王朝霞

（遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧沈陽(yáng) 110161）

1 引言

水體富營(yíng)養(yǎng)化［1］是指大量的氮元素、磷元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入流速緩慢、更新周期長(zhǎng)的水體，在光照、溫度和其他環(huán)境條件適宜的情況下，水中藻類(lèi)等浮游生物大量地生長(zhǎng)繁殖，而后引起異養(yǎng)微生物旺盛代謝活動(dòng)，耗盡了水體中的溶解氧，水質(zhì)變差，導(dǎo)致其他水生生物死亡，破壞水體生態(tài)平衡的現(xiàn)象。工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致工業(yè)污水、生活污水、農(nóng)業(yè)灌溉污水等排放到河流中，使水體呈富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。河道水體富營(yíng)養(yǎng)化不僅破壞了河道自然的生態(tài)平衡，而且散發(fā)臭味，嚴(yán)重影響水質(zhì)的使用功能。富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)造成了很多有害的影響，如水質(zhì)惡化、降低水體的透明度、向水體釋放有毒物質(zhì)、影響供水水質(zhì)并增加制水成本等。溶解氧是水生生物生理代謝的限制因子之一，其高低可表征水生生物生長(zhǎng)狀況和水體污染程度，直接或間接影響水體生態(tài)系統(tǒng)。在藻類(lèi)豐富的水體中，溶解氧濃度因植物光合作用及水生生物呼吸作用而呈現(xiàn)一定周期性變化［2］。本文通過(guò)典型河流監(jiān)測(cè)點(diǎn)位連續(xù)6 d 的溶解氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析富營(yíng)養(yǎng)化河流溶解氧的晝夜變化特點(diǎn)。

2 研究與分析［3］

2.1 研究區(qū)域概況

太子河是遼河流域重要的干流河，流經(jīng)本溪市、遼陽(yáng)市和鞍山市，全長(zhǎng)464 km，主要支流有細(xì)河、湯河、北沙河、柳壕河、運(yùn)糧河等。本研究選取的點(diǎn)位位于遼陽(yáng)市境內(nèi)的太子河重要支流湯河上，該點(diǎn)位可用于控制湯河入太子河的水質(zhì)，對(duì)湯河上的污染源有重要的監(jiān)控作用。該點(diǎn)位上游約30 km 是湯河水庫(kù)，來(lái)水水質(zhì)很好。但當(dāng)?shù)貫榱私ㄔO(shè)濕地公園，在下游河道內(nèi)設(shè)了多處攔河板閘，造成生態(tài)水流量少，流速緩慢，水生植物大量繁殖，尤其是在夏秋季節(jié)，隨著氣溫的升高，水溫也隨之不斷升高，對(duì)水體的富營(yíng)養(yǎng)化有顯著驅(qū)動(dòng)作用［4］。本研究選取的點(diǎn)位即位于其中一個(gè)板閘附近。

2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

溫度是影響藻類(lèi)增殖的重要因素，適宜、穩(wěn)定的溫度是水體富營(yíng)養(yǎng)化的必要條件［5］，水溫升高直接導(dǎo)致了藻類(lèi)數(shù)量的增長(zhǎng)。7 月是遼寧一年中溫度比較高的月份，白天氣溫在25 ℃以上，晝夜溫差降低，適合藻類(lèi)繁殖。2019 年7 月26—31 日對(duì)該點(diǎn)位進(jìn)行為期6 d 連續(xù)24 h 的溶解氧監(jiān)測(cè)，1 h 監(jiān)測(cè)1 次，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 2019 年7 月26—31 日溶解氧監(jiān)測(cè)結(jié)果

通過(guò)圖1 可以看出，水體中溶解氧濃度每天9：00左右開(kāi)始逐漸上升，16：00 左右出現(xiàn)一個(gè)極高值，隨后溶解氧濃度逐漸降低，至4：00 左右出現(xiàn)極低值，呈現(xiàn)明顯的晝夜性變化特點(diǎn)［6］。

根據(jù)以上變化特點(diǎn)分析，河流水量較小，流速緩慢，氣溫升高引發(fā)的河水溫度升高，這些外部條件都給河道中的水生植物的生長(zhǎng)提供了便利。河道中水生植物大量繁殖，水體富營(yíng)養(yǎng)化，水生植物呼吸作用及光合作用明顯。水生植物的光合作用是水生植物在可見(jiàn)光的照射下，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程。而呼吸作用則恰好相反，是水生植物通過(guò)吸收氧氣，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳的過(guò)程。白天隨著光照的增強(qiáng)、溫度的升高，水生植物光合作用不斷增強(qiáng)，9：00 左右水生植物光合作用的產(chǎn)氧速率逐漸超過(guò)呼吸作用的耗氧速率，并且隨著光照的持續(xù)加強(qiáng)和水溫的持續(xù)升高，光合作用越來(lái)越強(qiáng)，產(chǎn)氧速率也越來(lái)越高，最終在16：00 左右出現(xiàn)一個(gè)溶解氧極高值。之后，因光照的減弱和水溫的降低，光合作用逐漸減弱，產(chǎn)氧速率降低，溶解氧也越來(lái)越低，在4：00 左右出現(xiàn)了一天中的極低值。這便是富營(yíng)養(yǎng)化河流溶解氧的晝夜變化特點(diǎn)。

3 結(jié)論

在水體富營(yíng)養(yǎng)化的河流中，隨著光照的變化，水體中的溶解氧也會(huì)不斷地變化。白天隨著光照的增強(qiáng)，光合作用加強(qiáng)，水生植物光合作用的產(chǎn)氧速率超過(guò)呼吸作用的耗氧速率，水體中的溶解氧會(huì)不斷升高，最終會(huì)出現(xiàn)一個(gè)極高值。隨后光合作用不斷減弱，產(chǎn)氧速率也逐漸降低，水體中的溶解氧濃度越來(lái)越低，最終出現(xiàn)一個(gè)極低值，呈現(xiàn)出明顯的晝夜性變化特點(diǎn)。