前言
東坡湖位于海南大學(xué)海甸校區(qū),原為南渡江三角洲之海甸島形成后遺留下來的一天然湖泊。海南的人文教育歷史可上朔至八百年前蘇軾儋州辦學(xué),海南大學(xué)落戶現(xiàn)校址后,出于園林美化的理念,保留了這一片綠水,并將其命名為“東坡湖”,以紀(jì)念蘇氏貶謫海南三年,為瓊地文化教育事業(yè)做出不可靡滅的貢獻(xiàn)之意,亦有借東坡之名,激勵(lì)一代學(xué)子自強(qiáng)之寄望。
曾經(jīng)的東坡湖,是海甸島一個(gè)不可多得的美麗之湖,岸樹島影,氣氛優(yōu)雅,毗鄰海南大學(xué)圖書館,引導(dǎo)勸學(xué)之意不言而喻。湖邊長(zhǎng)椅,是清晨讀書和晚間情侶幽會(huì)的好地方。
然而現(xiàn)在,湖水渾濁不堪,由于水體富營(yíng)養(yǎng)化,藻類大量繁殖又大量死亡,造成水體中有機(jī)物大量增加,湖水顏色成了墨綠色,臭味隨風(fēng)遠(yuǎn)揚(yáng),很顯然,其水質(zhì)已經(jīng)遭到嚴(yán)重污染。去圖書館的同學(xué)們每次經(jīng)過東坡湖,無不掩鼻匆忙避過的,有風(fēng)的時(shí)候,在圖書館里自習(xí)還能聞到臭味。
出于對(duì)東坡湖昔日美好的惋惜,以及對(duì)其污染程度的探究,我們組決定對(duì)東坡湖水的幾個(gè)基本理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,以分析評(píng)價(jià)其水質(zhì)和受污染情況。
1 采樣與分析方法
1. 1 采樣地點(diǎn)和時(shí)間
于2011年5月14日早晨7:40--8:18在東坡湖,確定分布東、南、北的3個(gè)不同采樣點(diǎn),在距水面0.5m水域,進(jìn)行水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)采樣。
1. 2 分析方法
測(cè)定分析項(xiàng)目包括溫度、鹽度、pH值(電位法)、溶解氧(碘量法) 、硫化物(碘量法)、亞硝酸鹽(重氮--偶氮法)、活性磷酸鹽(磷鉬藍(lán)法)。
樣品的現(xiàn)場(chǎng)處理及分析測(cè)量方法均按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范—海水分析》[1] 中規(guī)定的方法進(jìn)行。
2.測(cè)定結(jié)果
2. 1 溫度、鹽度、p H值測(cè)定
用鹽度計(jì)測(cè)鹽度,電位法測(cè)水樣的溫度和PH值。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果見表1。
2. 2 溶解氧測(cè)定
碘量法測(cè)定。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其處理結(jié)果見下表(表2)。
注:含氧量的計(jì)算
式中:
- 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,0.01摩爾 /升;
V - 滴定時(shí)用去硫代硫酸鈉溶液的平均體積,單位為毫升;
V1 - 滴定時(shí)所用水樣的體積,單位為毫升;
f1 - V2/(V2-2),式中V2為水樣瓶容積,100毫升,2為固定液的體積。
飽和度的計(jì)算
式中:
-測(cè)得水樣的氧含量(mg/L)÷1.429,單位為毫克/升;
-現(xiàn)場(chǎng)水溫及鹽度條件下,海水中氧的飽和含量,毫克/升,查找文獻(xiàn)得,其實(shí)驗(yàn)溫度和鹽度條件下為4.67ml/L。[2]
2. 3 硫化物測(cè)定
碘量法測(cè)定。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3
注:
式中:V — 滴定時(shí)所用水樣體積,為50毫升;
— 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,為0.01摩爾/升;
V1 — 滴定水樣時(shí)用去硫代硫酸鈉溶液平均的體積,單位為毫升;
V2 — 滴定空白時(shí)用去硫代硫酸鈉溶液平均的體積,單位為毫升。
2. 4 亞硝酸鹽測(cè)定
重氮—偶氮法測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果見表4,并用相對(duì)吸光值(Ai-Ao)和色階濃度(μmol/L)作亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線。
將測(cè)得數(shù)據(jù)記錄于表4中,按下式計(jì)算An。
An=-Ao
由An值查工作曲線或按下式計(jì)算水樣中亞硝酸鹽氮的濃度。
=(0.252-0.0009)/0.0576=4.36(μmol/L)
則換算成無機(jī)氮含量(以N計(jì))= 4.36×14.0067/1000=0.06107mg/L
式中: cNO2-N - 水樣中亞硝酸鹽氮的濃度,單位為μmol/L;
An - 水樣中亞硝酸鹽氮的吸光值;
Aw - 測(cè)得水樣的吸光值
a - 標(biāo)準(zhǔn)曲線中的截距;
b - 標(biāo)準(zhǔn)曲線中的斜率。
2. 5 活性磷酸鹽測(cè)定
磷鉬藍(lán)法測(cè)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5.
以活性磷酸鹽的相對(duì)吸光值(Ai-Ao)和色階濃度(μmol/L)作標(biāo)準(zhǔn)曲線如下。
將測(cè)得數(shù)據(jù)記錄于表5中,按下式計(jì)算An。
An=-Ao
由An值查工作曲線或按下式計(jì)算水樣中活性磷酸鹽的濃度。
換算成標(biāo)準(zhǔn)單位(以P計(jì))為:15.39×30.97376/1000=0.4767mg/L
式中:
An - 水樣中活性磷酸鹽的吸光值;
Aw - 測(cè)得水樣的吸光值
a - 標(biāo)準(zhǔn)曲線中的截距;
b - 標(biāo)準(zhǔn)曲線中的斜率。
2. 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜述
2011年5月14日,測(cè)得東坡湖水溫為29.0℃,鹽度為24‰,pH=8.49。其他指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見表6。
3 水質(zhì)分析評(píng)價(jià)
3. 1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《海南省海洋功能區(qū)劃》[3]和《海口市海洋功能區(qū)劃》,海南大學(xué)東坡湖屬于II 類功能區(qū)范圍,因此評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3097-1997) [2] 中的II 類海水標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)濃度如表7。
3. 2 溫度、鹽度、p H值
海南大學(xué)東坡湖位于亞熱帶地區(qū),春末早晨湖水溫度達(dá)29.0℃屬于正?,F(xiàn)象。[4]鹽度為24‰,說明此湖屬于半咸水湖,外出口與近海相通,內(nèi)部有校園生活用淡水注入。pH=8.49,由于晚間水體呼吸作用,消耗氧氣,產(chǎn)生大量CO2 ,使得水體的pH總體上變低。隨著光照增強(qiáng),溫度升高,水中藻類光合作用增強(qiáng),pH升高。所以早晨水體pH是一天當(dāng)中相對(duì)較低的時(shí)候,因此由早晨水體pH=8.49,接近最大標(biāo)準(zhǔn)值,可得出水體pH總體偏高的結(jié)論。
3. 3 溶解氧
東坡湖早晨水含氧量為1.14mg/L,溶解氧嚴(yán)重偏低,由于晚上沒有植物的光合作用,就沒有主要氧氣來源,同時(shí)由于水體富營(yíng)養(yǎng)化,水體中有機(jī)物分解消耗大量O2,于是經(jīng)過一個(gè)晚上,水體含氧量大大降低。
3. 4 硫化物
東坡湖水硫化物含量為0.17mg/L,嚴(yán)重超標(biāo)。由于水體中含有大量有機(jī)物,溶解氧偏低,水體更多進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生硫化物,而水體中硫化物幾乎不能被利用,導(dǎo)致硫化物嚴(yán)重超標(biāo)。
3. 5 亞硝酸鹽
東坡湖水亞硝酸鹽含量為0.06107mg/L,作為無機(jī)氮的一個(gè)組成部分,并未超出無機(jī)氮的含量標(biāo)準(zhǔn)。但是由于實(shí)驗(yàn)藥品等問題,沒有測(cè)量水體氨氮等其他形式的氮含量,無法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。
3. 6 活性磷酸鹽
東坡湖水體活性磷酸鹽含量為0.4767mg/L,嚴(yán)重超標(biāo)。藻類大量死亡,其殘?bào)w細(xì)胞自溶產(chǎn)生的大量磷酸鹽,以及未經(jīng)處理的生活廢水的排入,是東坡湖水體活性磷酸鹽的主要來源。
4 總結(jié)
通過對(duì)東坡湖水體一系列理化因子測(cè)定結(jié)果的分析,可以看出東坡湖的水質(zhì)較差。主要原因有:一是未經(jīng)處理的生活污水的排入;二是湖邊的垃圾在風(fēng)的作用下飄到湖中,水面可以看到漂浮的塑料袋、飲料瓶等垃圾;三是由于水體富營(yíng)養(yǎng)化,藻類大量繁殖,又因?yàn)槿芙庋醪蛔愦罅克劳?,產(chǎn)生大量有機(jī)物;四是水體流動(dòng)性較差,導(dǎo)致其無機(jī)鹽大量沉積;這四個(gè)主要原因造成東坡湖水體污染嚴(yán)重。由于水體中生物的大量死亡,尸體腐爛,放出難聞的臭味,昔日美麗的東坡湖,湖邊美景依舊,卻已然讓我們不敢輕易接近。
東坡湖的污染治理問題已經(jīng)迫在眉睫,真心希望學(xué)校有關(guān)部門盡快采取措施,還東坡湖昔日美麗。
參考文獻(xiàn):
[1]國(guó)家海洋局. GB17378.4 —1998 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4 部分:海水分析[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1998.
[2]雷衍之.養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2010.
[3]海南省海洋功能區(qū)劃[R].北京:海洋出版社,1992.
[4]李鵬山,林國(guó)堯,謝跟蹤,李香,張明湖.海口灣近岸海域水質(zhì)狀況分析與評(píng)價(jià)[J].海南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,23(1):108-114.