地表水中溫度、溶解氧、氨氮的關系研究

蘇建成

摘? 要：隨著人們環境保護意識增強，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，因此選取了城區中心環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關系展開研究。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溶解氧濃度升高，相應氨氮濃度會降低，水質質量就會得到保證，為治理河道污染提供有力依據和方法;治理技術需要發展，以后通過水生態技術讓河道更美麗。

關鍵詞：環境保護;溫度;溶解氧;氨氮;趨勢;治理水生態

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狀況的一個重要指標，溶解氧的數值大小跟很多因素有關，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生的氧氣溶解在水中。

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

為了防止水體富營養化，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，現在主要治理水質的方法是水中曝氣，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，隨著新技術的發展，我們可以發明很多新的治理手段。

2 數據采集及測定方法

這是一處自動監測站，監測點位位于環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，反應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，由此根據擬合的線性方程計算出被測水質中氨氮的濃度。

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涂層，熒光物質會在波長較短的藍光的照射下，熒光物質會被激發出紅色的光波，探頭里面另有一個接收光波的感光元件，當熒光物質被激發的紅色光波釋放完能量，熒光物質能級會恢復到基態，水中的溶解氧濃度跟藍光的發射時間和紅光恢復基態的時間有關，氧氣濃度越大，熒光物質發射紅色光波的時間就越短，因此可以計算溶解氧的濃度。

數據記錄如下，每兩個小時監測一次溫度、氨氮、溶解氧數據，每天數據個數為12組，最后算月平均值，總共統計時間為一年期限，數據具體詳情如表1。

3 結果與分析

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體現，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字形水溫的數值變化恰好和溶解氧相反呈現倒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系如圖5所示。從1月份到12月份，我們已經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;要想使水質變好就得使水溫變化，只能根據季節變化調節，實際操作不現實，我們可以通過曝氣讓河道的水質溶解氧濃度升高，這樣同時氨氮濃度會降低，水質質量就會得到保證。

參考文獻：

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