摘 要：通过分析2019—2021年招苏台河水体中的DO、BOD5浓度变化趋势，研究水体中DO、BOD5的影响因素。结果表明：2019—2021年，招苏台河水质DO浓度范围为5.21～12.6 mg/L,3 a间招苏台河水质DO达到Ⅰ类水质标准28个月，达到Ⅱ类水质标准6个月，达到Ⅲ类水质标准2个月；招苏台河水质BOD5浓度范围为1.5～11.0 mg/L,达到Ⅰ类水质标准17个月，达到Ⅲ类水质标准16个月，达到Ⅳ类水质标准2个月，达到Ⅴ类水质标准1个月。根据招苏台河DO年平均浓度变化和年平均温度变化得出，只有温度波动明显，DO与温度的负相关才明显。
关键词:招苏台河;溶解氧; 5日生化需氧量;变化趋势;影响因素;
辽河流域是我国七大流域之一，是国家重点治理的“三河三湖”之一，包括辽河水系和大辽河水系。辽河全长1 390km，流域面积21.9万km2，由西辽河、东辽河以及发源于吉林、内蒙古的招苏台河、条子河等支流在辽宁省境内汇合而成，于盘锦市入海，主要河流干流在辽宁省境内。全省4条入省河流———西辽河、东辽河、招苏台河、条子河，均在辽河上游铁岭段入境。招苏台河为辽河干流水系，全长212.5km，发源地为吉林省梨树县哈达岭大黑山赫里峰，入河口位于辽宁省昌图县通江口乡。作为辽河流域的重要干流水系，在招苏台河入河口设置省界断面，定期对水质状况进行监测，以了解水质状况。为保证国控地表水监测数据的准确可靠，每月对国家地表水环境质量监测考核断面开展监测工作，溶解氧和5日生化需氧量是水质断面监测分析的重要指标。
1 监测内容和监测方法
1.1 监测内容
溶解氧(DO)，指溶解在水中的分子态氧，用每升水中氧的毫克数和饱和百分率表示。溶解氧对所有需氧水生生物的新陈代谢有着非常重要的环境意义，同时还影响着营养物质的溶解度和生物可利用性，控制着整个水生生态的生产力水平。溶解氧是衡量水质状况的重要指标，能够反映出水体受到有机物污染的程度，当水体受到无机还原物质和有机物质污染时，溶解氧含量随即降低，从而导致厌氧微生物增多，水质恶化。
5日生化需氧量(BOD5)是衡量水体中有机污染物含量的重要指标，是指在规定的条件下，微生物分解水中的某些可氧化的物质，特别是分解有机物的生物化学过程消耗的溶解氧。当水体被各类污染物污染时，有机物分解需要消耗大量的氧，从而破坏了水体中的氧平衡，导致水质状况恶化明显，甚至能够造成鱼类等水生生物的死亡。因此，5日生化需氧量的数值越大就代表水体受到有机物的污染越严重。
1.2 监测方法
招苏台河的省界断面监测，依据《水质采样方案涉及技术规定》(HJ 495—2009)进行采样点位布设，依据《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)和《水质采样技术指导》(HJ 494—2009)开展水质样品的采集工作。招苏台河省界断面设置1个监测点位，采样频率为每月1次，全年取样12次。水质溶解氧(DO)使用溶解氧电极进行现场测定，分析方法为《水质溶解氧的测定电化学探头法》(HJ 506—2009);5日生化需氧量(BOD5)现场采集完样品，运输回实验室进行分析，采用《水质5日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法)》(HJ 505—2009)进行测定。
2 监测结果分析
2.1 监测数据采集
将招苏台河2019—2021年近3 a的监测数据进行汇总，针对水温、溶解氧、5日生化需氧量的监测数据开展分析工作，计算出3 a间监测结果的最大值、最小值，各季度的监测结果均值，年度均值等。
2.2 溶解氧、5日生化需氧量评价分析
以地表水环境质量标准(GB 3838—2002)对招苏台河水质2019—2021年溶解氧、5日生化需氧量进行综合评价。
3 a监测期间，招苏台河水质溶解氧浓度为5.21～12.6mg/L，最低值为2020年7月，最高值为2019年3月。3 a间招苏台河水质溶解氧达到Ⅰ类水质标准28个月，达到Ⅱ类水质标准6个月，达到Ⅲ类水质标准2个月。2019年招苏台河水质溶解氧浓度为7.10～12.6 mg/L，年平均值为9.49 mg/L，达到Ⅰ类水质标准10个月，达到Ⅱ类水质标准2个月，其中4月、8月为Ⅱ类水质。2020年招苏台河水质溶解氧浓度为5.21～11.4mg/L，年平均值为9.05 mg/L，达到Ⅰ类水质标准8个月，达到Ⅱ类水质标准3个月，达到Ⅲ类水质标准1个月，其中1月、2月、8月为Ⅱ类水质，7月为Ⅲ类水质。2021年招苏台河水质溶解氧浓度为5.64～11.5 mg/L，年平均值为9.46 mg/L，达到Ⅰ类水质标准10个月，达到Ⅱ类水质标准1个月，达到Ⅲ类水质标准1个月，其中7月为Ⅱ类水质，6月为Ⅲ类水质。
2019—2021年监测期间，招苏台河水质5日生化需氧量浓度为1.5～11.0 mg/L，最低值为2020年1月，最高值为2019年7月。3 a间招苏台河水质5日生化需氧量达到Ⅰ类水质标准17个月，达到Ⅲ类水质标准16个月，达到Ⅳ类水质标准2个月，达到Ⅴ类水质标准1个月。2019年招苏台河水质5日生化需氧量浓度为1.4～11.0 mg/L，年平均值为3.9mg/L，达到Ⅰ类水质标准6个月，达到Ⅲ类水质标准3个月，达到Ⅳ类水质标准2个月，达到Ⅴ类水质标准1个月，其中7月为Ⅴ类水质。2020年招苏台河水质5日生化需氧量浓度为1.5～4.0 mg/L，年平均值为3.0 mg/L，达到Ⅰ类水质标准5个月，达到Ⅲ类水质标准7个月。
2019—2021年招苏台河水质溶解氧季度值为7.1～11.4mg/L,2020年第3季度值最低，2019年第1季度值最高。每年第3季度溶解氧均值明显低于同年其他季度均值，3 a 5日生化需氧量季度均值为1.8～6.9 mg/L,2019年第4季度值最低，2019年第3季度值最高。从年平均浓度来看，招苏台河的溶解氧和5日生化需氧量都表现出很强的稳定性。从季度均值来看，招苏台河的溶解氧一季度、四季度相对较高，二季度和三季度浓度值相对较低;招苏台河的5日生化需氧量除2019年三季度有显著升高外，其余处于较稳定状态，无显著变化。
3 影响因素分析
3.1 溶解氧的影响因素
溶解氧属于现场监测五参数测定指标(温度、电导率、溶解氧、浊度、p H)的其中一项，但和其它现场测定参数相比，溶解氧易受到外界环境干扰，尤其是受气压、温度、含盐量的影响较大。辽宁属于温带大陆型季风气候区，夏季和冬季温度差异明显，夏季测定的溶解氧值普遍低于冬季。夏季由于温度高，降水丰富，水体中的各种微生物比较活跃;冬季温度低，水体中的微生物活动率明显降低，水质相比夏季比较澄清，因此溶解氧的测定值随着温度的降低反而升高。通过查阅相关文献资料，能够对溶解氧测定结果产生直接影响的因素主要有温度、气压、含盐量、电极校正和测定时水体的曝气程度。水中饱和溶解氧的计算一般采用公式(1):
式中:DOf为水中饱和溶解氧浓度;P为当地大气压;P0为标准大气压;T为温度。
如按照海拔为150～500 m，大气压约为98～95 k Pa进行计算，0℃下水体的饱和溶解氧值约为13.8～14.3 mg/L,20℃下水体的饱和溶解氧值约为8.5～8.8 mg/L。可见溶解氧的浓度随温度变化明显，主要与温度呈负相关。通过对2019—2021年招苏台河溶解氧季度平均浓度随温度的变化趋势分析，招苏台河溶解氧季度浓度随温度变化比较明显，主要与温度呈负相关，一季度溶解氧浓度相对较高，温度最低;三季度DO浓度最低，温度最高;根据溶解氧年平均浓度变化和年平均温度变化比较分析得出，只有温度波动明显，溶解氧与温度的负相关关系才明显。2019—2021年招苏台河溶解氧季度平均浓度随温度的变化趋势分析见图1～3。
3.2 5日生化需氧量的影响因素
5日生化需氧量属于生化类分析实验项目，在分析过程中极其容易受到各种因素的干扰，从而影响测定结果[6]。特别是在北方地区，随着季节变化温度差异变化明显，夏季和冬季室外环境温度相差30～40℃，因此，为了保证监测数据的准确性，实验过程中一定要特别注意对5日生化需氧量的测定产生影响的相关因素，做好采样、运输、分析的各个环节，才能保证监测数据的准确性。具体注意事项为:在5日生化需氧量的采样过程中，要尽量避免水样产生剧烈震动，样品应采集不小于1 000 m L，充满并密封于棕色玻璃瓶中;采样的容器在采样之前要按要求清洗干净，采集地表水的采样瓶做到专用，减少交叉污染;样品的运输过程要于0～4℃避光保存，保存时间最好不要超过24 h，如24 h内不能分析可进行冷冻保存;若样品中含有较多的有机物，5日生化需氧量的质量浓度大于6 mg/L，则样品需适当稀释后测定，且每个水样在分析时至少稀释2个不同倍数;测定前待测样品的温度达到20±2℃时，若样品中的溶解氧浓度低，则需要用曝气装置曝气15 min，充分振摇赶走样品中残留的空气泡;若样品中的溶解氧过饱和，则取容器2/3体积的样品，用力震荡后赶出过饱和的溶解氧;水样的培养温度要准确设定在20±1℃;要计算好样品的稀释倍数，样品的稀释程度应使培养前后消耗的溶解氧的质量浓度大于等于2 mg/L，培养后样品中剩余溶解氧质量浓度大于等于2 mg/L，且试样中剩余的溶解氧的质量浓度为开始浓度的1/3～2/3为最佳[7];根据样品的总有机碳、高锰酸盐指数和化学需氧量的测定结果，估计出5日生化需氧量的期望值，再确定好稀释因子。
4 结论
(1) 2019—2021年，招苏台河水质溶解氧浓度范围为5.21～12.6 mg/L,3 a间招苏台河水质溶解氧达到Ⅰ类水质标准28个月，达到Ⅱ类水质标准6个月，达到Ⅲ类水质标准2个月，最低值为2020年7月，最高值为2019年3月。
(2) 2019—2021年，招苏台河水质BOD5浓度范围为1.5～11.0mg/L，最低值为2020年1月，最高值为2019年7月。3 a间招苏台河水质BOD5达到Ⅰ类水质标准17个月，达到Ⅲ类水质标准16个月，达到Ⅳ类水质标准2个月，达到Ⅴ类水质标准1个月。
(3)从年平均浓度来看，招苏台河的溶解氧和BOD5都表现出很强的稳定性。从季度均值来看，招苏台河的溶解氧一季度、四季度相对较高，二季度和三季度浓度值相对较低;招苏台河的BOD5除2019年三季度有显著升高外，其余处于较稳定状态，无显著变化。
(4)溶解氧和5日生化需氧量受气象条件及降雨的影响不大。
(5)根据招苏台河溶解氧年平均浓度变化和年平均温度变化得出，只有温度波动明显，溶解氧与温度的负相关才明显。
目前辽河流域水污染防治已成为辽宁省社会、经济可持续发展的重要因素之一。随着社会经济的日益发展对水资源、水安全、水生态提出了更高更为紧迫的社会需求，辽河流域水环境的好坏，已成为关系着整个地区可持续发展的重大问题。在顶层设计上，辽宁省出台了《辽河流域综合治理总体工作方案》《辽宁省渤海综合治理攻坚战实施方案》，为陆海统筹、五水共治提供了科学遵循。做好辽河流域水环境监测工作，全面加强辽河流域的保护治理，使水质持续改善，打好碧水保卫战，对保护生态环境，推动辽河流域污染防治工作具有积极的作用，为实现污染防治攻坚战阶段目标提供坚强助力。我们应全面落实习近平生态文明思想，紧紧围绕污染防治攻坚战，以生态文明建设为统领，以改善环境质量为核心，使生态环境质量持续向好。