秦岭北麓L河水域水环境质量评价研究

2019-12-19张雪朱凝李姝颖王军锋

科技创新导报 2019年22期

张雪朱凝李姝颖王军锋

摘要：本文对秦岭北麓重要河流——L河水域水环境质量进行分析评价，为L河水资源开发和治理提供理论依据。依照地表水环境质量标准和监测规范要求，选取L河上游、中游和下游三个取样地，每地8个采样点，检测pH值、水温、钙镁含量、铬（Ⅵ）、氨氮、总磷、化学需氧量（COD）、溶解氧及总氮等关键水质指标。结果表明，L河水域符合地表水Ⅲ类要求，水域水环境质量相对稳定，具有一定的自净化能力。同时发现水样中氨氮、总磷及总氮水平偏高，提示在采集期水体中富含可溶性有机污染物（DOM）。

关键词：秦岭北麓河流水质综合评价

中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）08（a）-0116-02

秦岭北麓坐落于秦岭分水岭至关中平原南缘之间，该地区人口稠密、工农业发达，在陕西经济发展中发挥着重要作用。北麓主要河流L河，河长约44km，水面积340km2，年总流量13400万m3。近年来，随着工农业的蓬勃发展，L河流域水质污染已不容忽视，全流域的一二类河长下降，三四类河长呈增长趋向，严重影响L河流域的经济发展与沿岸人民的生存环境。为了保护水资源和把握水质量污染程度，对L河水样中的氨氮、总磷、总氮、溶解氧、化学需氧量等指标进行分析评价，为L河水资源开发和治理提供依据。

1 实验部分

1.1 试剂仪器及水样采集

1.1.1 试剂与仪器准备

本研究所用试剂均为分析纯试剂，产地除盐酸和硫酸（北京化工厂）、碳酸镁（西安市新城区医药化工厂）之外其余25种试剂均为天津天力化学试剂有限公司，配制溶液所用水为高纯水。实验中所用的主要仪器有紫外–可见分光光度计8000S（上海元析仪器有限公司）、分析天平（北京科学仪器有限公司）、恒温水浴锅（上海胜启仪器仪表有限公司）、电热炉（北京中兴伟业仪器有限公司）、压力锅（爱仕达有限公司）及各种玻璃器皿（成都玻璃仪器有限公司）。

1.1.2 水樣采集与处理

8月初在L河上、中、下游采集水样。每个采样点各采8个样。上游的水直接装样，下游中游水样静置30min后装样。现场对水温、pH值及水的浊度等基础指标进行观察和测量。其余指标均在实验室检测。

1.2 各项指标检测方案

1.2.1 配位滴定法测定水的硬度

粗配EDTA溶液（0.01 mol·L-1），用事先配置的钙标准溶液（0.01 mol·L-1）标定。

取三个250mL锥形瓶，各量取上游、中游、下游水样100mL，然后加入盐酸将水样酸化，并用电热炉将水样煮沸数分钟，以除去二氧化碳，冷却后依次加入三乙醇胺和氯化铵溶液5mL，以及铬黑T，用EDTA溶液滴定，指示终点是溶液由酒红色变为纯蓝色。

1.2.2 水杨酸光度法实现氨氮测定

移取氨氮标准使用液（1μg·mL-1）显色、定容并测吸光度以绘制标准曲线。移取1mL上、中、下游预处理的水样，加入1mL显色剂，2滴亚硝基铁氰化钠溶液，在比色管中摇匀，最后加2滴次氯酸钠溶液，再加蒸馏水到标线处。充分反应1h后，在697nm波长处测量吸光度。

1.2.3 钼酸铵光度法测定水体中的总磷

移取磷标准使用液（浓度分别为1mg·mL-1，10 ug·mL-1），显色、定容并测吸光度以绘制标准曲线。移取10mL上、中、下游预处理的水样，依次加入5mL钼酸溶液、2mL抗坏血酸溶液后摇匀，然后加蒸馏水定容到50mL比色管，再在50℃的水浴中加热大约30min，取出后冷却至室温，在710nm处测定其吸光度。

1.2.4 过硫酸钾光度法测定水中总氮

用硝酸钾标准使用液（浓度分别为100μg·mL-1，10 ug·mL-1），显色、定容并测吸光度以绘制标准曲线。移取2mL上、中、下游预处理水样，用蒸馏水稀释到10mL，再加入5mL过硫酸钾溶液，用纱布将其包裹住，在压力锅中加热40min，取出冷却到室温。加入1mL盐酸，用蒸馏水稀释到25mL标线处，再测定其吸光度。

1.2.5 高锰酸钾法测定水体中COD_Mn

移取100mL上、中、下游三份水样，到250mL锥形瓶中，依次加入5mL 6 mol·L-1H2SO4溶液、0.002mol·L-1高锰酸钾溶液10mL。煮沸5min，溶液的颜色应是浅红色。趁热用吸量管加入10mL 0.005 mol·L-1Na2C2O4标准溶液，溶液应变为无色。再用0.002mol·L-1 KMnO4溶液滴定，溶液由无色变为微红色即达到终点。

1.2.6 碘量法测量水中溶解氧

依照GB/T 7489-1989要求实施[5]。

1.2.7 二苯基碳酰二肼光度法测量六价铬

用铬的标准溶液（0.05g·L-1），显色、定容并测吸光度以绘制标准曲线。取上、中、下游水样于50mL容量瓶中，加入硫酸溶液和磷酸溶液各5mL，摇匀后，加入2mL显色剂，稀释至标线，反应生成紫红色络合物，在540nm处测量吸光度[6]。

3 结果和结论

依照地表水环境质量标准和监测规范要求，对L河上游、中游和下游三个地点，多个指标进行综合检测和评价。结果如下。

L河水温24℃～25℃，pH7～8，硬度4°-5°，上游水清澈，中下游较为浑浊。氨氮含量在2.5～4.4mg/L，总磷1.0～2.8mg/L，总氮2.4～2.8mg/L，COD2.2～3.4mg/L，溶解氧9.3～9.7mg/L，Cr（VI）0.033-0.046mg/L。

参照GB38382002地表水环境质量标准，结果表面L河水域符合地表水Ⅲ类要求;同时提示，L河水域水环境质量相对稳定，河流自净化能力较强;水体中氨氮、总磷及总氮水平偏高，提示水体中富含可溶性有机污染物（DOM）。这为后续L河流域水资源开发和保护提供理论依据。

参考文献

[1] 卢玉棋.水杨酸盐-次氯酸盐分光光度法测定水中氨氮[J].环境与健康杂志， 1999，9（5）：296-297.

[2] 程雪莲，宋香哲，张影.磷酸的钼酸铵分光光度法测定改进研究[J].精细与专用化学用品，2017，25（8）：31-33.

[3] 郑京平.关于过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定水中总氮方法改进探讨[J].光谱实验室，2011，28（1）：210-217.