氨氮对保定市各河流水生生物的影响调查报告

氨氮对保定市各河流水生生物的影响调查报告第1页共8页摘要：本文主要是以一般常见的水生生物对氨氮的耐受水平为依据，通过对保定市的主要河流的水文条件，水体沿岸城市分布，排污状况及最新公布的水质监测资料进行分析，得到氨氮对保定市河流中的水生生物的影响程度。关键字：氨氮水生生物河流目录1保定市主要河流水污染现状.................................................12氨氮在水体中的存在形式及影响因子..........................................42.1存在形式...........................................................42.2影响氨氮的理化因子有...............................................42.2.1pH和温度..................................................42.2.2溶解氧.....................................................42.2.3盐度......................................................43氨氮的检测方法............................................................43.1纳氏试剂比色法....................................................43.2水杨酸—次氯酸盐分光光度法........................................43.3蒸馏滴定法........................................................43.4气相分子吸收光谱法.................................................44氨氮对水生动物的毒性研究..................................................5结论........................................................................6参考文献：..................................................................61保定市主要河流水污染现状从2012年开始，保定市的空气污染一直引人瞩目，对水污染的关注尤其是水生生物开始减少，而河流出现的断流及近期大面积死鱼和恶臭依然表示水污染的防护治理刻不容缓。以白洋淀为例，目前我国自洋淀水资源蓄水量不足20世纪60年代的1／10，且水质不断恶化，Ⅳ类水面占29.7％，V类水面占51.4％，超V类水面占18.9％。白洋淀水环境污染物以有机污染物为主，COD和总N、总P严重超标，BOD5亦受到不同程度污染，总体达轻度富营养化程度。水污染的治理对水体养殖及生活用水尤为重要，对工业排污和城市污水处理也有指导意义。此次调研主要是通过各个监测断面的水体中的氨氮含量与一般的水体养殖动物的耐氨氮水平作对比，判断其受影响的程度。保定市的主要河流有拒马河、唐河、潴龙河、漕河、瀑河、一亩泉河、侯河，河流的主要检测指标为氨氮和化学含氧量（COD），56个监测断面，以下是其主要河流2014年8、9、10月的监测数据第2页共8页表1-1主要河流的2014年8、9、10月的监测数据河流考核断面考核水质标准10月监测结果上游断面水质监测结果9月监测结果上游断面水质监测结果8月监测结果上游断面水质监测结果拒马河塔崖驿0.50.149源头0.288源头0.212源头北辛庄10.095塔崖驿（涞源县-易县）0.1490.133塔崖驿（涞源县-易县）0.2880.145塔崖驿（涞源县-易县）0.212狼儿河10.107北辛庄（易县-涞水县）0.0950.145北辛庄（易县-涞水县）0.1330.027北辛庄（易县-涞水县）0.145码头对照点16.1--16.8--8.13--王御史庄200.286码头（北京-涿州）16.10.375码头（北京-涿州）16.80.517码头（北京-涿州）8.13田宜屯村200.962王御史庄（涿州-高碑店）0.2860.39王御史庄（涿州-高碑店）0.375断流王御史庄（涿州-高碑店）0.517新盖房枢纽209.02田宜屯村（高碑店-白沟·白洋淀温泉城）0.9627.99田宜屯村（高碑店-白沟·白洋淀温泉城）0.3906.4田宜屯村（高碑店-白沟·白洋淀温泉城）断流入淀口（平王）200.351新盖房枢纽（白沟·白洋淀温泉城-容城县）9.020.24新盖房枢纽（白沟·白洋淀温泉城-容城县）7.990.166新盖房（白沟·白洋淀温泉城-容城县）6.40唐河水堡对照点0.315--0.47--0.066--倒马关0.50.173水堡（山西-涞源）0.3150.291水堡（山西-涞源）0.4700.049水堡（山西-涞源）0.066白合0.50.321倒马关（涞源-唐县）0.1730.346倒马关（涞源-唐县）0.2910.114倒马关（涞源-唐县）0.049第3页共8页潴龙河小北河村20断流南板桥(安国-博野)断流断流南板桥(安国-博野)断流断流南板桥(安国-博野)断流西庞果庄20断流小北河村（博野-蠡县）断流断流小北河村（博野-蠡县）断流断流小北河村（博野-蠡县）断流拥城村20断流西庞果庄（蠡县-高阳）断流断流西庞果庄（蠡县-高阳）断流断流西庞果庄（蠡县-高阳）断流漕河东庄佃村20断流--断流--断流--迪城村20断流东庄佃村（满城-徐水县）断流断流东庄佃村（满城-徐水县）断流断流东庄佃村（满城-徐水县）断流入淀口20断流迪城村（徐水-安新）断流断流迪城村（徐水-安新）断流断流迪城村（徐水-安新）断流瀑河任庄村200.226--2.98--0.719--入淀口200.214任庄村（徐水-安新）0.2263.58任庄村（徐水-安新）2.980.762任庄村（徐水-安新）0.719一亩泉河市西三环保满路南20断流--断流--断流--市西三环保满路北20（1.5）断流--断流--断流--侯河朝阳南大街20（1.5）断流--断流--断流--可以由以上表格看出，以上3个月，各河流的氨氮含量基本达标，但是不同种类的水生生物在不同的生长发育阶段对氨氮的耐受水平不同。水体中的氨氮随着环境的变化，其存在形以及对水生生物的毒性会发生明显的变化。由于氨氮的特殊性以及较强的毒性，近年来国内外有关氨氮对水生生物的影响的研究较多，以下就保定市主要河流的氨氮含量对水生生物毒性的研究和危害现状了综述。第4页共8页2氨氮在水体中的存在形式及影响因子2.1存在形式水体中的氮营养物质主要由硝态氮、亚硝态氮和氨氮组成，它们之间可以通过硝化作用、反硝化作用相互转化。天然水中的氨氮(或总氨)是指在水中以NH3(非离子氨)和NH4+(离子铵)形式存在的氮的含量的总和。天然水体中二者的平衡反应方程如下:NH4++H2O=NH3+H3O+2.2影响氨氮的理化因子有2.2.1pH和温度水体中对生物体产生毒害的主要是非离子氨，而离子铵的毒性很小。而非离子氨和离子铵在水中所占的比例是随着水体中的温度、pH、盐度以及溶解氧等因子的改变而转换的。淡水中非离子氨的比例可按下式计算:pKa=(0．09108+2729．92)/(273．2+T)pKa－pH=lg(［NH4+］/［NH3］)其中，pKa为解离常数，［NH4+］和［NH3］为离子铵和非离子氨的浓度，T为摄氏温度。由上式可以看出，即使不同时刻水中总氨氮浓度相同，而温度和pH不同，非离子氨的浓度可以相差很大，继而导致水生生物所受到的毒性程度有很大不同，pH的变化在非离子氨浓度变化中的作用占了90%以上【1】。2.2.2溶解氧溶解氧的增多能促进分子氨以气体的形式溢出水体，同时可以提高血液的载氧能力和对氨的代谢，因此可以缓解氨氮对水生生物的氨害作用。研究表明非离子氨的毒性随着溶解氧浓度的减小而增强【2】。在富营养化水体中，溶解氧不足，非离子氨含量高，使得水生生物缺氧和代谢功能失调，免疫力下降【3】。2.2.3盐度当海水中盐度较低时，不利于氨从水生生物体内排出，从而使得氨在体内聚集，对生物产生氨害作用。研究表明，随着水体盐度的降低，氨氮的毒性增大，且在盐度相同的情况下，氨氮毒性与浓度成正相关【4】。3氨氮的检测方法测定水中氨氮的方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸)次氯酸盐分光光度法、蒸馏滴定法、电极法和气相分子吸收光谱法3.1纳氏试剂比色法其原理是以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物,该络合物的色度与氨氮的含量成正比。2K2[HgI4]+3KOH+NH3=NH2Hg2IO+7KI+2H2O具有操作简便,灵敏度高等优点,但水体中的钙、镁和铁、锰等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色以及浑浊等对测定均产生干扰,需要做相应的预处理,而且纳氏试剂的毒性大。3.2水杨酸—次氯酸盐分光光度法其原理是在亚硝基铁氰化钠存在下,铵与水杨酸盐和次氯酸盐反应生成蓝色化合物,在697nm处比色测定。具有灵敏、稳定等优点,但其干扰情况和消除方法与纳氏试剂比色法相同。而且这两种方法的测量范围较窄,不利于进行高浓度废水的监测。3.3蒸馏滴定法第5页共8页原理是调节试样的pH在6.0-7.4范围内,加入氧化镁使其呈微碱性,蒸馏释出的氨被接收瓶中的硼酸溶液吸收。以甲基红|亚甲蓝为指示剂,用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。可以测定浓度较高的水样,但由于此法需要蒸馏处理且需要一定的时间,测定时间又较长,是一种费时、费事、成本高的方法。3.4气相分子吸收光谱法水样中加入次氯酸钠，将氨及铵盐氧化成亚硝酸盐，再加入盐酸和乙醇溶液，则亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管，测量该气体对锌空心阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸光度，以标准曲线法定量。专用气相分子吸收光谱仪安装有微型计算机，经用试剂空白溶液校零和系列标准溶液绘制标准曲线后，即可根据水样吸光度值及水样体积，自动计算出分析结果。4氨氮对水生动物的毒性研究水体中的氨氮达到一定浓度后，非离子氨容易透过细胞膜进入体内，使得水生动物自身的生理调节不能补偿因高铁血红蛋白的含量升高而引起体内组织缺氧，即可表现中毒症状。氨主要是侵袭粘膜，特别是鱼鳃表皮和肠粘膜，其次是神经系统，使鱼类等水生动物的肝肾系统遭受破坏，引起体表及内脏充血，严重的发生肝昏迷以致死亡。即使是低浓度的氨，长期接触也会损害鳃组织，出现鳃小片弯曲、粘连或融合现象［5］。研究也表明[6]，水环境中氨氮浓度增加，会引起中国对虾鳃、肝胰腺、中肠粘膜等组织病变，影响对虾呼吸、离子调节和氮代谢等相关生理功能.急性氨氮中毒的危害为水生生物表现为亢奋、在水中失去平衡、抽搐，严重者死亡。不同种的水生动物对氨氮的耐受能力有些差异，现将一部分已有的研究结果总结如下表4-1氨氮对几种水生动物的LC50比较[7]-[13]名称发育阶段试验条件LC50浓度mg/L管角螺稚贝T:28．5℃;盐度:16、19、23、2896h36.5、43.7、52.6、58.8管角螺稚贝T:28.5℃;pH:7.6、8.0、8.4、8.896h58.3、54.5、50.6、20.2中国对虾幼体T:14℃－16℃;pH:8.2－8.624h、48h、72h62.15、30.31、15.6泥蟹幼龄T:28±0．5℃96h95.35虹鳟鱼成鱼饲养、10天饥饿24h177、143虹鳟鱼成鱼游动、静止96h32.38、207河蟹Ⅲ、Ⅴ期蚤状幼体和大眼幼体T:20±1℃;pH:8.6;DO:10.0－13.0mg/L．96h1.85、0.85、0.55中国对虾无节幼体、溞状幼