九龙江南溪感潮河段环境监测的影响因素及解决策略研究

黄毅峰

（漳州市龙海环境监测站，福建 漳州 363100）

九龙江南溪江段地处福建漳州，总流域面积660 Km2，平均坡降0.2%，入河口年均潮差大于4 m，属于“强潮河口”。2018年在该流域河海交接处感潮断面建立了水质自动监测站。本文重点分析九龙江南溪感潮河段盐度、浊度等因素对环境污染物指标监测结果的影响，包括手工监测和自动监测，并提出解决问题的建议。

1 感潮河段环境监测的影响因素

1.1 高浓度氯离子对监测项目分析结果的影响

根据多年的数据跟踪调查，由于潮汐活动，涨潮时大量海水上溯，高盐海水混进河道，导致水质中含较高浓度氯离子。最高时感潮河段断面盐度可达20%，选取水质自动站2020年1～12月每小时的电导率结果统计，并按HJ 506-2009《水质 溶解氧的测定 电化学探头法》附表A.1-2电导率与含盐量的函数关系[1]进行换算，水站全年约一半的小时测试值盐度大于3%。水质中含较高浓度氯离子对现场溶解氧测试、实验室分析测试CODCr、CODMn、氟离子等多项指标均有一定的干扰因素，因为氯离子的存在，均可能导致实验数据失真。一是感潮河段现场测试溶解氧会受到一定的盐度影响，在上述标准附表A.1-1 氧的溶解度与水温和含盐量的函数关系中，水中氧的溶解度随着含盐量的增加而减少，总盐量在35 g/Kg以下时，二者呈线性关系，附表中的修正系数减少误差大约为1%。二是盐度对实验室CODCr项目的分析测试存在一定的干扰，盐度在0%～7%范围内，重铬酸钾法测得的CODCr实测值不随盐度的升高而变化，趋于稳定状态，不受盐度因素的干扰。盐度在7%～25%范围内，随着盐度升高CODCr值呈现对数型增长；盐度在25%～35%范围内，随着盐度升高CODCr值呈现复杂性的增长趋势[2]。按照HJ 828—2017《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》分析方法，CODCr检出下限为16 mg/L，而III类水质CODCr标准仅为20 mg/L，含高浓度氯离子分析测试可能需要稀释数十倍，更是加大了实验误差，而这误差极有可能造成水质超标情形，不能真实客观地反映水体污染状况。根据环境保护部办公厅关于印发《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书（试行）》的通知（环办监测函〔2017〕249号）：“六，化学需氧量的测定”，本方法不适用于含氯化物大于1 000 mg/L（稀释后）的水中化学需氧量测定。当氯离子浓度含量超过1 000 mg/L时，COD的最低允许值为250 mg/L，低于此结果的准确度不可靠。这更进一步说明盐度对CODCr分析项目的影响。三是盐度对CODMn测试同样造成一定程度的干扰，原理与CODCr类似。另外使用离子电极法测试氟离子，也易受水体中较高浓度的氯离子的影响，产生明显的实验误差。

1.2 较多沉降性固体对监测项目分析结果的影响

由于感潮河段水动力较好，大量的泥沙和高营养物质会随着潮涨和潮落混合在水样中，对现场监测和实验室分析均存在明显干扰和误差。一是退潮时，水质相对混浊，水体中富含大量的好氧菌，快速的消耗掉水体中的氧，因此现场测试溶解氧时涨平潮和退平潮相差很大。经选取2020年3月8日自动站数据进行对比，测试数据和潮汐表相互验证，发现溶解氧及电导率测试数据与潮水高度呈正相关（图1）[3]。二是盐度较高的情况之下，水体浮力较大，如果采样时水样按标准静置0.5 h后装瓶，那么还有大量的沉降性固体仍然存在水样中。如测试高锰酸盐指数时，现场静置沉降1 h后测定的数据明显比0.5 h静置沉降低。水质自动站监测设计时，采用管从河道抽取水样进入水箱，静置0.5 h后取上清液进行测试，同样存在沉降性固体沉降不充分而干扰测试数据的情况。三是水质浊度高对自动站监测氨氮和总磷等项目带来不利的影响，导致测定结果偏高。

图1 2020年3月8日水站溶解氧有效数据与潮高的数据对比

2 感潮河段环境监测的问题解决策略

2.1 避免高盐度对实验分析结果的影响

一是根据多次手工监测和自动站数据跟踪发现，当水位处于退平潮时，特别是小潮位时盐度较低，因此采样时间的选择应根据潮汐表进行跟踪选择，采样之前应先测试水质盐度，如盐度大于3%，则终止采样，另外选择时间进行采样。利用采样时间的选择可以从源头上有效避免高盐度水质对实验分析结果的影响。二是现场测试溶解氧时应严格按HJ 506-2009《水质 溶解氧的测定 电化学探头法》附表A.1-1氧的溶解度与水温和含盐量的函数关系进行修正以减少测量误差。三是水质自动监测站处理数据时应将此修正写入系统软件中。

2.2 避免浊度对实验分析结果的影响

上文提到，处于退平潮时盐度最低，这时候采样对各分析项目测试可以减少水质含高浓度氯离子的影响，但同时，退平潮时水体的浊度也最大，同样会干扰实验分析。一是如果采样时现场测试浊度太高，则可以考虑适当延长采样后静置时间，把静置30 min改成1 h，则可以大大减少沉降性固体对实验分析的影响。二是这种方法同样对水质自动监测适用，因为自动监测一般是4个小时分析一组数据，适当延长静置时间对项目减少浊度干扰有利并得到准确的数据而又不影响数据的上传。三是现场采样测试如果水体浊度大于200 NTU，根据《地表水总磷现场前处理技术规定（试行）》规定，测试总磷时前处理应采用离心机处理，按转速2 000 r/min，运行1 min，取上清液进行测试。如果是水质自动监测站，因为自动监测未采用离心处理，所以水体浊度大于200 NTU而产生的数据，应在审核时进行手工剔除。

3 结语

当前，我国生态环境监测网络建设取得历史性成就。在实践中找出各种环境监测影响因素并提出解决问题的方法，不断提升监测水平，是今后环境监测的发展方向。应加快实现生态环境监测现代化，为生态文明及美丽中国建设提供有力技术支撑。