楊心怡
指導教師:向 莉
(上海市崇明中學, 上海 202150)
咸潮是指沿海地區海水受潮水的頂托,通過河流或其他渠道倒流進內陸區域后,水中的鹽分達到或超過250毫克/升的自然現象。長江咸潮是指每年進入枯水季節,受潮水和長江徑流減少等水文因素的影響,東海海水受到潮水頂托,咸水沿著長江南支上溯和通過長江北支倒灌,造成咸水包圍崇明島,影響崇明的淡水資源。長江咸潮多出現在每年的11月至次年的4月,特殊年份咸潮持續時間則更長。如近十年來,最早出現咸潮影響的是2006年9月11日,最晚結束咸潮影響的是2011年5月底。期間我縣生活用水和工農業生產用水受到嚴重影響。長江咸潮對我縣河道水質季節性影響狀況如何?水中氯化物含量變化特點如何?我們想通過這次調查進行了解。
我們高頻潮踩點采取水樣,對水樣中氯化物含量進行測定。
下面是我們的某次采樣分析活動記錄:
調查地點:南門碼頭
調查對象:水中氯化物含量
調查方法:采取南門碼頭水樣,通過硝酸銀滴定法,對水樣中的氯化物進行測定。
氯化物是水中一種常見的無機陰離子,幾乎所有的天然水中都有氯離子存在,它的含量范圍變化很大,在河流、湖泊地區氯離子含量一般都較低,而在地下水、鹽湖中含量可高達數十克每升。在我們的日常生產生活中,氯化物有很重要的作用。
為定性、定量研究水中氯化物含量變化特點,我們采用國標GB11896-1989硝酸銀滴定法來檢測水中氯化物含量,此法是以鉻酸鉀為指示劑,用硝酸銀滴定氯化物,由于氯化物的溶解度小于鉻酸銀的溶解度,氯離子首先被完全沉淀出來,然后鉻酸鹽以鉻酸銀的形式被沉淀,產生磚紅色。
該沉淀滴定的反應如下(方程):
氯化物含量C(mg/L)按下式計算:

式中:V1--蒸餾水消耗硫酸銀標準溶液量,ml;
V2--式樣消耗硫酸銀標準溶液量,ml;
M--硝酸銀準標準溶液濃度,mol/L;
V--試樣體積,mL。
本研究的數據一方面是我們自行采樣測定而得;另一方面,由于受高中生時間和條件的限制,我們以崇明縣水文站的水情自動測報系統數據作為研究依據。
我們了解到長江口咸潮影響我縣的途徑:一是南支咸潮上溯。表現為咸潮隨著潮流由下游向上游推進,時間上由東向西影響我縣,強度也由東向西逐漸減小。我縣南門以東地區長江水域主要受到咸潮上溯的影響,這也是崇明咸潮入侵的主要形式。二是北支咸潮倒灌南支。表現為北支咸潮隨著潮流繞過崇明,逐漸由上游向下游影響,時間上由西向東影響我縣。我縣的南門以西地區主要受到北支咸潮倒灌南支的影響。
去年10月27日前后,出現了入冬以來的第一次咸潮影響我縣情況,比上一年提前了半個月,至今年3月8日長江咸潮影響基本結束。去冬今春,我縣共出現了10次咸潮影響情況(見圖1)。從開始影響時間看,首次咸潮影響的時間與上年度相比提前了半個月;從影響次數看,今年堡鎮、南門和崇西測站分別為10次、10次和9次,而上一年度分別為3次、5次和2次;從影響天數看,堡鎮、南門和崇西站影響天數分別為71天、80天和56天,上一年度分別為14天、19天和6天;從各測點氯化物最高含量看,堡鎮、南門和崇西站分別為6350 mg/L、4130mg/L和1558mg/L,而上一年度分別為577 mg/L、730mg/L和573mg/L(見表1)。

圖1 2013-2014年崇明長江各測站氯化物含量變化圖

表1 2013-2014年枯水期長江各測站咸潮情況統計
特別是今年2月份以來,由于長江上游來水量持續偏少,長江大通平均流量僅為11000立方米/秒,比近5年的平均值少了4000立方米/秒。長江口遭遇了嚴重的咸潮入侵,期間咸潮入侵崇明島持續時間長、影響強度大。咸潮影響連續時間長達28天(1月31日-2月27日);2014年2月14日堡鎮站氯化物監測值最高,氯化物含量為6350 mg/L。
與前兩年相比,今年咸潮首次影響時間比去年提前了半個月左右,與11/12年基本同期;影響次數多于前兩年;影響天數遠長于12/13年,相比11/12年也要多出近兩倍(見表2)。

表2 近三年枯水期崇明長江各測站咸潮情況比較
第一,咸潮入侵內河影響水廠供水安全。目前,自來水廠一般都不做鹽度處理,一旦取水口鹽度含量超標,只能暫停取水,影響到正常的居民生活用水。如果長期飲用鹽度過高的水,就會對人體造成傷害,特別是對老年人和患高血壓、心臟病、糖尿病等病人的影響更嚴重。
第二,咸潮入侵內河對農業生產造成威脅。水中鹽度高,造成地下水和土壤內的鹽度升高,危害當地的植物生存,影響農業生產,造成農業減產。
第三,咸潮影響內河水環境。由于咸潮影響到水閘正常的引排水功能,使內河河水得不到及時有效的調換,造成內河水質惡化。
第一,加強對長江口咸潮和水質鹽度的監測,做好及時通報和預報。
第二,加強水閘引排水的管理,發現咸潮,及時關閉水閘,避免咸潮入侵時將咸水引入我縣內河。
第三,環保部門應認真做好污水排放工作,保障我縣內河水質的清潔。
第四,咸潮影響結束后,相關部門及時做好引清排污的調水工作,改善我縣內河水質。
[1]郭振仁.河口咸潮活動及其環境影響:珠江口咸潮上溯問題與對策[M].中國環境科學出版社,2012.