R2=0.7955，呈正相關性。其中，DO主要來源于藻類的光合作用，由于光合作用產生的氧氣量遠遠大于呼吸作用所需要的氧氣量。所以在春秋季節，藻類光合作用增強，釋放氧氣，導致水中DO含量偏高。冬季光合作用減弱，呼吸作用消耗水體內的氧氣，DO含量降低。

2.2.2 溶解氧與pH值相關性分析 圖4為南湖10月至6月的DO和pH的回歸曲線，其中y =0.069x+7.291，

R2=0.7289，呈正相關性。藻類的光合作用是把水中的CO2轉化為有機物，由于在地面水pH范圍內，碳酸鹽體系中的碳主要以HCO3-形式存在，因此，在富營養化的地面水中，HCO3-濃度的大小決定了藻類的生長轉化數量，影響著地面水的pH變化。

3 結論

（1）水質指標呈現季節性變化，冬季pH值最低，隨著溫度的升高，水質呈偏堿性，夏季水中溶解氧略高于冬季，總氮在冰封期含量最低，COD在夏季出現最高值。

（2）南湖的水溫和DO，相關系數R2=0.6201，呈正相關；DO和pH相關系數R2=0.6095，呈正相關。

（3）水體中N、P含量過高，易產生較多的微生物，微生物分解有機物會又會產生較多的氮，增加水體中總氮含量，而且某些微生物可以加速底泥內源磷釋放，水體中較高的氮磷含量也給微生物提供了生長所必需的營養物，從而加重了富營養化的程度。

參考文獻

[1] 李明堂，郝林琳，劉夢洋，趙蘭坡.反硝化耐冷菌Acinetobacter johnonii DBP-3的低溫除磷特性[J]. 環境科學學報，2012（07）.

[2] 李明堂，郝林琳，崔俊濤，曹國軍，徐鏡波.好氧氯苯降解菌的分離鑒定[J].微生物學報，2010（05）.

[3] 黃繼國，傅鑫廷，王雪松，劉寧，杜春山，劉大為.湖水冰封期營養鹽及浮游植物的分布特征[J].環境科學學報，2009（08）.

作者簡介：楊旭，吉林農業大學環境工程專業2010級碩士研究生，研究方向：環境污染控制與修復；張曉南，吉林省經濟管理干部學院，副研究館員。

摘要：隨著氣候變暖和面源污染的加劇，我國的水體富營養化問題呈現明顯的北移趨勢，而目前對富營養化水體的防治研究主要集中在溫度較高的水華爆發期，而對低溫期富營養化水體的研究相對較少。因此本文選取中國東北的長春市內某封閉水體為研究對象，分析了低溫期水質特征。結果表明，水體的pH變化范圍在7.47～8.62之間，呈中性偏堿性；溶解氧變化范圍在4.95～16.92之間，春秋兩季略高于冬季；總氮含量在0.661-2.129毫克/升之間，總磷含量在0.044～0.158毫克/升之間，水體中的總氮和總磷在冰封期含量較低；COD的變化介于20.79～39.19毫克/升之間。相關性分析表明，南湖水體的水溫和DO呈正相關，DO和pH呈正相關。以上結果說明低溫期水體中的營養物質含量也很大，可能對水華爆發提供了營養物質的積累，其導致的水環境污染問題不應忽視。

關鍵詞：富營養化，水質指標，低溫水體

中圖分類號：：X52 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-02-24-2

1 材料與方法

1.1 采樣點的選擇

本文選取的典型低溫期富營養化水體，農大青湖，位于長春市東南部的一個小型天然內陸湖泊，污染源主要為生活污水和畜禽糞便。

1.2 樣品的采集

于2011年10月～2012年6月的每月中旬。長期定點連續取樣的方法，用寬口的塑料桶采集距岸邊一米湖下0.2米處水體。結冰時則破冰鉆孔采集，抽取的水為冰-水界面水。1.3 測定分析方法

測定常規水質指標，包括水溫、pH值、DO、總磷、總氮、COD。總氮的測定為過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法、總磷為鉬銻抗分光光度法、COD為重鉻酸鉀法[1]。

2 結果與討論

2.1 農大青湖水質指標的分析

圖1 農大青湖溫度、pH值和DO的季節性變化

2.1.1 溫度、pH值、DO變化規律 冬季水溫變化范圍在0℃～17.2℃之間，pH范圍在7.54～8.42之間，溶解氧含量4.97毫克/升～16.92 毫克/升 之間。12月和1月水溫達到最低值0℃，溶解氧含量分別為5.73毫克/升和4.97毫克/升，N、P的含量也處在最低值，化學反應的速率較低，營養元素的釋放量較?。淮呵飪杉倦S著降水和農田徑流的影響，營養鹽釋放量較大，補充了水生植物所需的營養物質，藻類大量繁殖，釋放氧氣，DO含量上升。農大青湖的溫度，pH和DO的季節性變化規律如圖1所示。

2.1.2 總氮、總磷和COD變化規律 農大青湖屬于周邊有少量農田和村落，也是小部分野生禽類的棲息地，N、P的主要來源為農田徑流、上游生活污水的排放和畜禽糞便的污染。氮含量在10月份和6月份出現最高值，磷的季節性變化不明顯，磷元素的累積主要來自生活污水的排放。農大青湖的總磷，總氮，COD的季節性變化規律如圖2所示。

圖2 農大青湖總氮、總磷和COD的季節性變化

2.2 相關性分析

2.2.1 溫度與pH值相關行性析 圖3為農大青湖10月至6月的水溫和pH的線性回歸，其中y=0.046x+7.665，R2=0.7955，呈正相關性。其中，DO主要來源于藻類的光合作用，由于光合作用產生的氧氣量遠遠大于呼吸作用所需要的氧氣量。所以在春秋季節，藻類光合作用增強，釋放氧氣，導致水中DO含量偏高。冬季光合作用減弱，呼吸作用消耗水體內的氧氣，DO含量降低。

2.2.2 溶解氧與pH值相關性分析 圖4為南湖10月至6月的DO和pH的回歸曲線，其中y =0.069x+7.291，

R2=0.7289，呈正相關性。藻類的光合作用是把水中的CO2轉化為有機物，由于在地面水pH范圍內，碳酸鹽體系中的碳主要以HCO3-形式存在，因此，在富營養化的地面水中，HCO3-濃度的大小決定了藻類的生長轉化數量，影響著地面水的pH變化。

3 結論

（1）水質指標呈現季節性變化，冬季pH值最低，隨著溫度的升高，水質呈偏堿性，夏季水中溶解氧略高于冬季，總氮在冰封期含量最低，COD在夏季出現最高值。

（2）南湖的水溫和DO，相關系數R2=0.6201，呈正相關；DO和pH相關系數R2=0.6095，呈正相關。

（3）水體中N、P含量過高，易產生較多的微生物，微生物分解有機物會又會產生較多的氮，增加水體中總氮含量，而且某些微生物可以加速底泥內源磷釋放，水體中較高的氮磷含量也給微生物提供了生長所必需的營養物，從而加重了富營養化的程度。

參考文獻

[1] 李明堂，郝林琳，劉夢洋，趙蘭坡.反硝化耐冷菌Acinetobacter johnonii DBP-3的低溫除磷特性[J]. 環境科學學報，2012（07）.

[2] 李明堂，郝林琳，崔俊濤，曹國軍，徐鏡波.好氧氯苯降解菌的分離鑒定[J].微生物學報，2010（05）.

[3] 黃繼國，傅鑫廷，王雪松，劉寧，杜春山，劉大為.湖水冰封期營養鹽及浮游植物的分布特征[J].環境科學學報，2009（08）.

作者簡介：楊旭，吉林農業大學環境工程專業2010級碩士研究生，研究方向：環境污染控制與修復；張曉南，吉林省經濟管理干部學院，副研究館員。