九龍江南溪感潮河段環境監測的影響因素及解決策略研究

黃毅峰

（漳州市龍海環境監測站，福建 漳州 363100）

九龍江南溪江段地處福建漳州，總流域面積660 Km2，平均坡降0.2%，入河口年均潮差大于4 m，屬于“強潮河口”。2018年在該流域河海交接處感潮斷面建立了水質自動監測站。本文重點分析九龍江南溪感潮河段鹽度、濁度等因素對環境污染物指標監測結果的影響，包括手工監測和自動監測，并提出解決問題的建議。

1 感潮河段環境監測的影響因素

1.1 高濃度氯離子對監測項目分析結果的影響

根據多年的數據跟蹤調查，由于潮汐活動，漲潮時大量海水上溯，高鹽海水混進河道，導致水質中含較高濃度氯離子。最高時感潮河段斷面鹽度可達20%，選取水質自動站2020年1～12月每小時的電導率結果統計，并按HJ 506-2009《水質 溶解氧的測定 電化學探頭法》附表A.1-2電導率與含鹽量的函數關系[1]進行換算，水站全年約一半的小時測試值鹽度大于3%。水質中含較高濃度氯離子對現場溶解氧測試、實驗室分析測試CODCr、CODMn、氟離子等多項指標均有一定的干擾因素，因為氯離子的存在，均可能導致實驗數據失真。一是感潮河段現場測試溶解氧會受到一定的鹽度影響，在上述標準附表A.1-1 氧的溶解度與水溫和含鹽量的函數關系中，水中氧的溶解度隨著含鹽量的增加而減少，總鹽量在35 g/Kg以下時，二者呈線性關系，附表中的修正系數減少誤差大約為1%。二是鹽度對實驗室CODCr項目的分析測試存在一定的干擾，鹽度在0%～7%范圍內，重鉻酸鉀法測得的CODCr實測值不隨鹽度的升高而變化，趨于穩定狀態，不受鹽度因素的干擾。鹽度在7%～25%范圍內，隨著鹽度升高CODCr值呈現對數型增長；鹽度在25%～35%范圍內，隨著鹽度升高CODCr值呈現復雜性的增長趨勢[2]。按照HJ 828—2017《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》分析方法，CODCr檢出下限為16 mg/L，而III類水質CODCr標準僅為20 mg/L，含高濃度氯離子分析測試可能需要稀釋數十倍，更是加大了實驗誤差，而這誤差極有可能造成水質超標情形，不能真實客觀地反映水體污染狀況。根據環境保護部辦公廳關于印發《國家地表水環境質量監測網監測任務作業指導書（試行）》的通知（環辦監測函〔2017〕249號）：“六，化學需氧量的測定”，本方法不適用于含氯化物大于1 000 mg/L（稀釋后）的水中化學需氧量測定。當氯離子濃度含量超過1 000 mg/L時，COD的最低允許值為250 mg/L，低于此結果的準確度不可靠。這更進一步說明鹽度對CODCr分析項目的影響。三是鹽度對CODMn測試同樣造成一定程度的干擾，原理與CODCr類似。另外使用離子電極法測試氟離子，也易受水體中較高濃度的氯離子的影響，產生明顯的實驗誤差。

1.2 較多沉降性固體對監測項目分析結果的影響

由于感潮河段水動力較好，大量的泥沙和高營養物質會隨著潮漲和潮落混合在水樣中，對現場監測和實驗室分析均存在明顯干擾和誤差。一是退潮時，水質相對混濁，水體中富含大量的好氧菌，快速的消耗掉水體中的氧，因此現場測試溶解氧時漲平潮和退平潮相差很大。經選取2020年3月8日自動站數據進行對比，測試數據和潮汐表相互驗證，發現溶解氧及電導率測試數據與潮水高度呈正相關（圖1）[3]。二是鹽度較高的情況之下，水體浮力較大，如果采樣時水樣按標準靜置0.5 h后裝瓶，那么還有大量的沉降性固體仍然存在水樣中。如測試高錳酸鹽指數時，現場靜置沉降1 h后測定的數據明顯比0.5 h靜置沉降低。水質自動站監測設計時，采用管從河道抽取水樣進入水箱，靜置0.5 h后取上清液進行測試，同樣存在沉降性固體沉降不充分而干擾測試數據的情況。三是水質濁度高對自動站監測氨氮和總磷等項目帶來不利的影響，導致測定結果偏高。

圖1 2020年3月8日水站溶解氧有效數據與潮高的數據對比

2 感潮河段環境監測的問題解決策略

2.1 避免高鹽度對實驗分析結果的影響

一是根據多次手工監測和自動站數據跟蹤發現，當水位處于退平潮時，特別是小潮位時鹽度較低，因此采樣時間的選擇應根據潮汐表進行跟蹤選擇，采樣之前應先測試水質鹽度，如鹽度大于3%，則終止采樣，另外選擇時間進行采樣。利用采樣時間的選擇可以從源頭上有效避免高鹽度水質對實驗分析結果的影響。二是現場測試溶解氧時應嚴格按HJ 506-2009《水質 溶解氧的測定 電化學探頭法》附表A.1-1氧的溶解度與水溫和含鹽量的函數關系進行修正以減少測量誤差。三是水質自動監測站處理數據時應將此修正寫入系統軟件中。

2.2 避免濁度對實驗分析結果的影響

上文提到，處于退平潮時鹽度最低，這時候采樣對各分析項目測試可以減少水質含高濃度氯離子的影響，但同時，退平潮時水體的濁度也最大，同樣會干擾實驗分析。一是如果采樣時現場測試濁度太高，則可以考慮適當延長采樣后靜置時間，把靜置30 min改成1 h，則可以大大減少沉降性固體對實驗分析的影響。二是這種方法同樣對水質自動監測適用，因為自動監測一般是4個小時分析一組數據，適當延長靜置時間對項目減少濁度干擾有利并得到準確的數據而又不影響數據的上傳。三是現場采樣測試如果水體濁度大于200 NTU，根據《地表水總磷現場前處理技術規定（試行）》規定，測試總磷時前處理應采用離心機處理，按轉速2 000 r/min，運行1 min，取上清液進行測試。如果是水質自動監測站，因為自動監測未采用離心處理，所以水體濁度大于200 NTU而產生的數據，應在審核時進行手工剔除。

3 結語

當前，我國生態環境監測網絡建設取得歷史性成就。在實踐中找出各種環境監測影響因素并提出解決問題的方法，不斷提升監測水平，是今后環境監測的發展方向。應加快實現生態環境監測現代化，為生態文明及美麗中國建設提供有力技術支撐。