饒秀娟,蔣夢云,戴志,王大川,凌雪峰,錢麗萍
(黃山學院生命與環(huán)境科學學院,安徽黃山245041)
近年來,隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展,我國的水環(huán)境問題也更加突出,河流、湖泊等地表水體的氮、磷污染日趨加重,北方的海河、松花江、遼河等以及南方的太湖、巢湖、滇池、珠江等均遭受了嚴重的污染[1],水體富營養(yǎng)化的例子比比皆是。如20世紀90年代以來太湖流域富營養(yǎng)化趨勢不斷增強,藍藻暴發(fā)幾乎年年出現(xiàn)[2]。水體富營養(yǎng)化是指湖泊、水庫、緩慢流動的河流以及某些近海水體中氮、磷等營養(yǎng)物質過量從而引起水體植物(如藻類及大型植物)的大量生長的現(xiàn)象[3]。水體一旦發(fā)生富營養(yǎng)化,其恢復時間長,治理難度大。所以,水體富營養(yǎng)化是目前全球水環(huán)境面臨的最棘手的問題之一[4-6]。
新安江流域是目前全國為數(shù)不多的健康河流之一,新安江流經(jīng)皖浙兩省,是連接黃山市與杭州市的重要水上通道[7]。黃山市境內工業(yè)較少,大多以農耕作為主。在農業(yè)耕作過程中,由于氮、磷肥的大量使用,過剩的氮、磷沉積在土壤之中,隨著降雨形成的地表徑流作用,大量氮、磷會被攜帶進入黃山市地表水水體內。農村生活污水、養(yǎng)殖畜牧廢水的任意排放,也是導致地表水體中氮磷含量增加的不可忽視的重要因素。新安江是皖浙重要的飲用水源地,其水質的好壞直接關系到流域內居民的生活質量,也影響當?shù)氐纳鷳B(tài)安全。因此,認識新安江流域氮磷污染特征,采取必要的措施防治已經(jīng)成為當務之急。筆者分別在2013年的豐、平、枯3個水期對新安江流域(黃山段)主要支流、平流水體中的氮、磷等污染物進行樣品采集與分析,研究新安江流域(黃山段)氮磷污染特征。
1.1 采樣區(qū)概況 新安江發(fā)源于安徽黃山,其源頭位于休寧縣六股尖,支流眾多。新安江自西向東流經(jīng)安徽省黃山市的休寧縣、屯溪區(qū)和歙縣,在歙縣的街口注入新安江水庫-千島湖。新安江流域位于 117°38'~ 118°56'E、29°25'~30°16'N[7],安徽省內流域總面積 6 440 km2,其中在黃山市境內的面積為5 830 km2,占整個新安江流域面積的90.5%[8]。皖浙省界斷面(街口)多年平均徑流量65.3億m2,占千島湖的平均入湖總量的68% 以上[9]。流域陸地大多為山丘和丘陵崗地,流域內有著名的黃山旅游風景區(qū),地形復雜,風光迤邐,盛產(chǎn)茶葉等,是安徽省主要的旅游地區(qū)[10]。
1.2 采樣點布設及采集 在新安江流域(黃山段)主要干流、支流共布設了15個采樣點,點位名稱和空間分布如表1所示。項目在2013年6、10、12月,分豐水期、平水期、枯水期采集樣品3批次。采集水樣置于550 ml聚乙烯瓶中,立即加入H2SO4,保持水樣的pH為1~2,密封后運回實驗室立即放入低于4℃冰箱中保存并盡快分析。
1.3 實驗方法 參照國家環(huán)保總局編制的方法,硝態(tài)氮用酚二磺酸分光光度法比色測定,氨氮采用納氏試劑分光光度法測定,總氮用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定,總磷用鉬酸銨分光光度法測定。
從新安江流域(黃山段)豐水期、平水期、枯水期流域中總磷、總氮、硝態(tài)氮、氨氮的含量變化(圖2)可以看出,根據(jù)地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002),新安江流域(黃山段)中總磷總體達到Ⅱ類水質標準,氮素除總氮含量偏高屬于Ⅳ類水質標準,其他均能達到Ⅱ類水質標準。新安江流域(黃山段)總體水質良好,屬于Ⅲ類水,但由于近年來經(jīng)濟發(fā)展致個別地區(qū)水體的污染,農業(yè)面源污染成為氮磷污染加重的一個重要原因。不同水期氮素含量有明顯的變化特征,表現(xiàn)為枯水期>豐水期>平水期,總磷則沒有明顯的變化特征。造成這種差異的原因可能是豐水期雖然污染物濃度沒有平水期高,但豐水期徑流量大,泥沙量也大,從而使得總體入江污染物負荷更多。另外,受黃山山地氣候影響,枯水期正是農業(yè)生產(chǎn)施用化肥和噴灑農藥的時期,降水量雖然有所減少,但大量流失的化肥、農藥隨地表徑流進入江中,使得枯水期氮磷含量偏高。
由圖1和表1可知,5號(率水)、6號(率水下游1 000 m)、8號(浦口)、11號(昌源河入河口)硝態(tài)氮、氨氮含量偏高,主要由于這些采樣點靠近徽州工業(yè)區(qū)和人口居住區(qū),受工業(yè)廢水、生活污水和牲畜排泄物影響,從而硝態(tài)氮含量較其他采樣點偏高。另外4號(兩江交匯處)氨氮含量偏高,可能是城市人口密集以及生活污水排放量大、濃度高導致。
表1 采樣點分布
圖1 新安江流域(黃山段)豐、平、枯3個水期流域中氮磷含量分布
新安江流域(黃山段)除極個別點嚴重超標外,總體水質狀況良好,但隨著氮磷污染日趨加重,水質下降趨勢加強?,F(xiàn)階段氮磷污染主要來自農業(yè)面源污染,包括農村居民生活污水以及農業(yè)生產(chǎn)中農藥、化肥使用不合理造成的污染。
針對局部地區(qū)水質超標的現(xiàn)象,應采取相應的防治措施。如在偏遠農村地區(qū)建設農村污水管網(wǎng),對污水進行集中處理;建立禽畜排泄物處理工程;農業(yè)上合理控制施肥量,平衡施肥,改進施肥方法;合理使用低毒高效農藥,因地制宜,優(yōu)化種植結構,大力發(fā)展生態(tài)農業(yè)循環(huán)經(jīng)濟,從而減少農業(yè)面源污染對水質的影響。在城鎮(zhèn)建立完善污水處理系統(tǒng),尤其是對目前正在新興發(fā)展建設的小城鎮(zhèn)更應該優(yōu)先解決生活污水處理問題。另外,加大環(huán)保宣傳力度,普及環(huán)保知識,從觀念上潛移默化地培養(yǎng)黃山市全體人民環(huán)境保護的意識,這對從源頭上控制水體污染具有重要意義。由于新安江是國家首例生態(tài)補償機制的示范區(qū),要充分利用好一切有利的政策與技術,從源頭和末端治理好污染,在最大程度上對新安江流域進行保護。
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