地表水中温度、溶解氧、氨氮的关系研究

苏建成

摘  要：随着人们环境保护意识增强，地表水健康程度受到重视，人类聚集性污染对地表水的影响很大，因此选取了城区中心环城河支河入河口处点位，对地表水中温度、溶解氧、氨氮三个主要指标在时间维度上的对应关系展开研究。由此得出：溶解氧和氨氮在不同水温条件下变化趋势一致，在相近温度条件下溶解氧浓度和氨氮浓度变化趋势成反比，我们可以通过曝气让河道水质溶解氧浓度升高，相应氨氮浓度会降低，水质质量就会得到保证，为治理河道污染提供有力依据和方法;治理技术需要发展，以后通过水生态技术让河道更美丽。

关键词：环境保护;温度;溶解氧;氨氮;趋势;治理水生态

中图分类号：X832         文献标志码：A         文章编号：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状况的一个重要指标，溶解氧的数值大小跟很多因素有关，最主要的几个因子是大气压、空气里氧气的浓度、水体的温度等，水中有很多微生物，分为喜氧微生物和厌氧微生物，水中的有机化合物会在喜氧微生物的新陈代谢下降解，会大量消耗水中的溶解氧，从而使水中的溶解氧浓度下降;水中溶解氧的来源有很多方式，最主要的方式分为两个，第一个是空气中的氧气溶解在水中，第二个是水底的各种植物通过光合作用产生的氧气溶解在水中。

氨氮是地表水水质状况的另一个重要指标，水中氨氮的来源有很多，有人类活动产生的生活污水以及人和动物的粪便，粪便中的有机物经过微生物降解产生氨氮，水质的富营养化跟氨氮有密不可分的关系。

为了防止水体富营养化，控制水体中氮的来源是很重要的，输入性的氮素我们可以通过防止污水的排入，排入河流的水必须经过净化处理，还有就是河道底泥中的氮素也是重要的污染源，现在主要治理水质的方法是水中曝气，曝气会使水中的氨氮浓度明显降低，但是水中还有其他类型的氮素，随着新技术的发展，我们可以发明很多新的治理手段。

2 数据采集及测定方法

这是一处自动监测站，监测点位位于环城河支流奄浜河泵闸外10米处，如图1所示箭头所指的A点。

仪器特点与方法。温度测定：温度测定方法用的是热敏电阻探头。AmtaxTM inter2 氨氮分析仪：我们使用的是靛酚蓝法（符合DIN 38406 E5 标准），水中的铵离子在催化剂的作用下与次氯酸根离子和水杨酸根离子反应，反应生成绿色的靛酚化合物，靛酚化合物的浓度大小跟颜色成正比，由此根据拟合的线性方程计算出被测水质中氨氮的浓度。

溶解气体在线测定仪。溶解氧测定仪使用的是LDO探头法，具体原理如下：探头的最前端是一个传感器，传感器表面有荧光物质涂层，荧光物质会在波长较短的蓝光的照射下，荧光物质会被激发出红色的光波，探头里面另有一个接收光波的感光元件，当荧光物质被激发的红色光波释放完能量，荧光物质能级会恢复到基态，水中的溶解氧浓度跟蓝光的发射时间和红光恢复基态的时间有关，氧气浓度越大，荧光物质发射红色光波的时间就越短，因此可以计算溶解氧的浓度。

数据记录如下，每两个小时监测一次温度、氨氮、溶解氧数据，每天数据个数为12组，最后算月平均值，总共统计时间为一年期限，数据具体详情如表1。

3 结果与分析

图3、4、5说明情况，为了温度能和溶解氧、氨氮能在同一个坐标系内体现，温度取原值的十分之一作为衡量度;趋势线用了多项式模拟，颗粒度不需要很精细，选取的多项式为两次方进行模拟。

溶解氧和水温的变化关系如图3所示。从1月份到12月份，溶解氧的浓度变化趋势从高到低再升高成U字形水温的数值变化恰好和溶解氧相反呈现倒U字形;分析得出水温越低溶解氧浓度越高，水温越高溶解氧浓度越低。

氨氮和水温随时间的变化关系如图4所示。从1月份到12月份，氨氮的浓度变化趋势从高到低再升高成U字形水温的数值变化恰好和氨氮相反成倒U字形;分析得出水温越低氨氮浓度越高，水温越高氨氮浓度越低。

氨氮和溶解氧随温度的变化关系如图5所示。从1月份到12月份，我们已经知道温度趋势由低到高再下降成倒U字形趋势，溶解氧和氨氮变化趋势一致，浓度由高变低再升高成U型。

氨氮和溶解氧的变化关系如图6所示。选取了七月份温度相差不大的20天时间，研究溶解氧和氨氮的关系，通过趋势线拟合，表明溶解氧和氨氮的趋势成反比，当溶解氧浓度降低时氨氮浓度升高，溶解氧浓度升高时氨氮浓度降低。

4 结束语

在不同温度条件下溶解氧浓度和氨氮浓度变化趋势相同，在相近温度条件下溶解氧浓度和氨氮浓度变化趋势成反比，温度对溶解氧和氨氮浓度大小起着决定性的作用，同时溶解氧和氨氮互相影响;要想使水质变好就得使水温变化，只能根据季节变化调节，实际操作不现实，我们可以通过曝气让河道的水质溶解氧浓度升高，这样同时氨氮浓度会降低，水质质量就会得到保证。

参考文献：

[1]石敏.辽河盘锦段与河口海域水体氮素分布特征及其与溶解氧的关系[J].黑龙江环境通报，2011，35（04）：36-38.

[2]王锦旗，王国祥.溢流堰影响下溶解氧与氨氮及CODMn的关系[J].人民黄河，2007（09）：52-53.