2022-07-25
276"明明清澈見底,各項水質(zhì)指標(biāo)I~III類,水下森林生長完美,可pH卻不達(dá)標(biāo)!"
水面清澈見底,沉水植物水生物生長茂盛,甚至觀察得到其葉片不斷滋生的氣泡,能與山泉水媲美的水質(zhì),經(jīng)第三方檢測水體后,各項指標(biāo)都顯示正常,唯獨(dú)pH超標(biāo),令人費(fèi)解。
可其他指標(biāo)明明很好。
DO為I類,COD為II類,氨氮為II類,TP為III類,這樣的水說不達(dá)標(biāo),很難讓人理解。
pH指標(biāo)
水質(zhì)最關(guān)鍵的指標(biāo)之一,適當(dāng)?shù)膒H值取決水質(zhì)的好壞。比如,未經(jīng)處理的污水、廢水一旦排入水生態(tài)環(huán)境,將非常容易出現(xiàn)pH超標(biāo)現(xiàn)象。
水體過酸或者過堿,都不利于水生生物及植物的正常生長,并且還會嚴(yán)重影響水體植物的光合作用,不利于整個水體的物質(zhì)代謝。
清澈見底的水面,在各項水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)的情況下,pH卻超標(biāo)了,是水質(zhì)真的不好嗎?肯定不是。是檢測結(jié)果有偏差嗎?卻也未必。
水體pH超標(biāo)的內(nèi)在原因是什么呢?
pH偏高甚至超標(biāo),是水生態(tài)修復(fù)比較容易出現(xiàn)的一個問題。
這個現(xiàn)象往往發(fā)生在項目中后期,尤其是夏秋季,水下森林構(gòu)建完成,并形成了相對穩(wěn)定的凈化系統(tǒng)。
一般情況下,水生態(tài)系統(tǒng)初步構(gòu)建完成后,水體各項污染指標(biāo)均會得到大幅削減。
pH會回歸正常情況的地表水標(biāo)準(zhǔn)在6~9之間,水質(zhì)整體向好,此環(huán)境的水成弱堿性,是可以通過水生態(tài)的自我修復(fù),讓水體的動、植物在一個適宜的生態(tài)環(huán)境生長。
隨著水生植物的繁殖,水下植物的覆蓋率不斷升高,尤其是夏季溫度較高,藻類等沉水植物分蘗的高峰期,生長迅速,在此期間,可能發(fā)生水體pH超標(biāo)現(xiàn)象(統(tǒng)一表現(xiàn)為pH>9,一般不會超過10),水體呈堿性。
這時候,pH超標(biāo)現(xiàn)象多發(fā)生在沉水植物生長最為旺盛的區(qū)域及在5~8月份的晴天中午10:00~16:00之間,正午時段發(fā)生概率最高。
這種情況恰恰是因為水質(zhì)好、水草旺盛,當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,說明水質(zhì)并沒有大問題。
水體動、植物生長良好,能見度也達(dá)標(biāo),而pH怎么就超標(biāo)了呢?
pH超標(biāo)的原因,簡單的來說是因為沉水植物光合作用消耗了水中的CO2,而CO2的減少會改變水中碳酸氫根離子的平衡,進(jìn)而導(dǎo)致水體pH升高。
化學(xué)式1:CO2+H2O→CH2O+O2(光照條件下)
化學(xué)式2:HCO3(負(fù))+H2O→CH2O+OH(負(fù))+O2(光照條件下)
而沉水植物的光合作用在CO2不足的情況下,被迫與碳酸氫根離子反應(yīng),產(chǎn)生使水質(zhì)變堿性的氫氧根離子,水體pH就超標(biāo)了。
研究認(rèn)為,pH的異常與湖泊沉水植物生長旺盛、光合作用強(qiáng)有關(guān)。光合作用釋放大量氧氣,并吸收CO2,促使湖水中的碳酸平衡發(fā)生變化,導(dǎo)致pH升高。
當(dāng)沉水植物生長過于旺盛,光合作用也逐漸增強(qiáng),從而會消耗更多的CO2。當(dāng)植物無法在水體中獲得足夠的游離態(tài)CO2時,只能從碳酸氫根里奪取C02,釋放氫氧根離子,導(dǎo)致pH升高。
隨著光照條件變?nèi)?,植物的光合作用減弱到消失,該環(huán)境下的pH也慢慢降低,植物的呼吸作用又會產(chǎn)生一定量的CO2,水體pH值會恢復(fù)至地表水標(biāo)準(zhǔn),水體正常。
總體而言,如果沉水植物生長茂盛,氣候又處于溫度較高的夏秋季,尤其是夏季。
其他水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)標(biāo),唯獨(dú)pH值偏高,但不超過10,大可不必?fù)?dān)心,這是水生態(tài)環(huán)境自我修復(fù)的正常狀態(tài)。
由水污染引起的pH含量超標(biāo),當(dāng)然不是好事。
但由于沉水植物系統(tǒng)光合作用引起的pH短暫升高,也并非壞事。這是一種正常的自然現(xiàn)象。
水體pH的大幅增加,會導(dǎo)致一系列的水化學(xué)變化,如氧化還原狀態(tài)、營養(yǎng)鹽形態(tài),也可導(dǎo)致沉水植物生產(chǎn)力下降,凈化作用降低,過高的pH值也可能直接引起植物的死亡。
需要注意的是,這種高pH的極端現(xiàn)象,絕非僅僅來自植物自身的光合作用。如果水體pH超過10甚至更高,就應(yīng)該好好檢查是否存在外部的干擾因素了。
而地表水pH指標(biāo)6~9,也只是作為水質(zhì)正常的參考值,更多的還需要通過對實(shí)際情況的觀察與分析,才能真正了解水體情況是否正常。
總體來講,由沉水植物光合作用引起的pH升高或不穩(wěn)定現(xiàn)象,這種pH的變化,更像是表征水生態(tài)修復(fù)成效的一種良性指標(biāo)。
事實(shí)上,在水生態(tài)考核工作中,建議不必模式化pH為6~9的標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)結(jié)合其他多項水質(zhì)指標(biāo),用看得見、感受得到的方法,綜合判定水質(zhì)及治理成效。
——來源:水生態(tài)網(wǎng)