汉江汉中段水体COD、BOD与DO相互关系的研究

王妮娜，李浩飞，邓保君，宋凤敏

（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西 汉中 723000）

汉江汉中段水体COD、BOD与DO相互关系的研究

王妮娜，李浩飞，邓保君，宋凤敏

（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西 汉中 723000）

对汉江汉中段水体的COD、BOD、DO等3个水质指标进行了测定，通过测量数据分析研究汉江水体COD、BOD、DO这3个水质指标之间的相互关系。通过数据的测量和三者关系的研究，对汉江水质进行相关的评价，了解掌握汉江的污染情况，对建立预防水体污染机制有一定的指导作用。

溶解氧；化学需氧量；生化需氧量；相互关系

水体中的溶解氧（DO）的含量过低会使大量的水生生物窒息死亡，水体生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）过高则是水体中有大量有机物的标志，在微生物降解有机物过程中，水中溶解氧减少，水体变的浑浊，透明度降低，散发出恶臭味，破坏水体的生态平衡［1］，这些不但污染水体周围的景观，而且影响周围的人群的健康。汉江上游是我国“十五”水环境规划的重点区域之一［2］，而汉中就处于汉江上游。本文通过对汉江汉中段水质中的BOD、COD、DO三个指标的检测，研究其相互之间的关系，为汉江汉中段建立预防水体污染机制起到一定的指导作用。

1 实验部分

1.1 实验水样的选取

本次试验采样点的设置：在汉中市段的汉江干流上游至下游10 km均匀分布7个采点进行采集水样。

1.2 主要仪器

仪器：JPB-607型化学耗氧测定仪，754型紫外可见分光光度计，HR-120型电分析天平，101A-3型电热鼓风干燥箱，恒温培养箱（20±1)℃。

1.3 实验方法

1.3.1 水样的采取

每隔2 d采一次水样，共采了6次水，每次7个样点均取相同水量。

1.3.2 水样的处理

水样按照参考文献［3］中方法对水样的CODCr，BOD5，DO进行测定，具体方法：CODCr用重铬酸钾法氧化法测定；BOD5用稀释接种法测定；DO用碘量法测［4］（取回水样立即测定才不会导致有很大偏差。

1.3.3 测定结果处理

将6次水样的3项指标测定结果平均，得到7个样点3项指标的均值，结果见表1。

表1 汉江水质DO、BOD5、CODCr均值表

2 结果与讨论

2.1BOD5和COD的关系

假设y与x两者存在线性关系，可以得到一元线性回归方程［5］：

式中b为斜率，a为截距，（a，b又称为回归系数），令测量值的偏差平方和为Q，则有：

为使Q得到最小值对a、b求偏导并令其等于零，可求得：

从表 1得到：a＝0.160，b＝0.125

因为回归方程的线性相关系数γ有如下关系：

得 γ＝0.9547。

查相关系数的临界 γa表，γ0.05＝0.754， 且 γ＞γ0.05，结果表明，汉江水体中COD与BOD5存在有明显的线性关系。

2.2 DO与BOD5的关系

根据监测数据绘制BOD5和DO的变化曲线图（如图 2）。 图 2 的曲线称为“氧垂直曲线”［6］。 在图2中O点为污水进入汉江水体起始点，在7、6、5三点的上游段，水体的受污染情况很好，BOD5的含量很低，DO的含量接近饱和点。在污水排入后（O点处），污水中的有机物在微生物的作用下氧化分解，BOD5的含量在逐步降低。而有机物的降解中，微生物需要消耗大量的氧气，由于大量的有机物分解，耗氧速率大于复氧速率，DO也就迅速下降。当河流流至离7号采样点320 m处b点时，DO降至最低点，这时耗氧率与复氧率达到动态平衡，随后DO又开始慢慢回升到达平衡点。此图可以作为制定防治污染方案的依据。

2.3 DO和COD的关系

图2 BOD5和DO的变化曲线

由于DO同BOD5有图2中的关系，而BOD5又同COD有公式2中的明显线性关系，在汉江水体中有机物的含量基本上通过COD的含量来表现，由于微生物在降解水体中的有机物时，要消耗水体中大量的氧气，那么水体中溶解氧的饱和值和COD值有一个平衡位置，在我们本次测量中COD的含量在48～49 mg·L-1时同溶解氧的含量19 mg·L-1是一个相互平衡的位置。

3 结论

以上初步表明，汉中段汉江水体中BOD、COD、DO三项参数之间存在一定的关系。通过对汉江水体的监测，对大量的BOD、COD、DO的数据进行处理，可以得出以下结论：

（1）通过以上实验数据分析得出γ＝0.9597，γ＞γ0.05，y（BOD5） ＝0.165 x（COD）＋0.62 为线性方程，汉江水体中COD与BOD5存在有明显的线性关系；

（2）汉中段汉江水体自净能力比较好，降解水体中的有机污染物的效率比较高，在比较短的距离中BOD5的含量已经有了明显的下降。

通过对BOD、COD、DO关系的研究，最终为建立一个较为详尽的信息资料库和构造出合理的数学模型提供有效的依据，对水体有机物污染预警，污染来源判断及其防治起到重要作用。

［1］ 蔡晓明，等.生态系统生态学［M］.北京：高等教育出版社，2002.167-164.

［2］ 刘大银，汪瀚，蒋艳，等.汉江上游重点保护水源污染控制方案研究 ［J］.地球科学-中国地质大学学报，2000，（5）：487-491.

［3］ 奚旦立，孙裕生，留秀英.环境监测［M］.北京：高等教育出版社，2005.37-38.

［4］ 国家环保局《水与废水监测分析方法》编委会.水和废水的监测分析方法（第5版）［M］.北京：中国环境出版社，2003.156-160.

［5］ 孔昌俊，杨凤林.环境科学与工程概论［M］.北京：科学出版社，2004.132-133.

［6］ 孔繁翔.环境生物学 ［M］.北京：高等教育出版社，2003.205-206.

Investigation of Mutual Relations for COD、BOD and DO in Hanjiang River of Hanzhong

WANG Ni-na， LI Hao-fei， DENG Bao-jun， SONG Feng-min
（College of Chemistry and Environmental Science，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China）

COD， BOD and DO of Hanjiang river water body were monitored.By analyzed the massive survey data， the mutual relations for COD、BOD and DO was investigated.Through the data survey and relational research，it would get a relevant evaluation about the Hanjiang river water quality and the pollution situation，and thus established the organic pollution prevention mechanism.

DO；COD；BOD；mutual relations

X703.1

A

1671-9905（2011）03-0052-02

王妮娜（1989-），女，陕西理工学院环境科学专业本科生

宋凤敏（1978-），女，硕士，讲师，主要从事环境污染治理及环境科学教学工作，陕西理工学院化学与环境科学学院，电话：13772807723，Email：sfm3297＠163.com

2010-12-13