湖泊水體中 CODCr、CODMn、BOD5、DO之間相互關(guān)系的研究

高 明，黃紹祥，彭小明

（1.江西省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江西 南昌 330000；2.南康市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江西 南康 341400；3.上饒縣環(huán)保局，江西 上饒 334000）

湖泊水體中 CODCr、CODMn、BOD5、DO之間相互關(guān)系的研究

高 明1，黃紹祥2，彭小明3

（1.江西省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江西 南昌 330000；2.南康市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江西 南康 341400；3.上饒縣環(huán)保局，江西 上饒 334000）

對(duì)湖泊水體中 CODCr、CODMn、BOD5、DO 4個(gè)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，通過測(cè)量數(shù)據(jù)分析研究湖泊水體 CODCr、CODMn、BOD5、DO之間的相互關(guān)系。通過數(shù)據(jù)的測(cè)量和四者關(guān)系的研究，為湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)分析和綜合評(píng)價(jià)等提供技術(shù)支持。

湖泊水體；DO；CODCr；CODMn；BOD5；相互關(guān)系

水體中溶解氧 （DO）的含量過低會(huì)使大量的水生生物窒息死亡，水體中的生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量 （CODCr）和高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）過高則是表明水體中有大量可被微生物或者化學(xué)試劑氧化分解的有機(jī)物污染物，在微生物降解有機(jī)物過程中，水中溶解氧減少，水體變渾濁，透明度降低，散發(fā)出惡臭味，破壞水體的生態(tài)平衡［1］，這些不但污染水體周圍的景觀，而且影響湖內(nèi)水產(chǎn)資源。BOD5的測(cè)定需要較長(zhǎng)的時(shí)間（5d），而 CODCr指標(biāo)的實(shí)用性在于它可在短時(shí)間內(nèi)（1～2h）取得結(jié)果，測(cè)定過程中影響因素少，測(cè)定工作簡(jiǎn)單易行［2］。因此研究BOD5和 CODCr的關(guān)系，找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)于需要連續(xù)、快速監(jiān)測(cè)的水體其現(xiàn)實(shí)意義是顯而易見的。

CODCr、CODMn通常被作為直接表示水體中有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)［3］，都是地表水評(píng)價(jià)的指標(biāo)項(xiàng)目。如果相關(guān)兩者在特定區(qū)域有線性關(guān)系性的話，則可以在選定湖泊區(qū)域水質(zhì)較好情況下，用CODMn值估算CODCr結(jié)果，可以減少 CODCr的監(jiān)測(cè)頻次，降低分析產(chǎn)生的Cr6＋的二次污染。

本文就地表水中 CODCr、CODMn、BOD5、DO之間的相關(guān)性進(jìn)行分析和探討，研究其相互之間的關(guān)系，對(duì)建立預(yù)防水體污染機(jī)制，水體連續(xù)、快速監(jiān)測(cè)，質(zhì)量控制措施，減少選定湖泊區(qū)域中 CODCr監(jiān)測(cè)頻次具有重要的指導(dǎo)作用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)水樣的選取

試驗(yàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)遵循 《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》［4］并結(jié)合具體情況，于2010年期間在鄱陽(yáng)湖南磯山、伍湖分場(chǎng)、金溪嘴、南湖村處定期采集水樣。

1.2 主要儀器

酸式滴定管、生化培養(yǎng)箱 （SPX－250BIII，天津市泰斯特儀器有限公司）。

1.3 水樣的處理

參考HJ505－2009、GB／T11892－1989、GB／T11914－1989和 GB／T11892－1989對(duì)水樣 的CODCr、CODMn、BOD5、DO進(jìn)行測(cè)定

2 結(jié)果與討論

2.1 CODMn與 CODCr的相互關(guān)系

從圖1可見，CODMn的值是隨 CODCr的值增大而增大。以 CODCr為變量 x，以 CODMn為變量 y，統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到線性回歸方程為y＝ 0.3072x－0.1420，相關(guān)系數(shù)R＝0.961，表明CODCr與CODMn具有較好的相關(guān)性。

選定置信為99%，樣本數(shù) n＝14，f＝14－2＝12，查相關(guān)系數(shù)的臨界表 γa，γ0.01＝0.661，且 R ＝0.961＞γ0.01＝0.881，可見，選定湖泊區(qū)域水體中CODCr和CODMn存在明顯的線性關(guān)系。

2.2 BOD5與 CODCr的相互關(guān)系

從圖2可見，BOD5值總體趨勢(shì)隨 CODCr值的增大而增大，這兩個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系可用下式表達(dá)BOD5＝a×COD＋b式中 a和 b是常數(shù)，且 a＜1。以CODCr為變量 x，BOD5為變量y，統(tǒng)計(jì)得到線性回歸方程為 y＝0.5984x－4.147，相關(guān)系數(shù) R＝0.899。

選定置信為99%，樣本數(shù) n＝24，f＝24－2＝22，查相關(guān)系數(shù)的臨界表 γa，γ0.01＝0.518，且 R ＝0.899＞γ0.01＝0.515，可見，選定的湖泊區(qū)域水體中 CODCr和 BOD5存在明顯的線性關(guān)系。

2.3 DO與 BOD5的關(guān)系

BOD5值表明可被微生物降解的有機(jī)物，這些有機(jī)物降解過程中，微生物降解有機(jī)物時(shí)需要消耗大量的氧氣［5］，由于大量的有機(jī)物分解，耗氧速率大于復(fù)氧速率，DO也就迅速下降，反之亦然。這就出現(xiàn)了圖3中 DO值和 BOD5此漲彼消的負(fù)相互關(guān)系。

3 結(jié)果與討論

（1）通 過 對(duì)選 定 湖 泊區(qū) 域 水 體中 CODCr、CODMn、BOD5三項(xiàng)參數(shù)關(guān)系的探討，得出選定研究湖泊區(qū)域水體中CODCr與CODMn，CODCr與 BOD5之間具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.961、0.899，通過相關(guān)檢驗(yàn)具有顯著相關(guān)性。

（2）通過對(duì)湖泊水體 CODCr和 BOD5關(guān)系的探討，得到的回歸方程y＝0.5984x－4.147。CODCr和BOD5回歸方程建立后，可以通過回歸計(jì)算把CODCr測(cè)定值換算成 BOD5測(cè)定值，即可用CODCr值計(jì)算出BOD5值，為快速掌握地表水質(zhì)狀況提供支持，這對(duì)水體連續(xù)、快速監(jiān)測(cè)工作本身來(lái)講具有一定的積極作用。

（3）通過對(duì)湖泊水體 CODCr與 CODMn關(guān)系的探討，得到的回歸方程 y＝0.3072x－0.1420。CODCr和BOD5法回歸方程建立后，可以通過回歸計(jì)算把CODMn測(cè)定值換算成 CODCr測(cè)定值，為快速掌握地表水質(zhì)狀況提供支持，這對(duì)水體連續(xù)、快速監(jiān)測(cè)工作本身來(lái)講具有一定的積極作用。大大節(jié)省了人力和物力，減少了二次污染。

（4）BOD5與 DO的關(guān)系曲線圖表明了 BOD5與DO存在著負(fù)相互關(guān)系。

（5）對(duì)于同一湖泊水體，由于水質(zhì)會(huì)隨著季節(jié)、周邊環(huán)境等的變化或多或少有所變化，其回歸方程中斜率、截距也會(huì)有所不同，不能一概而論。當(dāng)你確定同一湖泊水體有變化時(shí)應(yīng)重新確定方程中的斜率和截距方可應(yīng)用。對(duì)于其他湖泊水體亦然。

［1］王妮娜，李浩飛.漢江漢中段水體COD、BOD與DO相互關(guān)系的研究 ［J］.化工技術(shù)與開發(fā)，2011，400（3）.

［2］黃慧坤.辨析高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量 ［J］.云南環(huán)境科學(xué)，2004，23（S1）.

［3］奚旦立，孫裕生，劉秀英.環(huán)境監(jiān)測(cè) ［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［4］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局編委會(huì).水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法 （第四版）［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［5］張 最，李崇明.三峽水庫(kù)成庫(kù)后水體中 CODMn、BOD5空間變化 ［J］.湖泊科學(xué)，2007，19（1），70－76.

The Study of the Relationship between CODCr，CODMn，BOD5and DO in the Lake

GAO Ming1，HUANG Shao-xiang2，PENG Xiao-ming3
（1.Jiangxi Provincial Environmental Monitoring Center，Nanchang Jiangxi 330000 China）

The CODCr，CODMn，BOD5and DO have been tested for the lake water，and the relationships among these four indexes have also been analyzed.It provides technical support for the quality control，data analysis，and comprehensive assessment of the lake water monitoring.

lake water；DO；CODCr；CODMn；BOD5；correlation

X83

A

1673－9655（2013）03－0121－03

2012－11－15