摘要：以三江源高寒湖泊扎陵湖為研究對象，在扎陵湖湖泊設置3個采樣點，分別對扎陵湖水體中總有機碳（TOC）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH4+-N）、硝酸鹽氮（NO3--N）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）分布特征進行了研究，對總氮、總磷的相關性進行分析，對照《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002），并采用超標率和超標倍數的評價方法對水質進行了評價。結果表明，扎陵湖水體中總氮含量為0.58 mg/L，總磷含量為0.018 mg/L，氨氮含量為0.115 mg/L，硝酸鹽氮含量為0.150 mg/L，亞硝酸鹽氮含量為0.001 3 mg/L，TOC含量為0.382 mg/L?？偟涂偭椎南嚓P系數R2=0.313 9，說明總氮總磷的相關性較差，總氮、總磷含量高于《地表水環(huán)境質量標準》規(guī)定的Ⅰ類水質標準，氨氮含量低于《地表水環(huán)境質量標準》規(guī)定的Ⅰ類水質標準。

關鍵詞：扎陵湖；有機碳；氮；磷；分布特征

中圖分類號：S932.9 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）17-4524-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.17.042

Abstract：Taking alpine Zhaling lake of SanJiangYuan as the study object， three sampling points were setup to study distribution characteristics of total organic carbon（TOC）， total nitrogen（TN）， total phosphorus（TP）， ammonia（NH4+-N）， nitrate nitrogen（NO3--N）， nitrite（NO2--N） in Zhaling lake respectively， then the correlation between total nitrogen and total phosphorus correlation was analyzed. Using to the“surface water Quality Standard”（GB3838-2002） as reference， the water quality was evaluated by methods of excessive rates and excessive multiple. The results showed that， the content of total nitrogen in Zhaling lake was 0.58 mg/L，the content of total phosphorus was 0.018 mg/L， the content ammonia nitrogen was 0.115 mg/L， the content of nitrate nitrogen was 0.150 mg/L， the content of nitrite nitrogen was 0.001 3 mg/L，the content of TOC was 0.382 mg/L. Correlation coefficient of TN and TP was R2=0.313 9， illustrting the correlation of TN and TP was poor， the contents of total nitrogen and total phosphorus were higher thanⅠwater quality standard of “Surface Water Quality Standards”， ammonia content was lower thanⅠwater quality standard of “surface Water Quality standards”.

Key words： Zhaling lake； organic carbon； Nitrogen； Phosphorus； distribution characteristics

濕地是分布于陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)之間的具有獨特水文、土壤、植被與生態(tài)特征的生態(tài)系統(tǒng)[1]。寒區(qū)濕地在中國占有獨特優(yōu)勢，一般分布在寒溫帶和中溫帶北部以及高海拔地帶[2]，是極為重要的濕地類型。位于青藏高原三江源頭的扎陵湖濕地就是十分典型的寒區(qū)濕地。長期以來，扎陵湖對黃河源頭年徑流的年際變化、年內變化的影響以及對源頭年徑流起著多年調節(jié)的作用[3]。由于寒區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的成分比較單純，營養(yǎng)結構簡單，系統(tǒng)調節(jié)能力較弱，生態(tài)環(huán)境的容量和彈性低，因此對氣候和環(huán)境變化尤為敏感，加之近年來人類活動的增多，濕地退化現象嚴重[4]。

本研究以扎陵湖為研究對象，通過分析扎陵湖水體中TOC、TP、TN、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的分布特征，了解扎陵湖水體氮磷污染狀況，為扎陵湖濕地生態(tài)環(huán)境保護提供理論依據。

1 研究區(qū)域概況

扎陵湖位于青海省果洛州瑪多縣，青藏高原巴顏喀拉山北，布青山以南的黃河上游寬谷中。扎陵湖海拔約4 291 m，與鄂陵湖由一天然堤相隔，東西長35 km，南北寬21.6 km，面積526 km2，平均水深8.9 m。底質為礫砂石。湖區(qū)多年平均氣溫為-4 ℃，冬季漫長而寒冷，10月至翌年4月的月平均氣溫都在0 ℃以下；夏季短而涼爽，7～8月平均氣溫8 ℃左右，最高氣溫僅22.9 ℃。湖區(qū)幾乎終年沒有無霜期[5]。

2 研究方法

2.1 采樣點設置

根據國家環(huán)?？偩帧逗O(jiān)測技術規(guī)范》，共設置3個采樣點，分別是湖邊采樣點C1、湖邊采樣點C2和湖心采樣點C3。各采樣點的經緯度見表1。于2014年5月和8月采集水樣。

2.2 測定項目與方法

氨氮（NH4+-N）測定采用納氏試劑分光光度法[6]，硝酸鹽氮（NO3--N）測定采用紫外分光光度法[7]，總氮（TN）測定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法[8]，總磷（TP）測定采用鉬酸銨分光光度法[9]，總有機碳（TOC）測定采用重鉻酸鉀-濃硫酸氧化法[10]，亞硝酸鹽氮（NO2--N）測定采用鹽酸萘乙二胺比色法[11]。

2.3 評價標準

評價標準采用《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）[12]。

2.4 評價方法

水質評價采用超標率和超標倍數進行評價。

超標倍數=（樣品實測濃度-標準規(guī)定濃度）/標準規(guī)定濃度 （2）

3 結果與分析

3.1 扎陵湖水質測定結果

扎陵湖TN、TP、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和TOC含量見表3。由表3可知，總氮含量C2采樣點最高，為1.07 mg/L，C3采樣點最低，為0.31 mg/L；總磷含量C1采樣點和C2采樣點相同，均為0.02 mg/L，C3采樣點為0.015 mg/L；氨氮含量C2采樣點比C3采樣點高出0.111 mg/L；硝酸鹽氮C2采樣點的含量是C3采樣點含量的1.58倍，亞硝酸鹽氮含量C1采樣點最高，為0.002 mg/L，C2采樣點和C3采樣點濃度相等，均為0.001 mg/L；TOC含量在C1采樣點最高，為0.386 mg/L，比C3采樣點高出0.007 mg/L。測定結果表明，湖邊采樣點氮磷含量明顯高于湖中心采樣點，其中，總氮含量C2采樣點比C1采樣點高出兩倍多，總磷含量基本相同。湖中心采樣點各項指標均比較低，總氮、氨氮、硝酸鹽氮湖邊兩個采樣點各項指標變化差異顯著（P<0.05）；總磷、TOC、亞硝酸鹽氮湖邊兩個采樣點各項指標變化差異不顯著（P≥0.05）。

3.2 扎陵湖水體氮磷污染狀況評價

由表4可以看出，總氮濃度為0.58 mg/L，總磷濃度為0.018 mg/L，氨氮濃度為0.115 mg/L，硝酸鹽氮濃度為0.15 mg/L，亞硝酸鹽氮濃度為0.001 3 mg/L，TOC濃度為0.382 mg/L。對照《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）Ⅰ類水質標準，總氮、總磷含量超過地表水Ⅰ類水質標準，總氮的超標倍數是1.9，超標率為100%；總磷的超標倍數是0.8，超標率為100%；氨氮沒有超標。測定結果表明，扎陵湖水體中總氮、總磷含量均高于Ⅰ類水質標準，水質狀況較差，氨氮含量低于Ⅰ類水質標準，氮磷含量在C1采樣點和C2采樣點即湖邊采樣點的數值明顯高于C3采樣點即湖心采樣點的數值。

根據顧丁錫[13]的相關研究，湖水中TN<0.2 mg/L，TP<0.02 mg/L時，該湖泊為貧營養(yǎng)湖；當湖水中TN>0.2 mg/L，TP>0.03 mg/L時，湖泊達到富營養(yǎng)化狀態(tài)。扎陵湖水體中TN濃度為0.58 mg/L，高于0.2 mg/L Ⅰ類水質標準，水體達到富營養(yǎng)化狀態(tài)。

3.3 扎陵湖水體總氮、總磷的相關性分析

由圖1可以看出，總氮、總磷的相關系數R2=0.313 9，由此可知扎陵湖水體中總氮和總磷的相關性較差，說明扎陵湖水體中的總氮和總磷的污染源來源不同。

4 小結與討論

富營養(yǎng)化是水體衰老的一種現象，它通常是指湖泊、水庫等封閉水體以及某些河流水體中的氮、磷等植物營養(yǎng)物質含量過高所引起的水質污染現象。在自然狀態(tài)下，這是一個非常緩慢的過程，但由于人類的活動，將大量工業(yè)廢水和生活污水以及農田徑流中的植物營養(yǎng)物質排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體后，水生生物特別是藻類大量生長繁殖，使生物的種群、種類數量減少，破壞了水體的生態(tài)平衡，大大加快了水體的富營養(yǎng)化進程。相關研究表明，水體氮的存在形式主要是有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮4類。

硝酸鹽氮含量占總氮含量的62%～76%，氨氮含量占總氮含量的2%～9%，亞硝酸鹽氮占總氮含量比例趨近于0%，說明該水體的總氮主要以硝酸鹽氮的形式存在，氨氮含量沒有超標，故總氮的超標都是由硝酸鹽氮引起的。引起超標的可能原因有：降水、庫區(qū)魚類養(yǎng)殖、藻類生物增殖等。本研究顯示，扎陵湖水體氮含量較高，這與該地區(qū)氣候變暖、過度放牧、旅游業(yè)快速發(fā)展等有直接的關系。扎陵湖邊水樣中氮磷含量明顯高于湖中心氮磷含量，表明扎陵湖水體外源氮磷對水體本身氮磷水平造成了一定的影響，過度放牧產生的大量的動物糞便在雨水沖刷下流入湖泊，引起湖泊內的氮磷含量的超標；旅游業(yè)快速發(fā)展產生的大量生活垃圾進入湖體，也加重了湖泊的污染。

本研究對三江源高寒湖泊扎陵湖水體中總有機碳（TOC）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH4+-N）、硝酸鹽氮（NO3--N）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）含量進行了分析與評價，得出以下結論：扎陵湖水體中的總氮、總磷含量均高于地表水環(huán)境質量標準規(guī)定的Ⅰ類水質標準，超標率均達100%，超標倍數分別為1.9倍和0.8倍，扎陵湖營養(yǎng)鹽含量較高主要由外源性污染引起的。應加強對扎陵湖氮磷營養(yǎng)鹽外源控制，以防止扎陵湖的水質惡化。

參考文獻：

[1] 林 清.鄂陵湖淺層凍結湖相沉積物中埋藏植物屑穩(wěn)定碳同位素組成特征[J].地球化學，2000，29（5）：430-431.

[2] 孫志高，劉景雙，李 彬.中國濕地資源的現狀、問題與可持續(xù)利用對策[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2006，20（2）：83-88.

[3] 李萬壽，馮 玲，孫勝利.扎陵湖、鄂陵湖對黃河源頭年徑流的影響[J].地理學報，2001，21（6）：45-49.

[4] 楊思忠，金會軍，吉延峻，等.寒區(qū)線性工程沿線凍土區(qū)的植被恢復[J].冰川凍土，2008，30（5）：875-882.

[5] 張 博，秦其明，孫永軍，等.扎陵湖、鄂陵湖近三十年變化的遙感監(jiān)測與分析[J].測繪科學，2010，35（4）：55-56.

[6] HJ 535—2009水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法[S].

[7] HJ/T 346—2007水質 硝酸鹽氮的測定 紫外分光光度法（試行）[S].

[8] HJ 636—2012水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法[S].

[9] GB 11893—89水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法[S].

[10] 中科院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上?？茖W技術出版社，1987.189-194.

[11] GB 7493—87水質 亞硝酸鹽氮的測定 鹽酸萘乙二胺比色法[S].

[12] GB 3838-2002地表水環(huán)境質量標準[S].

[13] 顧丁錫.湖泊富營養(yǎng)化評價方法[J].生態(tài)環(huán)境與健康，1998， 20（2）：25-29.