淺議氣候的變化對水體環(huán)境檢測的影響

■陳玲

（河南省新野縣環(huán)保局 河南南陽473500）

淺議氣候的變化對水體環(huán)境檢測的影響

■陳玲

（河南省新野縣環(huán)保局 河南南陽473500）

氣候的全球性變化逐漸致使環(huán)境體的變化，水體環(huán)境作為環(huán)境中重要的一部分，其也受到氣候的影響。本文系統(tǒng)性的闡述了氣候?qū)λw環(huán)境的影響極其檢測影響。希望本文的寫作對同行業(yè)工作人員有所幫助。

氣候變化水環(huán)境溫度水體檢測

以全球變暖為主要特征的氣候變化已是不爭的科學(xué)事實，氣候變化問題已成為各國政府和專家關(guān)心的全球性問題之一。氣候變化對水的影響目前主要集中在氣候變化對水量的影響方面，限于問題的復(fù)雜性，氣候變化對水環(huán)境方面的影響研究相對較少。隨著水污染加重，氣候變化對水環(huán)境的影響引起了越來越多人的關(guān)注。本文擬結(jié)合國內(nèi)外已有的一些研究成果，在分析水質(zhì)對氣候要素變化響應(yīng)及其變化機理分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)了當前研究領(lǐng)域的主要研究方法，并對其今后研究方向進行簡要分析。

氣候變化直接影響到水體的溫度以及大氣水文循環(huán)過程中的降雨、蒸發(fā)過程等等，這些因素又會對水環(huán)境產(chǎn)生重要的影響，如溫度變化直接控制著水體中水文、生態(tài)條件；而降雨、蒸發(fā)量控制著地表徑流量，改變著洪澇干旱的發(fā)生頻率和量級，影響到水體內(nèi)的污染物和營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化過程，不僅改變水體的物理性質(zhì)，也影響著水體中的化學(xué)和生物特性。

1　水溫

水溫是氣候變化最直接的響應(yīng)。大氣溫度上升，水體和大氣之間的熱量交換促使水體的升溫。溫度對水的物理化學(xué)特性起著重要的作用。水的溫度依賴特性與化學(xué)物質(zhì)的生物、水文、地球化學(xué)循環(huán)有著密切的聯(lián)系，溫度變化最根本影響到整個自然界的水環(huán)境。如水體的密度，表面張力，粘性、存在形態(tài)都受溫度控制。大氣溫度的增加除直接促使水體溫度的上升之外，

還將改變湖泊或水庫中溫度層的分布，增加溫躍層的深度，延長湖泊內(nèi)的分層期，研究顯示，在北美和歐洲一些湖泊水溫增加了0.2-1.5℃，分層期延長了2-3周；溫度的上升也會引起湖泊水中含氧量的減少，尤其是底部同溫層缺氧層深度的加大，易使湖泊或水庫底部沉積物發(fā)生一系列微生物厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生一些有毒氣體和鹽類，促使底泥中鐵、錳等金屬元素和N、P等營養(yǎng)元素溶出等等，這些物質(zhì)隨著湖泊或水庫季節(jié)性的對流循環(huán)運動，會轉(zhuǎn)移到湖泊表面層，容易引起湖泊色、味上的污染，甚至?xí)捎诒韺訝I養(yǎng)鹽濃度的增加，外加適宜的溫度，而導(dǎo)致湖泊的藻類繁殖，浮游生物大肆生長，引起湖泊富營養(yǎng)化問題[1]。

2　生物化學(xué)反應(yīng)速率

水體中污染物的遷移轉(zhuǎn)化和微生物的降解過程是污染物自凈的重要方式。而溫度被認為是影響水體中物理化學(xué)及生物反應(yīng)的主要因素，大多數(shù)物理化學(xué)及生物反應(yīng)常數(shù)都是溫度的函數(shù)，如BOD的降解系數(shù)，NH3-N的氧化速率常數(shù)等。通常溫度升高可以加速水體中化學(xué)反應(yīng)和生物降解速率，影響著水體中污染物及營養(yǎng)鹽的濃度。同時，水溫升高，將促進微生物生長速率和新陳代謝過程，延長生物活動周期，增加營養(yǎng)物和礦物質(zhì)循環(huán)過程，使污染物降解速率增加，間接的影響著水體的水質(zhì)狀況。但是溫度升高，往往會催化一些金屬元素在酸性環(huán)境中和溶解的有機碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬毒性的增大；生物體新陳代謝速率的增加使水生系統(tǒng)中原有難降解的有毒物質(zhì)在生物體中積累過程增加，給水環(huán)境和生物帶來重復(fù)污染。因此根據(jù)氣候變化的幅度以及水體水質(zhì)的初始狀況，氣候變暖可能給水質(zhì)帶來不同的影響，或改善水質(zhì)，或?qū)е滤|(zhì)惡化。

3　水體溶解氧

水體中的溶解氧是水體中物理化學(xué)反應(yīng)的重要要素，也是水體生物量的決定因素。溶解氧的多少，可以反映出水質(zhì)好壞。而溫度的變化影響著水體中溶解氧的動態(tài)，首先溫度增加將降低水中氧氣的飽和溶解量，大約每升高3°C，飽和溶解量減少10%。其次，溫度的增加可促進水體中有機物的降解與轉(zhuǎn)化過程，水質(zhì)有機物降解系數(shù)為溫度的函數(shù)，因此溫度的變化將增加有機物進行生物化學(xué)反應(yīng)的需氧量，最終導(dǎo)致水體中溶解氧含量的降低。當溶解氧過低時，魚類以及原生動物大批死亡，病源菌大量繁殖，正常的生態(tài)平衡和物質(zhì)循環(huán)受到破壞。溶解氧耗盡后，水體進入?yún)捬鯛顟B(tài)，有機物受到厭氧生物的代謝作用發(fā)生轉(zhuǎn)化和降解，生成CH4、CO2、H22S和一些厭氧微生物，使水體變黑變臭，水質(zhì)惡化。

4　富營養(yǎng)化

湖泊由于其自身的水流特性，容易聚集大量的浮游生物，引起富營養(yǎng)化，這也是湖泊水環(huán)境研究中重要的問題。溫度是浮游生物的生長和繁殖水體的富營養(yǎng)化的的重要因素。浮游植物的生長受許多因素的影響。如溫度，光強，和營養(yǎng)物質(zhì)（氮，磷為主要的限制性元素）。溫度對藻類的生命活動起著尤其重要的影響，首先溫度通過控制光合作用或呼吸作用強度，直接影響藻類的生長和增殖，針對溫度和各種藻類生長率關(guān)系很多學(xué)者展開了研究，研究顯示，不同的溫度下，藻類生長率不同，但基本上都會有一個生物量最大的臨界值。另一方面，溫度可通過控制水體中各類營養(yǎng)物的溶解度、離解度或分解率等理化過程間接影響藻類的生長。湖泊或水庫流速小，污染物稀釋能力比較差，容易聚集大量的營養(yǎng)元素，按照利比格的定律，認為N、P是湖泊水庫等水體富營養(yǎng)的限制元素。N、P的輸入量又與點源釋放、大氣溶解、土壤淋溶以及淡水系統(tǒng)的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化有關(guān)，除去點源釋放以外，其它所有因素都受到氣象因素（溫度和降雨）的影響，相應(yīng)的受到氣候變化的影響。人類活動將污染物、含高N、P的肥料等排入水體增加水體營養(yǎng)物質(zhì)和有毒物質(zhì)的含量，會進一步加重藻類的生長率，人類響應(yīng)對氣候變化在影響水環(huán)境的某些方面起著重要的作用；溫度的增長，流量的減少都將導(dǎo)致浮游植物的繁殖速率的增加，嚴重威脅著湖泊的水環(huán)境和水生態(tài)。

5　結(jié)論

在氣候變化作用條件下，氣溫和降雨的變化將改變水資源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，引起地表水體水量的減少，加大旱、澇等自然災(zāi)害發(fā)生的程度，增加水環(huán)境問題發(fā)生的可能概率和水體質(zhì)量的惡化，增加水資源系統(tǒng)的脆弱性。作為氣候變化對我國水文水資源的影響研究的一部分，水環(huán)境對氣候變化的響應(yīng)機制的研究對提高水資源利用率，實現(xiàn)我國水資源可持續(xù)利用、社會和諧發(fā)展起著重要作用。

[1]雒文生,宋星原.水環(huán)境分析及預(yù)測[M].武漢大學(xué)出版社,2004.

P46[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-369-1