杜塘水库溶解氧随深度变化规律
2012-07-25福建省环境监测中心站
福建省环境监测中心站 郭 伟
水中溶解氧的含量是评价水体水质和水体自净能力的重要指标,水体中的溶解氧含量对于水生生物的生存、水体的自净功能等具有重要的作用[1]。溶解氧含量与诸多因素有关,气象参数、水温、水深及水中溶质(如其他气体、有机物或无机物)的变化都会引起其较大改变。在水产养殖中,鱼类的生长速度及对饲料的利用率都将随着水中溶氧量的升高而增加,低氧不利于鱼类生长,过低的溶解氧甚至还会导致鱼类窒息死亡。在水体的自净功能中,高浓度的溶解氧有利于污染物的降解,而溶解氧含量过低会导致水体发黑、发臭。
云霄杜塘水库是早期建成的中型水库,属漳江支流白银溪,总库容1621万立方米,灌溉面积3.57万亩,是一座以灌溉为主结合发电、供水等综合利用的中型水库。本文主要研究杜塘水库不同季节水深变化对溶解氧浓度的影响。
1 材料与方法
2008年4月、7月、10月选择杜塘水库六个点位采集水样进行溶解氧分析研究。每个点位分层采样,相隔1 m采集一个样品,直至20m,点位包括坝前和库心,共采集90个样品,采集水样采用TN-S直立式有机玻璃采水器,以取得理想效果。所有点位均测定水温、水深以及溶解氧,溶解氧的测定采用溶氧仪,所有数据均在现场测定。
2 结果分析
2.1 不同季节溶解氧变化
溶解氧含量在不同季节不同深度存在显著差异,杜塘水库溶解氧在不同季节随水深变化情况见图1。
从图 1可以看出,夏季表层溶解氧含量最高,达到7.68mg/L,温度达到29℃,表层藻类繁殖较快,富氧能力较强,因此表层溶解氧较高;随着深度的增加,藻类繁殖能力下降,水体富氧能力降低,因此溶解氧降低;在5m的位置,出现季节性的稳定层,在这里水流交换能力减弱,溶解氧比较稳定,大约稳定在4.8mg/L左右;底层水体溶解氧降低至基本为零,这主要是因为表层藻类以及浮游动植物死亡后,尸体在底部形成腐殖质加大耗氧量,使溶解氧降低至几乎为零。
春季溶解氧在 5m以上比较稳定,基本上稳定在7.2mg/L,在5m深度以下溶解氧降低,但是也较稳定,大约在6mg/L左右。春季表层温度和下层温度基本没有差异,稳定在18℃左右,造成5m以下溶解氧降低的主要原因是水体交换能力减弱,而底层受阳光照射强度低于表层,浮游植物光合作用能力降低,富氧能力降低,导致5m以下水层溶解氧低于表层。
秋季溶解氧上下层变化不显著,只是在底层时溶解氧降低显著。秋季上下层温度较稳定,变化不显著,未出现温跃层,上下层水体交换能力较强,水质比较均一,因此溶解氧变化不显著,而在底层,由于底质耗氧溶解氧,使得底层的溶解氧降低。
图1 不同季节库区溶解氧随深度变化
2.2 夏季库区不同位置溶解氧变化
夏季杜塘水库坝前和库心溶解氧变化规律见图2。从图2可以看出,表层坝前溶解氧含量高,达7.67mg/L,可能是由于坝前藻类聚集较多,光合作用释放氧气,使表层富氧能力增强,溶解氧较库心高,随着水深增加,坝前和库心溶解氧含量均显著减少,在5m左右溶解氧含量基本保持稳定,直至16m处再次显著降低,这是由于底质的影响,消耗了氧气。而库心在水深7~11m之间溶解氧较坝前有所回升,可能是因为在库心这个位置出现营养层,一些浮游植物在这里繁殖,释放氧气使得溶解氧增高。
图2 库区不同位置DO变化规律
3 结论
3.1 溶解氧浓度随着水深的增加而减小,在20m以下溶解氧几乎为零。
3.2 春季表层至5m深处溶解氧浓度较稳定,由于光合作用降低5m以下溶解氧降低;夏季在5m附近出现温跃层,温跃层以上溶解氧较高,温跃层以下溶解氧较低,温跃层溶解氧较稳定;秋季溶解氧随水深的变化不显著,只在底层时溶解氧降低显著。
3.3 杜塘水库不同位置溶解氧变化显著,表层坝前溶解氧较高,库心水深4m~16m之间的溶解氧浓度较高。
[1]聂国朝.襄阳护城河水体中溶解氧含量研究[J].水土保持研究,2004,11(1):60-62.
[2]沙鸥,马卫兴,徐国想, 等.地表水中溶解氧监测及变化规律[J].环境监测管理与技术,2008,20(1):48-50.
[3]洪小谷.云霄杜塘水库富营养化与蓝藻水华爆发前后控制与调查[J].漳州师范学院学报(自然科学版),2011(2):67-72.