论水体污染技术指标参数的研究

彭辉

（秭归县环境监测站 湖北 宜昌 443600）

0 引言

随着环境的不断恶化，工业废水、城市与农业污水等大量的排放，造成严重的水污染问题，已经严重的影响人们的生活与身体健康，水污染问题已经成为当代人们关心的重要问题。为了对水质进行有效的管理，必须采取一定的监控手段与保护措施，其中最重要是对水质参数进行实时的分析与的监控，从而保证水质的安全性。本文结合三峡大坝库区的水文，进行对三峡库区水质的COD、BOD和TN与高锰酸盐指数的相关的指标参数的研究工作，分析水质情况，实时的监控水质情况，为水污染的防治提供技术参数信息，在水体防治过程中具有重要的意义。

1 水体污染技术参数

1.1 化学需氧量COD

对水质中有机物的含量可以通过COD这个技术指标来进行衡量，这个指标比较严格，很容易影响数据的准确性。在现实中大部分采用的重铬酸钾或者高锰酸钾作为氧化剂，作为测定水质中的有机物的含量，其中天然水与清洁的水不宜采用重铬酸钾的方式进行需氧量的测量。

1.2 生化需氧量BOD

BOD也是测量水体中有机物的含量的其中的一个技术指标，表示是在有氧的条件下微生物进行降解获得中所需要的氧气的数量。有机物降解第一步进行转化为CO2，氨和H2O，另一个阶段氨进一步分解为亚硝酸与硝酸盐的过程，共同构成了有机物的分解过程。在有机物分解过程中会受到温度与时间的影响，通过实验可以得到最适宜分解的温度为15-30度。为了使得BOD的值具有很好的适用性，采用在20度的环境下经过5天培养后，测量有机物的分解数量，记为BOD5，其被广泛的应用在水质有机物的测量中。用BOD参数的范围表示水体的情况，例如大于4mg/L表示水体污染。

BOD与COD都用来测量水质中有机物的含量，两者存在着一定的相关性，两者之间的关系与分析在下面会进行说明。

1.3 总氮TN

在水质中，总氮TN也是一个重要的指标，具体可以参照GB/T11894-89中描述的方法。当水溶液温度为60度以上，通过NaOH进行分解加速，过硫酸钾分解产生硫酸氢钾与氧原子，硫酸氢钾在溶液中离解出氢离子。氧原子在120-124度条件下，可以使得氮化合物转化为硝酸盐，有机物也同时被氧化分解，转化为硝酸盐。

TN与BOD，COD之间存在着一定的相关关系，TN的含量通过检测氮原子的数量进行监测。TN的测量中通过碱性过硫酸钾紫外分光光度方法进行测量，其也是测量水质的一个重要的指标。

1.4 高锰酸盐指数

高锰酸盐指数技术参数是通过检测水体中的有机物或者无机物被氧化过程中通过高锰酸钾的使用数量，得到其消耗氧的数量。通过在水体中加入高锰酸钾并加热通过化学反应，利用草酸钠与高锰酸钾的相互作用得到其参数数值，其技术指标可以反映水体的污染情况。由于受到诸多因素的影响，高锰酸盐指数的测量的准确性难以保证。

2 水体数据的采集与分析方法

针对本文中研究的处于三峡大坝区域的水质分析，选取处于宜昌市秭归县段（东经110°18′-111°0′，北纬30°38′-3）进行水质分析，设置6个监测断面，在每个断面处设置左、右、中间三个观测点，水体采集的深度为水面以下0.8m深处进行。水体的采集时间按照枯水期（11月到12月与次年1月到2月），平水期（3月到6月），丰水期（7月到10月）的时间进行数据的采集，以月为单位定期的进行BOD，COD，TN与高锰酸盐等参数的测量工作，数据的采集具体时间从2012年1月至2013年3月。

水体的分析方法采用上述的具体的方法，COD采用重铬酸钾法的方式进行测量，BOD采用产生BOD5的方式测量，TN采用碱性过硫酸钾紫外消解分光光度法的方式进行测量。

3 数据的回归计算

对水体的监控的数据信息进行最小二乘法的数学计算方法进行回归分析，得到相回归计算中的诸多参数信息，通过对数据进行统计分析，得到水体技术参数指标的相关性。本文中得到的回归计算结果如表1所示：

表1 数据进行回归计算结果

4 结论分析

对水体数值测量的数据进行分析，主要包含了BOD、COD，TN与高锰酸盐指数的相关性分析与回归分析。

1)相关性分析

通过分析得到BOD、COD,TN与高锰酸盐指数的相关系数大于t（0.05）的临界值，可以得到BOD，COD,TN以及高锰酸盐指数三者之间的关系是线性的，可以用COD=x+yBOD，其线性的相关性如图3-1中所示的回归方程也是线性关系。

2)回归分析

进行回归检验t值与t（0.05）临界值进行比较，得到BOD、COD,TN与高锰酸盐指数都大于t（0.05）时值，因此可知BOD、COD,TN与高锰酸盐指数三者之间存在一定的回归关系。

3)回归精密度与准确度

测量的数值与真实值之间的差异通过回归精密度来反映的，主要通过的方式是采用剩余数据的标准差，具体计算公式为4-1所示：

通过公式4-1可以得到各测量点的数据的精密性以及观测点处于的区域，当变化较大时候表示处于的区域之外远，反之位于区域内近。从图3-1可以得到总氮（TN）指数与高锰酸盐指数回归方程的精确度与准确度比BOD、COD与高锰酸盐指数要好

4)相关指数与回归性分析在长江水质监测应用

在长江的水质监测环节，通过对BOD，COD，TN等指标进行监测在水质控制中具有重要的作用。上述的数据相关性与回归进行分析，可以得到COD，BOD，TN与高锰酸盐指数之间具有很好的相关性，而最为显著的是TN指数，因此在本文研究的水质监控中采用COD、BOD与TN数据进行同一区域内的高锰酸盐指数的评价，可以有效地解决在长江水质监测中利用高锰酸盐指数评价地表水等受到诸多因素影响下的不准确问题，以及在水污染源处的COD，BOD与TN不能比对的难题，进行相关参数的关联，对水质污染的监测具有重要的意义，时刻的进行水质的监测与比对，保证水体质量。

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