芒究水库溶解氧变化规律及影响因素分析

尹晓琼

(云南省生态环境厅驻德宏州生态环境监测站，云南 德宏 678400)

1 芒究水库概况

芒究水库位于东经98°35′48″，北纬24°24′35″，距离芒市中心3.5km。根据《云南省地表水水环境功能区划(2010—2020年)》规定，芒究水库水功能区划为Ⅲ类(饮用二级，农业用水)，水库以防洪、灌溉为主，设计灌溉面积2666.67hm2。目前为芒市城区供水备用水源。

2 数据来源

芒究水库溶解氧数据来源于德宏州环境监测站2015—2019年湖库监测报告[1]，水样采集方法按照《HJ 494-2009水质 采样技术指导》，水样保存按照《HJ 493-2009水质 样品的保存和管理技术规定》进行。分析方法按照《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》要求进行。

3 芒究水库溶解氧变化规律

空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧[2]。在自然情况下，空气中的含氧量变化不大，所以水温是影响溶解氧的重要因素之一，正常情况下水温越低，水中的溶解氧含量越高。水中溶解氧是衡量水体自净能力的重要指标，水体的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间越短，说明水体的自净越强。

2015—2019年芒究水库溶解氧数据见图1。从图1可看出，芒究水库溶解氧数据1—12月均呈现M型规律。每年最低值出现在1、2、11、12月，每年7月数据也较低，最高值出现在3、4、9、10月，整个数据折线图呈M字型。

芒究水库2015年溶解氧最大值11.4，出现在9月，最小值6.13，出现在12月；2016年溶解氧最大值10.3，出现在5月，最小值5.8，出现在12月；2017年溶解氧最大值13.3，出现在4月，最小值5.2，出现在12月；2018年溶解氧最大值11.8，出现在5月，最小值5.4，出现在11月；2019年溶解氧最大值11.1，出现在6月，最小值5.92，出现在12月。5a来最低值在12月出现的概率为80%。从当地丰水期、平水期、枯水期来看，溶解氧最低值出现在平水期。根据季节变化来看，溶解氧最低值出现在冬季。

芒究水库2015年有10个月溶解氧满足Ⅰ类水质标准，2个月满足Ⅱ类水质标准；2016年有9个月溶解氧满足Ⅰ类水质标准，1个月满足Ⅱ类水质标准，2个月满足Ⅲ类水质标准；2017年有9个月溶解氧满足Ⅰ类水质标准，2个月满足Ⅱ类水质标准，1个月满足Ⅲ类水质标准；2018年有9个月溶解氧满足Ⅰ类水质标准，3个月满足Ⅲ类水质标准；2019年有9个月溶解氧满足Ⅰ类水质标准，2个月满足Ⅱ类水质标准，1个月满足Ⅲ类水质标准。2015—2019年溶解氧最小值为5.2，利用单因子评价，芒究水库溶解氧满足《云南省地表水水环境功能区划(2010—2020年)》规定的Ⅲ类标准。

4 影响因素

溶解氧的影响因素有曝气作用、光合作用、呼吸作用、废弃物的氧化作用[3]。其中光合作用和呼吸作用都与水中藻类有关。水温是影响藻类繁殖的重要因素，藻类繁殖对水质的透明度也有很大影响。所以结合芒究水库数据情况，本次主要讨论水温、叶绿素、透明度对溶解氧的影响。

(1)水温与溶解氧的关系

2015—2019年芒究水库水温变化见图2。每年水温变化呈现一个峰型，6—7月到达峰顶后又缓慢下降，每年12月—次年2月水温较低，结合图1来看，这三个月也是溶解氧出现最低值的时间，但7月水温没有明显降低，与溶解氧7月份偏低的情况不符合，而且水温最大值出现在6—7月份，与溶解氧最大值出现的时间也不完全符合。说明芒究水库水温较低时，水温与溶解氧是正相关的关系；水温升高时，溶解氧浓度升高，但水温最高时并不是溶解氧最高时。

(2)叶绿素与溶解氧的关系

2015—2019年芒究水库叶绿素变化见图3。2015年、2017年、2018年和2019年叶绿素浓度每个月相差不大。2016年的6月和7月叶绿素有个突变值，其余月份浓度值相差不大。2015—2019年叶绿素年均值分别为0.0012、0.0040、0.0048、0.0057、0.0055mg/L。从年均值来看，叶绿素浓度在慢慢上升。结合图1分析，每年4—11月叶绿素浓度相对较高，溶解氧浓度也相对较高，每年1、2、12月叶绿素浓度相对较低，溶解氧浓度也相对较低。说明芒究水库水中溶解氧主要来自藻类的光合作用。再结合图2看，水温较高的4—11月，叶绿素也较高，说明水温升高，加快藻类繁殖，大量藻类光合作用产生的氧气越多，水库溶解氧也随之升高。

(3)透明度与溶解氧的关系

2015—2019年芒究水库透明度变化见图4。2017年3、4月份透明度70cm,属于突变数据，剔除这两个数据来看，每年透明度变化呈现负峰型，1—5月透明度逐渐降低，6、7月是峰谷，之后缓慢升高。结合图1和图3来看，透明度高的月份，溶解氧较低，叶绿素也较低，透明度较低的月份，溶解氧较高，叶绿素也较高。说明芒究水库透明度和溶解氧成反相关的关系。

5 总结

通过对芒究水库2015—2019年溶解氧数据的分析发现，每年溶解氧数据变化图呈M字型，每年溶解氧最低值都出现在冬季水温较低时，最高值出现在春秋，每年夏季7月份有一个较低值出现。5a来，芒究水库溶解氧满足《云南省地表水水环境功能区划(2010—2020年)》规定的Ⅲ类标准。

进一步分析芒究水库溶解氧与水温、叶绿素、透明度的关系发现，水温升高，空气中氧气在水中的溶解度也升高，此时水中溶解氧也升高，同时也使水中藻类加快繁殖，藻类光合作用产生的氧气使水中溶解氧浓度升高，而藻类的繁殖会使水质透明度降低。