白永勝，常艷，烏日古木勒，喬殿學(xué)，韓學(xué)志

(1.呼倫貝爾市環(huán)境科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008；2.呼倫貝爾市林業(yè)科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008；3.內(nèi)蒙古呼倫貝爾生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008；4.鄂溫克族自治旗維納河自然保護(hù)區(qū)管理局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021100；5.鄂溫克族自治旗錫尼河林場(chǎng)，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021100)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，來(lái)自工業(yè)、日常生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)來(lái)源污染物不斷增加，與之伴生的區(qū)域水體污染加重，水質(zhì)不斷惡化[1]，并逐漸成為制約地區(qū)發(fā)展的主要因素之一。隨著人們對(duì)水環(huán)境質(zhì)量要求的提升及對(duì)水環(huán)境狀況的關(guān)注，許多學(xué)者對(duì)河湖、水庫(kù)等水質(zhì)變化情況及其影響因素進(jìn)行了研究[2]。目前有關(guān)河流水質(zhì)變化規(guī)律的研究主要集中在河流水質(zhì)的年際變化和季節(jié)變化[3-8]。關(guān)于呼倫貝爾市嶺東河流水質(zhì)季節(jié)變化的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道，本文選取了呼倫貝爾市嶺東河流一年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析比較氮、磷、化學(xué)需氧量等水質(zhì)指標(biāo)在不同季節(jié)的變化情況，旨在為呼倫貝爾市嶺東河流水生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

本文選取嫩江西岸支流甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河呼倫貝爾市流域?yàn)檠芯繀^(qū)域。嫩江發(fā)源于呼倫貝爾市境內(nèi)大興安嶺支脈海拔1 044 m的伊勒呼里山南坡。嫩江水系在呼倫貝爾市的流域面積為9.92萬(wàn)km2，行政區(qū)涉及鄂倫春自治旗、莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗、阿榮旗、扎蘭屯市及牙克石市一部分[9]。氣候?qū)贉貛Ш疁貛Т箨懶詺夂?，降水多集中在夏季，其?—8月的降水量占全年降水量的70%。上游主要是林區(qū)，中下游以農(nóng)業(yè)種植為主，沿岸村鎮(zhèn)較多。近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，流域內(nèi)工業(yè)企業(yè)和農(nóng)田越來(lái)越多，工業(yè)和農(nóng)業(yè)污染也隨之增多，加之長(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的滯后，流域內(nèi)部分居民生活污水直接排入河流，進(jìn)一步增加了河流污染負(fù)荷。由于流域內(nèi)大部分河流還處于自然狀態(tài)，未建設(shè)河堤河壩等防護(hù)設(shè)施，每次降雨都會(huì)向河內(nèi)沖刷進(jìn)來(lái)大量腐殖質(zhì)、泥沙、畜禽糞便等面源污染物，嚴(yán)重影響著河流水質(zhì)。

1.2 樣品的采集和分析

本項(xiàng)研究分別在甘河(李屯斷面)、諾敏河(寶山斷面)、阿倫河(新發(fā)斷面)、雅魯河(成吉思汗斷面)四條河流相應(yīng)的位置選擇了4個(gè)采樣點(diǎn)，于2019年每月進(jìn)行一次水質(zhì)采樣(4月、11月為融冰期和結(jié)冰期未采樣)，采樣時(shí)間為每月月初。樣品采集按照地表水采集標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。用WTW-pH測(cè)定儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定pH值，檢出限為0.1，水樣裝入采樣瓶，加入固定劑，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨氮、總磷、總氮、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)分析。氨氮分析方法為納氏試劑分光光度法，檢出限為0.03 mgL-1；總磷分析方法為鉬酸銨分光光度法，檢出限為0.01 mgL-1；總氮分析方法為堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，檢出限為0.05 mgL-1，均使用美國(guó)Agilent公司Cary60分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；化學(xué)需氧量分析方法為重鉻酸鹽法，檢出限為4 mgL-1；高錳酸鹽指數(shù)分析方法為酸性法，檢出限為0.5 mgL-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值變化

嶺東河流pH值的月變化見(jiàn)圖1。甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河的pH值全年平均值分別為7.5、7.8、7.7、7.6，河流水體中pH值全年平均值變化幅度不大，差異很小，說(shuō)明水質(zhì)有較強(qiáng)的相似性。四條河流的pH值全年均符合地表水Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 化學(xué)需氧量變化

由圖2可見(jiàn)，甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河的化學(xué)需氧量全年平均值分別為15.3、14、12.5和11.3 mgL-1，甘河的化學(xué)需氧量最高，原因可能與林區(qū)腐殖質(zhì)、集約化農(nóng)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖糞便、農(nóng)村生活污染有關(guān)?；瘜W(xué)需氧量的總體年內(nèi)變化規(guī)律是：最高值出現(xiàn)在7-9月，最低值出現(xiàn)在1月和12月，而且不同河流是不同的。甘河、諾敏河、阿倫河的化學(xué)需氧量最高值均出現(xiàn)在9月，分別為36、34和32 mgL-1；雅魯河的化學(xué)需氧量最高值出現(xiàn)在8月，為17 mgL-1。

圖1 呼倫貝爾市嶺東河流pH的月變化(2019年)

嶺東河流2019年化學(xué)需氧量除了甘河7—9月、諾敏河8—9月、阿倫河9月以外，其余月份均達(dá)到地表水Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其中，雅魯河水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面化學(xué)需氧量濃度全年全部達(dá)到了地表水Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。化學(xué)需氧量濃度豐水期高，枯水期低，主要是由于降雨時(shí)將林區(qū)腐殖質(zhì)、農(nóng)業(yè)區(qū)和居民區(qū)的有機(jī)污染物帶入河流導(dǎo)致了化學(xué)需氧量的升高。

圖2 呼倫貝爾市嶺東河流COD的月變化(2019年)

2.3 總氮和氨氮含量變化

嶺東河流總氮含量的月變化過(guò)程見(jiàn)圖3a。從圖3a可以看出，雅魯河、阿倫河、諾敏河、甘河的總氮含量年平均值分別為3.4、2.3、1.1和1 mgL-1。

圖3 呼倫貝爾嶺東河流氨氮含量的月變化(2019年)

從全年分布來(lái)看，雅魯河、阿倫河、諾敏河、甘河總氮含量的最低值分別出現(xiàn)在7月、5月、6月和6月，分別為1.40、1.56、0.49和0.60 mgL-1；最高值出現(xiàn)在1月(諾敏河12月除外)，分別為7.71、2.89、1.62和1.65 mgL-1。

總體上，總氮濃度冬季高于夏季，枯水期的濃度高于豐水期的。7—8月屬于研究區(qū)降雨集中的時(shí)段，降水的增加提高了河流的流量從而稀釋了滲出的各種氮素。氨氮濃度季節(jié)變化不明顯，沒(méi)有明顯的規(guī)律，氨氮含量達(dá)到地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)圖3b。

2.4 總磷含量變化

嶺東河流總磷含量的月變化過(guò)程見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，甘河、阿倫河、雅魯河、諾敏河總磷含量全年平均值分別為0.1、0.1、0.1和0.05 mgL-1。

從全年分布來(lái)看，四條河流總磷含量的最高值出現(xiàn)在7—8月，甘河、諾敏河、雅魯河、阿倫河總磷含量的最高值分別出現(xiàn)在7月、7月、8月和8月，分別為0.2、0.16、0.34和0.23 mgL-1，雅魯河、阿倫河總磷含量均超過(guò)Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)類(lèi)別分別為Ⅴ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)，超標(biāo)0.7、0.15倍。根據(jù)氣象部門(mén)監(jiān)測(cè)，2019年8月初雅魯河、阿倫河流域均出現(xiàn)了強(qiáng)降雨災(zāi)害，強(qiáng)降雨導(dǎo)致的水土流失，使洪水?dāng)y帶大量泥沙和農(nóng)業(yè)面源污染物進(jìn)入河道，從而使得河流的總磷含量升高。

圖4 呼倫貝爾嶺東河流總磷含量的月變化(2019年)

2.5 高錳酸鹽指數(shù)變化

嶺東河流高錳酸鹽指數(shù)的月變化過(guò)程見(jiàn)圖5。從圖5可以看出，甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河高錳酸鹽指數(shù)全年平均值分別為4.3、3.5、2.9和2.6 mgL-1。

從全年分布來(lái)看，甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河高錳酸鹽指數(shù)最高值分別出現(xiàn)在9月、9月、9月和8月，分別為12.4、8.4、9.5和5.4 mgL-1；最低值分別出現(xiàn)在3月、2月、1月和2月，分別為1.3、1.5、1.0和1.4 mgL-1。

除甘河7月(Ⅳ類(lèi))、8月(Ⅳ類(lèi))、9月(Ⅴ類(lèi))，諾敏河7月(Ⅳ類(lèi))、9月(Ⅳ類(lèi))，阿倫河9月(Ⅳ類(lèi))外，其余月份均達(dá)到Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其中，雅魯河取樣點(diǎn)各月份高錳酸鹽指數(shù)均達(dá)到Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

從全年分布來(lái)看，四條河流高錳酸鹽指數(shù)季節(jié)變化明顯，最高值出現(xiàn)在夏季，冬季最低，春季高于秋季。

圖5 呼倫貝爾嶺東河流高錳酸鹽指數(shù)月變化(2019年)

3 討論

呼倫貝爾市嶺東河流化學(xué)需氧量、總磷和高錳酸鹽指數(shù)的最高值出現(xiàn)在7—9月的豐水期，最低值出現(xiàn)在1月、2月和12月的枯水期，其原因可能與雨季降水將林區(qū)腐殖質(zhì)、沿岸種植業(yè)污染物、散養(yǎng)的畜禽糞便、生活污染物帶入河道有關(guān)。

雅魯河總氮含量年平均值最高，這可能與所在流域的工業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)集約化程度高有關(guān)，總氮濃度冬季高于夏季，枯水期濃度高于豐水期。7—8月屬于研究區(qū)降雨集中的時(shí)段，降水的增加提高了河流的流量從而稀釋了滲出的各種氮素。氨氮含量低表明研究區(qū)的水體中有機(jī)污染物較少，此外，有機(jī)態(tài)氮在水體中的含量能夠標(biāo)志水質(zhì)污濁的程度，這也說(shuō)明該流域水體水質(zhì)較清澈。

由于取樣條件有限，本文只是簡(jiǎn)單的對(duì)比研究了不同季節(jié)的水質(zhì)變化，水質(zhì)的年際變化趨勢(shì)及與土地利用、污染物排放、光照、河岸環(huán)境等影響因素的內(nèi)在聯(lián)系有待進(jìn)一步研究。