
咨询客服
400-648-70772026-01-19行业动态
在各类水体环境中,氨氮、亚硝酸盐(亚盐)以及化学需氧量(COD)是衡量水质的关键指标,它们的含量变化不仅反映了水体受污染程度,还深刻影响着水生态系统的健康与稳定。而天气作为一个重要的环境因素,对这些指标有着不可忽视的作用,通过温度、光照、降水、气压等多种气象条件的综合影响,左右着水体中各种物质的转化与迁移过程。深入了解氨氮、亚盐、COD 与天气的关系,对于精准把握水质变化规律、制定科学有效的水质调控策略以及保护水生态环境都具有重要意义。
一、氨氮与天气的关系
(一)温度影响
1.升温促进释放:当气温升高时,水体温度随之上升,尤其是在开春之后,水温的显著升高犹如给池塘底部沉睡的有机物吹响了 “起床号”。连云港水产研究所数据显示,每升温 1℃,底泥氨氮释放量增加 12.7% 。随着水温上升,微生物的活性大幅增强,对有机物的分解效率显著提高。原本在低温环境下分解缓慢的有机物,此时分解速度加快,大量氨氮被释放到水体中。例如,当水温从 5℃骤升至 15℃时,底层厌氧菌群活性提升 300%,堆积的残饵粪便开始加速分解,使得氨氮产生量大幅增加。2.降温抑制硝化:在冬季,水温降低对氨氮的去除产生负面影响。硝化作用由氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)完成,这两类细菌对温度极为敏感,其最适生长温度为 25 - 35℃ 。当水温低于 15℃时,其代谢速率显著下降;低于 10℃时,硝化作用几乎停止。低温导致酶活性降低、细胞膜流动性下降,进而影响微生物对底物的吸收和能量代谢,使得氨氮去除效率骤降。为维持硝化菌浓度,冬季需延长污泥龄,但低温下污泥沉降性能变差,易导致污泥流失,进一步削弱硝化能力。
(二)降水影响
1.雨水携带污染:降雨过程中,雨水会冲刷地表,将地面的有机物、化肥等污染物带入水体,增加水体中的氨氮负荷。在农业区域,大量使用的氮肥可能随着雨水径流进入周边水体,使氨氮含量升高。此外,工业废水、生活污水等若未经有效处理,在降雨时也可能通过地表径流汇入水体,导致氨氮浓度上升。2.水体搅动释放底泥氨氮:强降雨或暴雨还会引起水体的剧烈搅动,使得底泥中的氨氮被释放到水体中。池塘等水体在遭受大暴雨冲击时,水体的强烈扰动会打破底泥的相对稳定状态,原本沉积在底泥中的氨氮重新进入水体,进一步加剧氨氮的积累。
(三)气压影响
气压升高有利于氨氮含量下降,二者呈负相关关系。当气压升高时,水体中气体的溶解度增加,更多的氧气能够溶解于水中,为好氧微生物提供了更有利的生存环境。好氧微生物在充足氧气的条件下,对氨氮的硝化作用增强,能够将更多的氨氮转化为硝酸盐,从而降低水体中的氨氮含量。相反,在低气压环境下,水体溶氧减少,好氧微生物活性受到抑制,氨氮的硝化过程减缓,氨氮在水体中容易积累。
二、亚盐与天气的关系
(一)温度影响
1.高温加速转化:在适宜温度范围内,随着温度升高,水体中微生物的代谢活动加剧。一些能够将氨氮转化为亚盐的细菌,如亚硝酸菌,在温度升高时活性增强,加快了氨氮向亚盐的转化过程。当水温升高时,底层厌氧菌群活性提升,在分解有机物产生氨氮的同时,亚硝酸菌也在活跃地将氨氮转化为亚硝酸盐,导致亚盐浓度上升。但如果温度过高,微生物蛋白质可能变性,影响其对氨氮的转化效率,不过在常见的自然水体温度波动范围内,这种高温抑制情况相对较少出现。
2.低温抑制反硝化:在冬季低温环境下,反硝化菌活性下降,若碳源投加量不足,反硝化不彻底会导致硝酸盐氮积累。而硝酸盐在一定条件下可能被还原为亚硝酸盐,间接影响亚盐浓度。某污水处理厂冬季因碳源投加量未调整,反硝化效率下降 30%,出水氨氮浓度升高的同时,亚盐浓度也有所上升 。
(二)光照影响
1.光照不足影响藻类:连续阴雨天气常常伴随着光照减少,藻类的光合作用受到抑制。正常情况下,藻类通过光合作用吸收氨氮、亚硝酸盐等物质,将其转化为自身生长所需的营养,有助于维持水体中氮循环的平衡。但在光照不足时,藻类生长缓慢甚至大量死亡,对亚盐的吸收利用能力下降。同时,藻类死亡后,其残体被微生物分解,又会释放出氨氮等物质,进一步加剧了亚盐产生的底物来源,使得亚盐浓度升高。
2.影响微生物代谢:光照还会间接影响水体中微生物的代谢活动。一些微生物的生长和代谢与光照存在一定关联,光照不足可能改变微生物群落结构和功能,影响对亚盐的转化和降解过程。例如,某些具有反硝化作用的微生物,其活性可能因光照不足而受到抑制,从而影响亚盐的去除。
(三)气压影响
与氨氮类似,气压升高有利于亚盐含量下降。气压升高时,水体溶氧增加,促进了好氧微生物的生长和代谢,其中包括能够将亚盐进一步氧化为硝酸盐的微生物。在充足溶氧条件下,这些微生物能够更有效地将亚盐转化为硝酸盐,降低亚盐浓度。而在低气压时期,水体溶氧不足,好氧微生物活性降低,亚盐的氧化过程受阻,亚盐在水体中积累,浓度升高。
三、COD与天气的关系
(一)温度影响
1.升温加速有机物分解:水温升高会导致微生物活性增强,加速水体中有机物的分解过程,从而增加化学需氧量(COD)。微生物对有机物的分解能力在适宜温度范围内随温度升高而增强,水温每升高 1℃,COD 的浓度可能会增加 10 - 20% 。这是因为温度升高促进了微生物体内酶的活性,加快了有机物的分解代谢速率。同时,水温升高还可能改变水体中微生物群落的结构,影响特定有机物的分解效率,进而影响 COD 的浓度。
2.极端温度影响降解路径:在极端温度条件下,如过高或过低的温度,会影响有机污染物的降解途径。高温可能促进好氧生物降解,而低温可能有利于厌氧生物降解。温度变化影响微生物酶的活性,从而改变有机污染物降解的速率和效率,进而影响 COD 的生成。在低温环境下,微生物代谢缓慢,有机物分解不完全,一些难降解的有机物可能会积累,导致 COD 浓度升高;而在高温环境下,若微生物过度繁殖,可能会消耗过多的溶解氧,当溶解氧不足时,有机物的好氧降解过程受阻,也会使得 COD 浓度难以降低。
(二)降水影响
1.地表径流带入污染物:降水模式的变化,尤其是极端降雨事件的增加,会导致地表径流增大。地表径流会携带大量来自城市、农业区域等的有机物进入水体,如城市地表的垃圾、油污,农业区域的秸秆、化肥等,这些有机物进入水体后会增加水体的 COD 浓度。在城市地区,降雨冲刷街道,将各种污染物带入雨水管网,最终流入附近水体,使得水体 COD 含量上升。在农业区域,降雨后农田中的秸秆等有机物被冲入河道,大量的有机质进入水体,肆意消耗氧气,导致 COD 直线飙升。
2.影响水体富营养化:降水还可能影响水体中氮、磷等营养盐的输入,这些营养盐与有机物相互作用,进一步影响 COD 的处理难度。当水体中氮、磷等营养盐含量因降水增加时,可能加剧水体富营养化,导致藻类等浮游生物大量繁殖。藻类死亡后,其残体分解会消耗大量溶解氧,同时增加水体中的有机物含量,提高 COD 浓度。而且富营养化过程可能导致水体中某些有机物的生物降解受到抑制,使得 COD 浓度难以通过常规处理方法降低。
(三)光照影响
光照对 COD 的影响主要通过影响水体中藻类和微生物的活动来间接实现。充足的光照有利于藻类进行光合作用,藻类生长良好时,能够吸收水体中的部分有机物,同时通过光合作用产生氧气,为好氧微生物提供适宜的生存环境,促进有机物的好氧降解,降低 COD 浓度。但在光照不足的情况下,如连续阴雨天气,藻类光合作用减弱,生长受到抑制,对有机物的吸收和转化能力下降。同时,微生物的好氧代谢活动也因溶氧不足而受到影响,有机物降解速率降低,COD 在水体中积累,浓度升高。
氨氮、亚盐和 COD 与天气之间存在着复杂而紧密的关系。天气因素通过多种途径对这些水质指标产生综合影响,在实际的水体环境监测、管理以及水生态保护中,必须充分考虑天气变化带来的影响,制定针对性的措施来维护水质稳定和生态健康。例如,在高温季节或降雨频繁时期,加强对水体中氨氮、亚盐和 COD 的监测频率,及时发现水质异常变化并采取相应的处理措施;通过合理调控养殖密度、优化饲料投喂等方式,减少因天气因素导致的水质恶化风险;在污水处理过程中,根据季节和天气变化调整工艺参数,提高处理效率,确保出水水质达标。只有全面深入地认识它们之间的关系,才能更好地应对水质变化带来的挑战,实现水资源的可持续利用和水生态环境的有效保护。
来源:环保工匠阿强 水环保
上一篇:污水处理运行控制指标大全来了
下一篇:最后一篇