化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)是用來反映被監(jiān)測(cè)水質(zhì)受還原性物質(zhì)污染的程度的重要指標(biāo),也是水質(zhì)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的重要參考依據(jù)。通常,采用化學(xué)方法即往水體添加氧化劑,在一定條件下,將氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量折算成1升水樣全部被氧化后所需要的氧的量,以mg/L表示。該指標(biāo)通常用于表征水體綜合有機(jī)污染程度,并在海域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化研究等方面得到廣泛應(yīng)用。但是,在低鹽度的河口及近海岸區(qū),重鉻酸鉀法和高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定均受到鹽度(氯離子濃度)干擾,測(cè)量值無法準(zhǔn)確反映近岸鹽度較低海域的有機(jī)污染程度,因此近海岸感潮河段COD測(cè)定方法的研究將有助于準(zhǔn)確反映該區(qū)域的有機(jī)污染狀況,對(duì)于提出以溯源為核心的針對(duì)性污染治理措施和方案有重要意義。本文以黃河三角洲感潮河段的監(jiān)測(cè)斷面為研究對(duì)象,分析2012年至2016年水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的年內(nèi)和年際變化規(guī)律及其與潮汐和鹽度的關(guān)系,探究鹽度(氯離子濃度)對(duì)于COD_(Cr)、高錳酸鹽指數(shù)、海水COD測(cè)定結(jié)果的影響。通過黃河口實(shí)地取海水并測(cè)定PH、鹽度、電導(dǎo)率及COD等參數(shù),用實(shí)際海水稀釋和加入葡萄糖作底物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬感潮河段水質(zhì)特征,采用重鉻酸鉀法、高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法和海水COD測(cè)定方法三種不同的監(jiān)測(cè)方法測(cè)定,分析研究鹽度對(duì)于三種方法測(cè)定的影響,并提出一定鹽度范圍內(nèi)適用于感潮河段監(jiān)測(cè)結(jié)果校正的公式。最終確立適用于感潮河段水質(zhì)COD監(jiān)測(cè)的方法,并結(jié)合東營(yíng)市典型河流挑河、神仙溝感潮河段的現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和公式的驗(yàn)證。為感潮河段COD的測(cè)定及進(jìn)一步進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。本文主要結(jié)論:(1)東營(yíng)海域大部岸段的大潮多發(fā)生于3~4月和7~11月,海水的潮汐現(xiàn)象可以使得海水與入海的河流相互混合,與此同時(shí),潮汐作用使得河口的含鹽量大大增加,從而使得水質(zhì)監(jiān)測(cè)中氯化物的濃度隨著潮汐出現(xiàn)的月份而出現(xiàn)明顯升高。2012~2016年間,典型感潮河段流監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)的溶解氧、氨氮濃度和高錳酸鹽指數(shù)的年平均值均基本能達(dá)到國(guó)家V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求,而COD_(Cr)的年平均值高于V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),出現(xiàn)不穩(wěn)定達(dá)標(biāo)情況。經(jīng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析,水質(zhì)氯離子濃度和COD_(Cr)的監(jiān)測(cè)結(jié)果之間存在較好的相關(guān)性。(2)鹽度在0‰~7‰范圍內(nèi),重鉻酸鉀法測(cè)得的COD_(Cr)實(shí)測(cè)值不隨鹽度的升高而變化,趨于穩(wěn)定狀態(tài),不受鹽度因素的干擾。鹽度7‰~25‰范圍內(nèi),隨著鹽度升高COD值呈現(xiàn)對(duì)數(shù)型增長(zhǎng);鹽度25‰~35‰范圍內(nèi),隨著鹽度升高COD值呈現(xiàn)復(fù)雜性的增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此,將鹽度7‰定義為重鉻酸鉀測(cè)定COD方法的鹽度臨界值,高于此值,則不宜采用此方法監(jiān)測(cè)。海水COD測(cè)定方法在鹽度約為25‰~35‰范圍內(nèi)基本不受鹽度變化的影響,而鹽度0‰~25‰范圍的測(cè)定結(jié)果明顯偏低,且隨著鹽度的升高而升高,因此,將水樣中鹽度25‰定義為海水COD測(cè)定方法的鹽度臨界值,低于此值,則不宜采用此方法監(jiān)測(cè)。高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定在鹽度0‰~10‰范圍內(nèi),基本不受氯離子濃度變化的影響,相對(duì)穩(wěn)定。鹽度10‰~35‰范圍內(nèi),其測(cè)定值隨著鹽度增長(zhǎng)而呈現(xiàn)對(duì)數(shù)升高趨勢(shì)。因此,將水樣中鹽度10‰定義為高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法的鹽度臨界值,低于此值,則不宜采用此方法監(jiān)測(cè)。(3)鹽度7‰~25‰范圍內(nèi)的COD_(Cr)監(jiān)測(cè)值與鹽度呈現(xiàn)很好的相關(guān)關(guān)系,選擇此鹽度范圍進(jìn)行校正,提出校正公式。將不同濃度葡萄糖溶液的重鉻酸鉀法實(shí)測(cè)值和理論值的差值與鹽度進(jìn)行多次線性擬合,得7‰~25‰鹽度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法COD測(cè)定結(jié)果的校正公式為:C_0=-b-(b~2-4ac)~(1/2)/2a其中, a=3.573×10~(-3)·d-7.104×10~(-3),b=-8.968×10~(-2)·d-0.8.22,c=COD-11.14·d-21.14,d=In(S+0.0109)其中S是水樣實(shí)測(cè)鹽度;COD為COD_(Cr)實(shí)測(cè)值;C_0為校正后的值。該公式應(yīng)用于黃河三角洲河流的感潮河段鹽度在7‰~25‰范圍得區(qū)域,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法COD測(cè)定結(jié)果的校正。鹽度25‰~35‰范圍內(nèi)的高錳酸鹽指數(shù)監(jiān)測(cè)值與鹽度呈現(xiàn)很好的相關(guān)關(guān)系,選擇此鹽度范圍進(jìn)行校正,提出校正公式。將不同濃度葡萄糖溶液的高錳酸鹽指數(shù)實(shí)測(cè)值和理論值的差值與鹽度進(jìn)行多次線性擬合,得25‰~35‰鹽度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定結(jié)果的校正公式為:C_1=-b-(b~2-4ac)~(1/2)/2a其中,a=-1.415×10~(-4)·d×10~(-4), b=-3.838×10~(-3)·d-0.9930,c=COD-1.135d-2.525, d=In(S+0.0012)其中S是水樣實(shí)測(cè)鹽度,COD為實(shí)測(cè)值,C_1為校正后的值。(4)采用校正式對(duì)2012-2017年黃河三角洲典型感潮河段挑河和神仙溝監(jiān)測(cè)斷面COD實(shí)測(cè)值進(jìn)行校正后,校正后達(dá)標(biāo)率可提高10%~50%,達(dá)標(biāo)水平顯著提高,降低了由鹽度帶來的對(duì)于COD測(cè)定方法的影響。2017年挑河的COD監(jiān)測(cè)結(jié)果經(jīng)校正后,基本達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中V類標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)要求。最終,確立了黃河三角洲河流的感潮河段COD的測(cè)定以鹽度作為方法選擇依據(jù),鹽度7‰和25‰分別作為測(cè)定方法選擇的臨界點(diǎn)的最適監(jiān)測(cè)方法。鹽度0‰~7‰,采用重鉻酸鉀法進(jìn)行測(cè)定;鹽度7‰~25‰范圍內(nèi),采用重鉻酸鉀法測(cè)定后使用本文校正公式4-5對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正;鹽度25‰~35‰范圍內(nèi),采用高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定后用公式4-10校正,或者采用海水COD測(cè)定法直接進(jìn)行監(jiān)測(cè),分別采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。
【學(xué)位單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X832
【部分圖文】：

10注：圖中紅色線段表示河流的監(jiān)測(cè)斷面圖 2-1 河流監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)位置Fig.2-1 The location of the river monitoring section

圖 3-1 黃河三角洲海水取樣點(diǎn)位Fig.3-1 Sampling points of seawater in the Yellow River delta供試試劑：濃硫酸（ρ（H2SO4）=1.84g/mL）、硫酸銀（Ag2SO4）、硫酸汞（HgSO4）、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、硫酸亞鐵銨（（NH4）2Fe(SO4)2）、硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)、

圖 4-3 黃河三角洲感潮河段 COD 值的監(jiān)測(cè)方法Fig.4-3 Determination of COD monitoring method in tidal river in the Yellow River delta4.3 本章小結(jié)（1）通過將不同鹽度條件下的 COD 實(shí)測(cè)值與 COD 理論值的差值進(jìn)行擬合

【參考文獻(xiàn)】

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1 張怡輝;魏慶菲;王玉廣;王傳s

本文編號(hào)：2822548