当前世界环境

介绍

鉴于人口增长和经济发展，印度正面临着自然资源短缺的严重问题，特别是水资源短缺问题。¹世界上大多数淡水水体都受到污染，从而降低了水的可移植性。^2和3我们需要水用于不同的用途，如饮用、灌溉、工业、游泳、钓鱼等。因此，不同用途的水在成分和纯度方面有自己的要求，并且必须定期分析水中不同成分的存在，以确认其适用性。水污染的主要来源是市政用水、工业用水、农业用水、污水等。受污染的水可能含有悬浮物、溶解的无机化合物、氮和磷化合物、动物废物、有毒化学品、杀虫剂、农药、医疗废物、有毒重金属和生物污染物，如致病菌、真菌、原生动物、病毒、寄生虫等。^4和5没有足够数量和质量的淡水，就不可能实现可持续发展。⁶随着淡水资源以惊人的速度日益恶化，水污染正在成为全球一级的一个严重问题。^78和9

水质评价一般包括理化参数筛选、重金属分析以及生态系统的非生物和生物状态评价。^{10、11、12 13}湖泊中的大型木质碎屑或天然岩石可以通过改变水力冲刷作用直接影响鱼类的栖息地，从而在复杂的物理结构和复杂的水流模式中产生更深的堆积，通常对强流有更多的保护，然后在河流或湖泊的明渠中发现。¹⁶湖泊构成了最具生产力的生态系统之一。它们在经济上和美学上都非常重要，特别是在渔业、农业、工业、旅游、教育和科学研究中。因此，准确测定水环境的理化参数和重金属对控制污染具有重要意义。

材料与方法

研究区域

这项研究是在位于印度喜马偕尔邦Bilaspur区的Gobind Sagar湖(图1)进行的。Gobind Sagar湖是印度最大的人工湖之一，由位于Sutlej河上的Bhakra(31°25′n和76°25′e)的255米高的直重力坝创造而成，这是一个巨大的水库，是Bhakra Nangal(发电厂)大坝的结果。巴克拉南加尔大坝于1947年开始建设，水库于1963年形成。这个湖是以……的名字命名的“古鲁”Gobind Singh他是锡克教徒的第十位也是最后一位宗师。它是比拉斯普尔区的主要地标。这个湖占地170平方公里，长度达90公里。

样品分析

在确定污染问题的基础上选择湖泊采样站，对湖泊的整体状况进行评价。为了分析湖泊的水，在湖泊的三个不同的站点采集了水样(图1)，第一个采样站(S1)是昆德尔桥(昆德尔)，第二个采样站(S2)是洗浴Ghat(卢赫)，第三个采样站(S3)是ACC水泥厂泵房(戴赫)。用于分析水参数[温度、pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、氯化物、总碱度、总硬度、二氧化碳、总溶解固形物、铅、铜、铁、铬、镉、镍和锰]的水样被保存并运输到研究实验室。对湖泊水样的保存和分析，制定了标准方法^14日15随访。

水样采集时间为2014年3月~ 6月上午10:30。用于分析的样品是在讽刺瓶中收集的。为了避免溶解氧的影响，在取样过程中几乎没有观察到气泡。在采样站记录水温。所使用的化学物质为a.r级，未经进一步纯化即可使用。采用玻璃电极，用仪器pH计(Elico LI-120)测定湖泊水样的pH值。采用开放式回流法测定样品的COD。皱纹叠氮化物修饰滴定法测定溶解氧和生化需氧量。EDTA滴定法测定总硬度。氯离子含量测定采用阿根廷滴定法。 Alkalinity and Carbon dioxide of the water sample was measured by Titration Method. TDS of the sample was measured by drying it at 180⁰C.用火焰原子吸收光谱法(Shimadju AA-6300)测定水样中的金属。

Re苏lts

观测值用于分析理化参数[水温、pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、氯化物、总碱度、总硬度、二氧化碳(CO)]₂)、总溶解固体(TDS)和重金属铅(Pb)、铜(Co)、铁(Fe)、铬(Cr)、镉(Cd)、镍(Ni)和锰(Mn)]见表1，并以图2和图3的图形表示。

表1:夏季(2014年3月- 2014年6月)哥宾塞格湖水质参数。

老不。	参数使用	单位	取样站 年代1 （平均值+标准偏差)	取样站 年代2 (平均值+标准偏差)	取样站 年代3. (平均值+标准偏差)	最大允许极限
1.	水的温度	0C	23.450±2.978	23.425±2.914	23.275±3.028	35一个
2.	pH值	-	5.107±1.051	6.482±0.251	4.750 ±0.928	8．5一个
3.	做	毫克/升	1.825±0.299	2.725±0.492	2.000±0.216	7一个
4.	生化需氧量	毫克/升	0.753±0.040	1.231±0.227	0.789±0.013	2B
5.	鳕鱼	毫克/升	1.661±0.335	1.582±0.425	0.607±0.549	250
6.	解散公司2	毫克/升	3.925±0.585	3.550±0.472	3.525±0.519	没有标准
7.	TDS	毫克/升	182.000±21.679	276.250±18.246	184.250±22.396	500B
8	氯	毫克/升	36.795±5.347	63.942±11.782	71.677±41.300	250一个
9.	总硬度	毫克/升	29.565±12.296	38.465±9.834	30.547±14.323	500一个
10.	总碱度	毫克/升	25.000±8.880	138.750±5.909	24.333±11.590	600一个
11	引领	毫克/升	0.850	1.280	3.680	0.001C
12	铜	毫克/升	ND*	0.510	0.708	1．0C
13	铁	毫克/升	4.500	71.300	47.300	0.3C
14	铬	毫克/升	ND*	ND*	ND*	0.001C
15	镉	毫克/升	ND*	ND*	ND*	0.001C
16	镍	毫克/升	ND*	0.440	0.480	0.1C
17	锰	毫克/升	0.267	4.100	9.200	0.1C

* nd -未鉴定，ph -氢离子浓度，do -溶解氧，bod -生物需氧量，cod -化学需氧量，tds -总溶解固体。A-WHO(世界卫生组织)、B-CPCB(中央污染控制委员会)、C-ICMR(印度医学研究委员会)

对获得的结果进行了分析，并与WHO(世界卫生组织)、CPCB(中央污染委员会)、ICMR(印度医学研究委员会)的标准进行了比较，并进行了简要讨论，这些标准在决定所研究湖泊的水质状况方面发挥了决定性作用。

Discussion

水质是污染状况的首要评价指标，通过对水质参数的评价可以确定污染状况。

水的温度

温度是影响水的几乎所有物理、化学和生物性质的一个重要参数。本研究温度为23.275℃⁰C至23.450⁰最低气温记录在S3站，最高气温记录在S1站。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样点的偏差约为3，这些偏差是由于夏季不同月份采样造成的。

pH值

pH值与电导率和总碱度相关。pH值越高，说明由于物理化学条件的变化，二氧化碳、碳酸盐-碳酸氢盐平衡受到的影响越大。¹⁷在本研究中pH值在4.750 ~ 6.482之间变化，最大值在S2，最小值在S3。发现湖水呈微酸性;这可能是由于增加了生活污水和农业废物(葡萄藤，果树，蔬菜等)。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，并且各采样站的偏差约为1，这些偏差是由于不同采样站的污染源不同造成的。

溶解氧(DO)

水的溶解氧提供了关于细菌活性、光合作用、养分有效性、分层等方面的直接和间接信息。¹⁸在夏季，溶解氧由于温度升高和微生物活动增加而减少。^{19、20 21}在这个季节，强烈的阳光加速了浮游植物利用CO的光合作用₂释放氧气。这可能解释了O的更高品质₂记录于夏季。²²Gobind Sagar湖的DO在1.825 ~ 2.725 mg/l之间变化，在S1处最小，在S2处最大。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，并且由于污染源的不同，各采样站的误差约为0.2。据推测，戈比德萨加尔湖溶解氧含量低的原因是夏季气温高，微生物活动增加。

生化需氧量(BOD)

BOD试验有助于测定水样中可生物降解有机物的数量。本研究水样的BOD变化范围为0.753 ~ 1.231 mg/l，在S1最小，在S2最大。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样点的误差约为0.04。

氯

在本研究中，氯化物的值在36.795 ~ 71.677 mg/l之间变化，S1最小，S3最大。结果表明，这些值都低于最大允许限值。污水污染和普通食盐的加入会导致湖水中氯离子浓度增高。

总计碱度

水的碱度是对水中存在的弱酸和与之相平衡的阳离子的度量。²³本研究湖泊水样的总碱度从S3最小的24.333 mg/l到S2最大的138.750 mg/l不等。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样点的误差约为8。

总硬度

水的总硬度描述了溶解矿物质(主要是Ca和Mg)的影响，决定了水在家庭、工业和饮用水中的适用性，并归因于钙和镁的碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐的存在。²⁴总硬度在29.565 ~ 38.465 mg/l之间，S1最小，S2最大。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样站的偏差约为12，这些偏差是由于不同采样站的污染源不同造成的。

图1:Gobind Sagar的卫星视图 湖显示采样站。 点击此处查看图

化学需氧量(COD)

化学需氧量是指氧化可氧化有机物所需要的氧气量。戈bind Sagar湖化学需氧量变化范围为0.607 ~ 1.661 mg/l，最小值为s3，最大值为S1。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样站的偏差约为0.4，这些偏差是由于不同采样站的污染源不同而产生的。

图2:Gobind Sagar湖三个采样站重金属变化与最大允许限值的比较。 点击此处查看图

溶解的二氧化碳(CO₂）

在几乎所有的水生环境中，二氧化碳是有机碳降解的最终产物，其变化通常是衡量生态系统净代谢的一个指标。^25日26日解散公司₂在3.525 ~ 3.925 mg/l之间变化，最小值在S3，最大值在S1。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样点的偏差约为0.5。

图3:理化参数比较 戈宾德萨加尔三个采样站的变化 湖泊的最大允许限度。 点击此处查看图

总溶解固体(TDS)

TDS为阳离子和阴离子浓度之和，单位为mg/l。湖泊TDS变化范围为182 ~ 276.250 mg/l，最大值为S2，最小值为S1。结果表明，这些数值均低于最大允许限值，各采样站的偏差约为19，这些偏差是由于不同采样站的污染源不同而产生的。

铅(Pb)

铅在地壳中是一种相对较小的元素，但在未受污染的土壤和岩石中以低浓度广泛分布。戈比德萨加尔湖的变化范围为0.850 ~ 3.680 mg/l，最小值为S1，最大值为S3。结果表明，湖泊水体中铅的浓度非常高，超过了最大允许限量。这是由于铅在含铅汽油或工业过程中的使用而产生的大气输入。

铜(铜)

铜是一种广泛分布的微量元素，因为大多数铜矿物相对不溶，并结合成固相，因此在自然水中通常只有低浓度存在。Gobind Sagar Lake在0 ~ 0.708 mg/l之间变化，在S1处不存在，在S3处最大。结果表明，湖水中铜的浓度低于最大允许限量。

铁(Fe)

铁在地壳中是一种丰富的元素，但在自然水系中通常以少量的浓度存在。铁是在+2中发现的(黑色)+3 (铁)取决于水的氧化还原电位的状态。戈比德萨加尔湖的浓度变化范围为4.500 ~ 71.300 mg/l，最小值为s1，最大值为S2。结果表明，由于不同采样点的污染源不同，湖水中铁的浓度均超过了最大允许限值和假定值。

铬(Cr)

天然水中的铬浓度通常很低。铬的浓度升高可能是采矿和工业过程造成的。铬酸盐化合物通常用于冷却水中以控制侵蚀。供水中的铬通常以六价形式存在。但哥宾德萨加尔湖的三个采样站都没有铬。

镉(Cd)

镉可通过采矿、电镀厂、颜料厂、纺织和化学工业进入地表水，对人体有毒。戈比德萨加尔湖三个采样站均未发现镉。

镍(镍)

戈温德萨加尔湖镍含量变化范围为0 ~ 0.480 mg/l，最小值为S1，最大值为S3。

锰(Mn)

锰通常存在于水中，是所有生物都需要的微量必需元素。戈比德萨加尔湖的变化范围为0.267 ~ 9.200 mg/l，最小值为S1，最大值为S3。结果表明，湖水中锰的浓度超过了最大允许限量。锰在湖水中可能是由于含锰矿物和岩石、污水和垃圾渗滤液的风化作用。

确认

我非常感谢Career Point University, Hamirpur和CSIR- Institute of himalayan Bioresource Technology, Palampur hp提供了必要的实验室设施。

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