|
春季是河流生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷顯著變化的時(shí)期。隨著日照時(shí)間延長(zhǎng)、氣溫逐步回升,河道水溫也隨之上升。這一看似平緩的溫度變化,對(duì)水體中生化需氧量(BOD)產(chǎn)生著直接影響。BOD作為衡量水體有機(jī)污染程度的核心指標(biāo),其數(shù)值變化反映了微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)分解以及水體自凈能力的綜合狀態(tài)。目前,常用BOD生化測(cè)定儀進(jìn)行戶外監(jiān)測(cè)。 一、水溫升高加速微生物分解活動(dòng) BOD的本質(zhì)是在規(guī)定條件下,微生物分解水中有機(jī)物所消耗的溶解氧量。溫度是控制微生物代謝速率的關(guān)鍵因素。研究表明,隨著水溫升高,微生物酶的活性增強(qiáng),有機(jī)物的降解速率明顯加快。一項(xiàng)針對(duì)不同水體類型的研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)物降解的溫度敏感性系數(shù)(Q10)在河流水體中約為1.49,這意味著溫度每升高10℃,有機(jī)物的分解速率將提高約49%。 春季水溫從冬季的低點(diǎn)逐步回升,微生物活動(dòng)隨之"解凍"。附著于河床沉積物和水體中的好氧細(xì)菌進(jìn)入活躍期,加速分解冬季積累的有機(jī)碎屑、枯枝落葉以及生活污水帶入的有機(jī)物。這一過(guò)程直接表現(xiàn)為BOD測(cè)定值的升高——微生物需要消耗更多氧氣來(lái)完成有機(jī)物的氧化分解。 二、藻類繁殖對(duì)BOD的貢獻(xiàn) 春季水溫升高還帶來(lái)另一生態(tài)變化——浮游植物開(kāi)始大量繁殖。日照延長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)鹽充足、水溫適宜,為藻類生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件。牡丹江的研究表明,浮游植物豐度以春季最高,且BOD是影響浮游植物豐度的最主要相關(guān)因子。 藻類對(duì)BOD的影響具有雙重性:白天光合作用產(chǎn)氧,可增加水中溶解氧;但當(dāng)藻類大量死亡后,其殘?bào)w成為微生物分解的新鮮有機(jī)物,反而會(huì)消耗氧氣。這種"晝產(chǎn)夜耗"的動(dòng)態(tài)過(guò)程,使BOD測(cè)定值在春季呈現(xiàn)復(fù)雜變化。 三、不同季節(jié)BOD的對(duì)比特征 多條河流的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,BOD存在顯著的季節(jié)差異。日本大和川的研究發(fā)現(xiàn),BOD呈現(xiàn)冬季高、夏季低的規(guī)律,主要因?yàn)橄募舅疁剌^高時(shí)有機(jī)物分解更為充分,水體自凈能力增強(qiáng)。然而,春季作為過(guò)渡季節(jié),情況更為復(fù)雜:一方面水溫開(kāi)始回升但尚未達(dá)到夏季水平,另一方面冬季積累的有機(jī)物和春季徑流帶來(lái)的新污染物同時(shí)存在。 南江下游10年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析顯示,BOD與COD、TOC的相關(guān)性在枯水期(10月至4月)高于豐水期,表明季節(jié)特征對(duì)有機(jī)物指標(biāo)的關(guān)系具有重要影響。春季正值枯水期向豐水期過(guò)渡階段,水文條件和溫度變化疊加,使BOD處于動(dòng)態(tài)調(diào)整之中。 春季水溫升高帶來(lái)的BOD變化,對(duì)河流水質(zhì)管理具有警示意義。一方面,BOD升高意味著水體中有機(jī)物負(fù)荷增加,溶解氧消耗加大;另一方面,溫度升高也加速了水體自凈過(guò)程,有助于有機(jī)物的徹底分解。關(guān)鍵在于二者能否達(dá)到平衡。 北運(yùn)河的研究表明,氣候變暖對(duì)河流自凈過(guò)程的影響是多環(huán)節(jié)綜合作用的結(jié)果。浮游植物生長(zhǎng)、硝化反硝化過(guò)程、氨氮礦化作用均受溫度調(diào)控,進(jìn)而影響B(tài)OD的整體表現(xiàn)。波河的研究同樣發(fā)現(xiàn),水溫升高可增強(qiáng)沉積物的反硝化能力,在一定程度上緩沖氮素向河口的輸送。
本文連接:http://m.b58pi3d.cn/newss-4274.html
|