摘 要 通過對三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體富營養(yǎng)化因子變化的測定，采用《水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）》和《HJ 536-2009》（中華人民共和國國家環(huán)境保護標準）分析方法，分析三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體富營養(yǎng)化因子變化的趨勢以及水體污染的根源、規(guī)律和程度，結(jié)果表明，低水位（150～155 m）污染嚴重，離市區(qū)越近水質(zhì)越差，NH4+-N污染加重。

關鍵詞 水體富營養(yǎng)化；因子分析；三峽庫區(qū)；重慶涪陵段

中圖分類號：X522 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2015）34-039-05

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20世紀初，水體富營養(yǎng)化問題就引起了國際上一些學者的注意。20世紀60年代之后，全球各地的水體富營養(yǎng)化趨勢愈烈，逐漸成為世界各國面臨的環(huán)境難題。世界經(jīng)濟與合作組織（OECD）自60年代開始在美國和加拿大進行湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查，1973年經(jīng)合組織在18個成員國家范圍內(nèi)調(diào)查了數(shù)百個湖泊和水庫，成績斐然[1]。研究表明水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)基礎是水體中總氮和總磷，這二者濃度高低成為富營養(yǎng)化程度的重要標志之一[2]。20世紀80年代，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）在全球范圍內(nèi)的富營養(yǎng)化調(diào)查顯示：全球有30%～40%的湖泊和水庫都存在不同程度的富營養(yǎng)化[3]。1991年澳大利亞達令河發(fā)生嚴重水華[4]，就是因為該地區(qū)水比較渾濁，顆粒對磷吸附較緊，高溫導致水體分層，缺氧加速內(nèi)源磷釋放，使得水體中磷濃度過高以至于爆發(fā)水華。

在我國，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，水體富營養(yǎng)化日趨嚴重，如云南滇池、杭州西湖、天津千橋水庫等，水體富營養(yǎng)化問題已危及當?shù)毓┧?、旅游以及?jīng)濟社會發(fā)展。當今湖泊水庫的一大生態(tài)環(huán)境問題，就是水體的富營養(yǎng)化，三峽水庫水位蓄至175 m后，發(fā)現(xiàn)部分一級次級河流的回水段出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化現(xiàn)象，引起廣泛關注。解決人、畜飲水安全，防止水質(zhì)污染，是各級政府亟待解決的問題。本項目組于2011年5月全面實施研究工作，通過3年的現(xiàn)場調(diào)查和檢測分析，2013年8月完成研究工作，通過對三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體富營養(yǎng)化因子變化的測定，采用《水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）》和《HJ 536-2009》（中華人民共和國國家環(huán)境保護標準）分析方法，分析三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體富營養(yǎng)化因子變化的趨勢以及水體污染的根源、規(guī)律和程度，并根據(jù)研究結(jié)果提出控制污染的方法。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于重慶市涪陵區(qū)，扼長江、烏江交匯處，東經(jīng)106°56′～107°43′，北緯29°21′～30°01′。地形受地質(zhì)構(gòu)造影響和長江、烏江水系的切割，相對高差大，境內(nèi)最低海拔為長江南岸南沱鎮(zhèn)龍駒的三塊石（138 m），最高海拔為龍?zhí)拎l(xiāng)的大山堡山峰（1977 m），一般海拔為200～800 m。東南部高，西北部低。長江由西向東（流經(jīng)86 km），烏江由南向北（流經(jīng)35 km）縱橫流貫全區(qū)，在涪陵城東交匯。流域面積大于50 km2的溪河有19條（含烏江），其中直接匯入烏江的一級支流有10條。沿江鄉(xiāng)鎮(zhèn)13個，耕地面積4.85萬hm2，占全區(qū)總耕地面積的41.5%，總?cè)丝?0多萬人，占全區(qū)總?cè)丝诘?4.1%，3個工業(yè)園區(qū)全部集中于此。長期以來，無論是工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、畜禽飲水、城鎮(zhèn)居民飲用水大都以長江水為主。

2研究方法

2.1試驗設計

為了給三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體富營養(yǎng)化因子分析提供科學依據(jù)，在涪陵區(qū)的長江上游與長壽區(qū)交界處設采水斷面Ⅰ（涪陵段長江入口，位于東經(jīng)107°06′、北緯29°44′），在長江和烏江交匯前沿涪陵長江一橋設采水斷面Ⅱ（涪陵段長江匯合前沿，位于東經(jīng)107°23′、北緯29°43′），在長江和烏江匯合處涪陵長江三橋設采水斷面Ⅲ（涪陵段長江和烏江匯合處，東經(jīng)107°24′′、北緯29°43′），涪陵長江下游與豐都縣交界處設采水斷面Ⅳ（涪陵段長江出口，東經(jīng)107°36′、北緯29°50′），在長江和烏江匯合處涪陵烏江上設采水斷面Ⅴ（涪陵段長江和烏江匯合處，東經(jīng)107°24′、北緯29°43′），在涪陵區(qū)的烏江上游與武隆縣交界處設采水斷面Ⅵ（涪陵段烏江入口，東經(jīng)107°31′、北緯29°20′）；每個采水段面按左中右設3個采樣點進行取水（采水深度為0.5 m），中間采樣點增加采水點1個（采水深度為5 m）。詳見圖1。

2.2試驗重復

根據(jù)試驗設計的采水點和采水深度，項目組于2011年5月、8月、10月，2012年2月、5月、8月、10月，2013年2月、5月、8月進行了10次重復采水試驗。

2.3樣品采集

2011年5月至2013年8月在已設好的三峽庫區(qū)重慶涪陵段（長江和烏江）的6個段面的采水點進行取水，水樣取好經(jīng)現(xiàn)場處理后，立即送實驗室進行分析。

2.4檢測方法

除“NH4+-N”按《HJ 536-2009》（中華人民共和國國家環(huán)境保護標準）檢測外，其余項目均參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》第四版（中國環(huán)境科學出版社，2002年12月）方法進行測定。

2.5評價標準

按照GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》進行評價。

水質(zhì)變化趨勢評價分為三類五級。三類為上升、下降和無趨勢；五級為高度顯著上升、顯著上升、無趨勢、顯著下降和高度顯著下降。

2.6分析方法

主要對水中的總磷 （TP）、總氮（TN）、溶解氧（DOMn）、銨態(tài)氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N）、五日生化需氧（BOD520）、化學耗氧量（CODCr）、高猛酸鹽指數(shù)等指標項目采用表1分析方法進行檢測。

3結(jié)果與分析

3.1不同段面營養(yǎng)因子變化對水質(zhì)的影響

根據(jù)2011—2013年對三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體不同段面營養(yǎng)因子的變化分析得知：6個段面中，TN、TP、 NH4+-N檢測值均偏高，除“NH4+-N”為逐年上升外，“TN”以下降趨勢為主，“TP”變化趨勢不明顯，水質(zhì)單項評價為Ⅳ～Ⅴ類；其他檢測指標基本穩(wěn)定，以下降或者無趨勢為主，水質(zhì)單項評價為Ⅰ～Ⅱ類（見表2）。通過3年的分析，段面Ⅱ較其他段面水質(zhì)差，因為段面Ⅱ離城市近，受城市的污染嚴重些，要減少污染，必須進行排污治理。

3.2不同段面同一營養(yǎng)因子變化對水質(zhì)的影響

根據(jù)2011—2013年對三峽庫區(qū)重慶涪陵段水體不同段面的同一營養(yǎng)因子的變化分析得知：在所有段面中，“NH4+-N”值逐年在上升，單項評價水質(zhì)為Ⅴ類，“TP”基本穩(wěn)定，無趨勢，水質(zhì)為Ⅳ～Ⅴ類，“TN”呈逐年下降趨勢，水質(zhì)為Ⅳ～Ⅴ類；“CODCr”和“高錳酸鹽指數(shù)”值以下降或者無趨勢為主，水質(zhì)為Ⅰ～Ⅲ類，其余指標基本穩(wěn)定，水質(zhì)為Ⅰ類（見表2）。表明需加強對“NH4+-N”污染的治理。

3.3同一段面的營養(yǎng)因子變化對水質(zhì)類型的影響

從表3可知，2011—2013年，同一段面，（單項指標評價）不同因子檢測參數(shù)各類水質(zhì)所占比例分別為：段面Ⅰ. Ⅰ類占50.0%，Ⅲ、Ⅳ類各占12.5%，Ⅴ類占25.0%；段面Ⅱ. Ⅰ類占50.0%，Ⅲ類占12.5%，Ⅴ類占 37.5%；段面Ⅲ. Ⅰ類占37.5%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各占12.5%，Ⅴ類占25.0%；段面Ⅳ. Ⅰ類占37.5%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各占12.5%，Ⅴ類占25.0%；段面Ⅴ. Ⅰ類占50.0%，Ⅱ類各占12.5%，Ⅴ類占37.5%；段面Ⅵ. Ⅰ類占50.0%，Ⅱ類占12.5%，Ⅴ類占37.5%。表明離市區(qū)越近水質(zhì)越差。

3.4同一營養(yǎng)因子在不同段面對水質(zhì)類型的影響

從表4可知，各段面“TN”劃為Ⅴ類，但含量呈逐年下降趨勢；“TP”以Ⅳ類水為主，變化以無趨勢為主；“NH4+-N”不容樂觀，3年來均為上升；“ NO3--N”全為Ⅰ類水，以無趨勢為主；“DO”全為Ⅰ類水，以上升為主；“BOD” 為Ⅰ類水，以無趨勢為主；“COD” Ⅰ類水和Ⅲ類水各半，以下降為主；高錳酸鹽指數(shù)以Ⅲ類水為主，但從3年來的檢測均值來看，呈逐年下降趨勢（見表4），說明2013年比2011水質(zhì)的污染越來越嚴重。

4結(jié)論與討論

4.1低水位時水質(zhì)污染嚴重

在4個檢測水位（低水位、中水位、高水位和庫區(qū)最高蓄水位）當中，污染較為嚴重的是低水位（150～155 m）和高水位（160～165 m），污染最輕的是最高蓄水位（170～175 m）。說明在低水位（150～155 m）時庫容量最小，必須減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施肥期對水質(zhì)的影響，減少污染。

4.2離市區(qū)越近水質(zhì)越差

在6個監(jiān)測段面中，Ⅰ類水質(zhì)占26.1%，Ⅱ類水質(zhì)占17.4%，Ⅲ類水質(zhì)占17.4%，Ⅳ類水質(zhì)占13.0%，Ⅴ類水質(zhì)占26.1%，其中，段面Ⅱ污染較為嚴重，說明離市區(qū)越近水質(zhì)越差，必須嚴格控制未經(jīng)處理的城市污水排入長江。

4.3三峽庫區(qū)涪陵段水體富營養(yǎng)化因子NH4+-N污染加重

在參與趨勢分析的8項參數(shù)中，上升趨勢比例大于下降趨勢比例的有NH4+-N，上升比例占100%，表明三峽庫區(qū)涪陵段NH4+-N污染加重；下降趨勢比例大于上升趨勢比例的有高錳酸鹽指數(shù)、TN，其中高錳酸鹽指數(shù)下降比例為50%，無趨勢占50%。必須控制NH4+-N 的排放。

參考文獻：

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（責任編輯：丁志祥）