不同环境水体中悬浮物与氨氮含量的相关性分析

吕克仙

（昆明市环境监测中心 云南昆明 650228）

不同环境水体中悬浮物与氨氮含量的相关性分析

吕克仙

（昆明市环境监测中心 云南昆明 650228）

选取滇池湖体、河道以及饮用水源水体部分点位的水样为研究对象，测定水体中的氨氮和悬浮物的含量，使用线性回归分析方法，对氨氮含量与悬浮物的含量的进行分析探讨，结果表明：环境水体中氨氮含量对悬浮物的存在有影响；滇池水体中悬浮物含量与氨氮含量中度正相关；饮用水源清洁水体中其悬浮物均未检出，氨氮含量较低。

氨氮；悬浮物；相关性

氨氮（NH3-N）中文名氨氮，又称水合氨，主要以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。水中氨氮的主要来自生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解、工业废水以及农田排水。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。

水体中的悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一，悬浮物是指微粒直径约在4mm～10mm及以上的肉眼可见微粒，是由泥沙、粘土、矿物微粒、原生动物、藻类、细菌、病毒、以及高分子有机物等微粒组成的混合物。水体中悬浮物属于多相分散系混合物，悬浮物质颗粒密度接近于分散相密度，因而悬浮物能在较长时间保持化学性质相对稳定，但其重力学性质并不稳定，静置、经离心或加热后微粒易聚集沉降，能与污染物相互作用，并可作为污染物的载体，在很大程度上决定着污染物在环境中的迁移转化和循环归宿[1]。水体中悬浮物还有吸附和富集污染物的能力，能不断发生沉降、稀释、絮凝以及在微生物迁移过程中引起生物化学作用，从而使水体环境发生变化而导致水体的局部污染[2,3]。

环境水体中悬浮物的组成和主要存在方式因所处环境不同而有差异，富营养化的湖泊水体中悬浮物主要成分多为有生命的藻类和细菌，河道水体由于其流动性所以水体中悬浮物主要由泥砂、黏土、矿物微粒等组成，饮用水源水体几乎不含悬浮物颗粒物。为了能更详细了解水体中悬浮物含量与氨氮含量的相互关系，本文通过选取具有代表性的富营养化湖泊滇池、一些流动性河道，饮用水源的水样进行监测，检测水体中氨氮以及悬浮物的含量，对实验所得数据进行相关性分析，分析水体中的悬浮物的含量是否对氨氮的含量有影响以及悬浮物含量与氨氮的含量是否存在相关性。

1 实验材料和方法

1.1 仪器设备

7230 G可见分光光度计和20mm玻璃比色皿；50mL具塞磨口玻璃比色管；10mL移液管；1000mL容量瓶；250mL容量瓶；0.45μm滤膜；吸滤瓶；真空泵；烘箱；分析天平。

1.2 测定方法及原理

1.2.1 水体的氨氮使用纳氏试剂分光光度法(HJ535-2009)[4]测定。方法的基本原理为：氯化汞和碘化钾的强碱性溶液(KOH溶液)与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在410nm～425nm的波长范围内具强烈吸收[5]。

1.2.2 悬浮颗粒体：总悬浮物量采用103℃～105℃烘干的不可滤残渣(悬浮物)法，即重量法《水质悬浮物的测定》（GB 11901-1989）[6]测定。

1.3 数据分析方法

对数据进行相关性分析和线性拟合，显著性＜0.05说明两变量具有相关性，相关性大小取决于相关系数r，当r＞0时，表示两变量正相关，r＜0时，两变量为负相关，当0＜|r|＜1时，表示两变量存在一定程度的线性相关。且|r|越接近1，两变量间线性关系越密切；|r|越接近于0，表示两变量的线性相关越弱。相关程度划分为四级：|r|＞0.95°显著相关；|r|≥0.8°高度相关；°0.5≤|r|＜0.8°中度相关；0.3≤|r|＜0.5°低度相关；∞|r|＜0.3°关系极弱，认为不相关；r=0无线性相关。

2 实验样品测试结果及分析

2.1 滇池水质监测结果及分析

滇池是典型的富营养化高原淡水湖泊。滇池水体中的悬浮物主要为藻类、原生动物、细菌以及病毒，其中藻类居多。选取滇池10个点位（晖湾中、观音山东、观音山中、观音山西、海口西、滇池南、白鱼口、罗家营、草海中心、断桥）的水样进行氨氮和悬浮物含量的监测并统计实验数据。

结果相关性统计分析。实验结果表明滇池水体的氨氮含量均在0.089mg/L到0.300mg/L之间，变化幅度较小，基本处于稳定状态。以上点位氨氮含量与悬浮物含量线性拟合r=0.578，呈中度相关，表明滇池水体中氨氮和悬浮物的含量呈中度正相关关系。

2.2 河道水质监测结果及分析

河道水体的悬浮物主要是不溶于水的无机物、有机物及泥砂、黏土，其中小颗粒泥砂、粘土居多。选择不同浓度、不同点位的河道水样分析，检测出水样中氨氮含量以及悬浮物的相互关系。从实验结果可以看出，不同河道点位水体中悬浮物含量各不相同，氨氮含量也各不相同，但是相同河道水体中氨氮含量与悬浮物含量线性拟合°r＜0.3°，表明流动河道水体氨氮和悬浮物的含量相关性极弱。

2.3 饮用水源水样

选取饮用水源松华坝中、云龙坝中、大河水库、清水海坝中的水体样品为分析对象，以上水体悬浮物含量极低，悬浮物含量都在检出限以内，氨氮含量也较低为0.014mg/L～0.100mg/L，因为氨氮那氏试剂分光光度法的方法检出限为0.025 mg/L[7]，抽滤除去悬浮物后，氨氮的含量没有大的变化，则悬浮物含量少时，氨氮含量也较少，这也反推说明悬浮物含量与水体氨氮含量有关。

3 分析

3.1 滇池是典型的半封闭宽浅型湖泊，其流域面积小、水资源量少、无外来水资源补给、降雨集中、气候温和、日照时间长、蒸发量大，因此湖体常年富集以藻体为主的悬浮物。藻类对水体中某些污染物具有一定的吸附富集作用，并且从藻类原生质的组成C100H262O110N16P可知藻体自身就含有氮,藻类的代谢过程需要氮参与。滇池中藻体的种类和数量、藻体粒径随季节变化差异较大，同时藻类的分布受气温、气压，风力及风向的影响，不同区域水层中藻体存在差异[8]。不同点位悬浮物的组成和含量会因藻体的变化存在差异，则不同点位氨氮的含量也因此有所差异，悬浮物与氨氮具有一定的相关性，其相关性的强弱也受到藻体变化的影响，为中度相关。

3.2 鉴于河道水体的流动性，河道水体中的悬浮物主要是泥沙、粘土、矿物等微粒，这些无机微粒不产生氮的代谢，所以河道水体中氨氮含量与悬浮物的含量相关性极弱。

3.3 饮用水源清洁水体中本身氨氮含量以及悬浮物含量均较低，实验结果未显示任何相关性。

4 结语

4.1 滇池湖体水样中氨氮含量与藻类悬浮物含量呈正相关关系且滇池湖体内氨氮含量较河道和饮用水源高，并且分布均匀稳定。滇池湖体中氨氮的含量随悬浮物含量的增加而增大，氨氮浓度与悬浮物含量呈中度正相关关系。

4.2 河道水体中氨氮含量与悬浮物含量的大小无明显相关性。

4.3 饮用水源清洁水体氨氮含量在检出限附近且基本不变，其悬浮物含量均未检出。

[1]汤鸿霄,钱易,文湘华,等.水体颗粒物和难降解有机物的特性与控制技术原理(上卷)水体颗粒物[M].北京:中国环境科学出版社,2000,(12).

[2]Haakanson L.;Eckhéll J.Suspended particulatematter(SPM)in the Baltic Sea-New empiricaldata andmodels[J].EcologicalModelling, 2005,189(1-2):130-150.

[3]李道季,李军,陈吉余,等.长江河口悬浮颗粒物研究[J].海洋与湖沼,2000,31(3):295-301.

[4]国家环境保护局.中华人名共和国国家环境保护标准.水质氨氮的测定—那氏试剂分光光度法HJ535-2009.

[5]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出社,2002:276-281.

[6]国家环境保护局.水质悬浮物的测定—重量法（GB11901-1989）[S].

[7]国家环境保护局.水质氨氮的测定—那氏试剂分光光度法HJ535-2009.

[8]万能,宋立荣,王若南,刘剑彤.滇池藻类生物量时空分布及其影响因子[J].水生生物学报,2008,32(2):187-188.