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水质监测| 水草茂盛的水域清澈见底,可pH却没达标?!

"明明清澈见底,各项水质指标I~III类,水下森林生长完美,可pH却不达标!"


水面清澈见底,沉水植物水生物生长茂盛,甚至观察得到其叶片不断滋生的气泡,能与山泉水媲美的水质,经第三方检测水体后,各项指标都显示正常,唯独pH超标,令人费解。


可其他指标明明很好。


DO为I类,COD为II类,氨氮为II类,TP为III类,这样的水说不达标,很难让人理解。



pH指标 


水质最关键的指标之一,适当的pH值取决水质的好坏。比如,未经处理的污水、废水一旦排入水生态环境,将非常容易出现pH超标现象。


水体过酸或者过碱,都不利于水生生物及植物的正常生长,并且还会严重影响水体植物的光合作用,不利于整个水体的物质代谢。




清澈见底的水面,在各项水质指标均达标的情况下,pH却超标了,是水质真的不好吗?肯定不是。是检测结果有偏差吗?却也未必。


水体pH超标的内在原因是什么呢?


pH偏高甚至超标,是水生态修复比较容易出现的一个问题。


这个现象往往发生在项目中后期,尤其是夏秋季,水下森林构建完成,并形成了相对稳定的净化系统。



一般情况下,水生态系统初步构建完成后,水体各项污染指标均会得到大幅削减。


pH会回归正常情况的地表水标准在6~9之间,水质整体向好,此环境的水成弱碱性,是可以通过水生态的自我修复,让水体的动、植物在一个适宜的生态环境生长。




随着水生植物的繁殖,水下植物的覆盖率不断升高,尤其是夏季温度较高,藻类等沉水植物分蘖的高峰期,生长迅速,在此期间,可能发生水体pH超标现象(统一表现为pH>9,一般不会超过10),水体呈碱性。


这时候,pH超标现象多发生在沉水植物生长最为旺盛的区域及在5~8月份的晴天中午10:00~16:00之间,正午时段发生概率最高。

这种情况恰恰是因为水质好、水草旺盛,当出现这种现象,说明水质并没有大问题。


水体动、植物生长良好,能见度也达标,而pH怎么就超标了呢?


pH超标的原因,简单的来说是因为沉水植物光合作用消耗了水中的CO2,而CO2的减少会改变水中碳酸氢根离子的平衡,进而导致水体pH升高。


化学式1:CO2+H2O→CH2O+O2(光照条件下)

化学式2:HCO3(负)+H2O→CH2O+OH(负)+O2(光照条件下)


而沉水植物的光合作用在CO2不足的情况下,被迫与碳酸氢根离子反应,产生使水质变碱性的氢氧根离子,水体pH就超标了。




研究认为,pH的异常与湖泊沉水植物生长旺盛、光合作用强有关。光合作用释放大量氧气,并吸收CO2,促使湖水中的碳酸平衡发生变化,导致pH升高。


当沉水植物生长过于旺盛,光合作用也逐渐增强,从而会消耗更多的CO2。当植物无法在水体中获得足够的游离态CO2时,只能从碳酸氢根里夺取C02,释放氢氧根离子,导致pH升高。


随着光照条件变弱,植物的光合作用减弱到消失,该环境下的pH也慢慢降低,植物的呼吸作用又会产生一定量的CO2,水体pH值会恢复至地表水标准,水体正常。



总体而言,如果沉水植物生长茂盛,气候又处于温度较高的夏秋季,尤其是夏季。


其他水质指标均达标,唯独pH值偏高,但不超过10,大可不必担心,这是水生态环境自我修复的正常状态。


由水污染引起的pH含量超标,当然不是好事。


但由于沉水植物系统光合作用引起的pH短暂升高,也并非坏事。这是一种正常的自然现象。



水体pH的大幅增加,会导致一系列的水化学变化,如氧化还原状态、营养盐形态,也可导致沉水植物生产力下降,净化作用降低,过高的pH值也可能直接引起植物的死亡。


需要注意的是,这种高pH的极端现象,绝非仅仅来自植物自身的光合作用。如果水体pH超过10甚至更高,就应该好好检查是否存在外部的干扰因素了。


而地表水pH指标6~9,也只是作为水质正常的参考值,更多的还需要通过对实际情况的观察与分析,才能真正了解水体情况是否正常。



总体来讲,由沉水植物光合作用引起的pH升高或不稳定现象,这种pH的变化,更像是表征水生态修复成效的一种良性指标。

事实上,在水生态考核工作中,建议不必模式化pH为6~9的标准,而应结合其他多项水质指标,用看得见、感受得到的方法,综合判定水质及治理成效。



——来源:水生态网