羅楊陽 趙斌 董文飛 陸仕奎 劉佩佩 王國靜 張聞濤
摘 要:該研究對洱海緩沖帶中和溪、莫殘溪、茫涌溪三條典型入湖河流進行了水體的采集,并對其進行總磷(TP)、溶解性總磷(DTP)、正磷酸鹽(SRP)的測定,分析了三條溪磷形態(tài)的沿程變化。結(jié)果表明三條溪磷形態(tài)沿程變化各不相同;不同土地利用類型對洱海緩沖帶入湖河流水體的磷形態(tài)貢獻率不同:洱海緩沖結(jié)構(gòu)合理性不足,有待改進。該研究選擇洱海緩沖帶的中和溪、莫殘溪、茫涌溪3條典型入湖河流水體中的磷形態(tài)進行測定和分析,以期為修復(fù)洱海生態(tài)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)參考。
關(guān)鍵詞:中和溪 莫殘溪 茫涌溪 水 磷形態(tài)
中圖分類號:X832 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)02(a)-0106-02
湖泊水體富營養(yǎng)化是我國面臨的一個嚴(yán)重的環(huán)境問題[1]。磷作為水生生物的主要營養(yǎng)物質(zhì),是控制湖泊富營養(yǎng)化的關(guān)鍵營養(yǎng)元素[2]。緩沖帶則對水體富營養(yǎng)化的治理有一定效果。洱海流域內(nèi)的各類污染物都以地表徑流的方式流入河道,流經(jīng)緩沖帶,進而匯入洱海,因此,分析洱海緩沖帶入湖河流的污染特征,有助于針對性的開展入湖河流的治理工作,從而有效控制外源污染物進入洱海。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)域概況
洱海位于云南省大理白族自治州境內(nèi),為云南省第二大淡水湖,中國第七大淡水湖,海拔1972m,南北長41.5km,湖面面積約251km2,總徑流面積2565km2,蓄水量達30億m3,平均水深約11.5m,最大水深20m [1]。
中和溪:發(fā)源于蒼山中和峰與龍泉峰之間,全長11km,寬約8m,流域面積21km2[3]。
莫殘溪:位于下關(guān)鎮(zhèn),發(fā)源于蒼山圣應(yīng)峰與佛頂峰之間,系常年性河,全長9.5km(從山腳至入海口長3.694km),寬約8m,流域面積12km2 [3]。
茫涌溪:位于灣橋鎮(zhèn),發(fā)源于蒼山白云峰與蓮花峰之間。系常年性河,溪口建有茫涌溪水電站,目前是大理發(fā)電量較大的電站,全長12km(山腳至入湖口4.195km),寬約8m[3]。
中和溪流域緩沖帶類型以農(nóng)田型為主,入湖口處為才村碼頭,屬村落型緩沖帶,因才村為旅游景點,入湖處又屬旅游型緩沖帶;莫殘溪流域緩沖帶則是村落型與農(nóng)田型交錯;茫涌溪流域以農(nóng)田型為主要緩沖帶類型,入湖處為少量村落型緩沖帶。三條溪附近土地利用方式均包含農(nóng)田、村落,不同的是中和溪流域土地利用方式除此之外還有城鎮(zhèn)和景區(qū)。
1.2 采樣點位和采樣方法
在洱海緩沖帶的莫殘溪、中和溪和茫涌溪每條溪設(shè)3個采樣點,分別設(shè)在該條溪洱海緩沖帶起點、中部、以及入湖口。用麥哲倫315型定位儀導(dǎo)航定位采樣點(見圖1),于2014年4月對采樣點進行水體的采集。用采水器在水下30cm深處采集水體樣品(深度允許的情況下),置于經(jīng)水樣潤洗過3次的聚乙烯瓶中,并現(xiàn)場加硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至<2,在4℃條件下低溫保存,取樣時盡量避免攪動底質(zhì)以及劇烈攪動水體。
1.3 樣品測定及分析方法
水體樣品于采樣當(dāng)天帶回實驗室分析,測定其總磷(TP)、溶解性總磷(DTP)、溶解性正磷酸鹽(SRP),均采用《水和廢水檢測分析方法》(第四版)[4]中的鉬銻抗分光光度法。本研究所用分光光度計為721型可見分光光度計。試驗數(shù)據(jù)采用SPSS Statistics 18.0和Excel 2003軟件進行分析。
2 結(jié)果與分析
研究分析發(fā)現(xiàn),緩沖帶三條溪水磷形態(tài)沿程變化趨勢各不相同。磷形態(tài)沿程上升,則表明緩沖帶結(jié)構(gòu)不盡合理。
如圖2所示,緩沖區(qū)內(nèi)中和溪水體中的磷含量總體呈沿程下降趨勢,該溪流經(jīng)大理鎮(zhèn)和才村,河水流經(jīng)大理古城后進入緩沖帶,古城屬于居民住宅區(qū),有大量民居、餐館、客棧以及商鋪,旅游業(yè)蓬勃發(fā)展,各種生活污水排入河道,水質(zhì)下降,磷含量增高。調(diào)查發(fā)現(xiàn),緩沖區(qū)內(nèi)中和溪附近為大量稻田,且河道內(nèi)有大量植物生長,河水流經(jīng)緩沖區(qū)后,其中一部分磷被農(nóng)田及其中的植物吸收、降解、稀釋,磷含量降低。
莫殘溪水體在緩沖區(qū)內(nèi)的磷形態(tài)沿程變化趨勢有明顯差異(見圖2)。水體中TP含量沿程呈上升趨勢,實地調(diào)查發(fā)現(xiàn),該溪緩沖區(qū)邊緣處以及緩沖區(qū)以內(nèi)為陽河莊和神能莊,而緩沖區(qū)內(nèi)靠近入湖口處為大莊村,有大量村落灰水排入,TP含量升高。進入緩沖帶后,河道附近為農(nóng)田,村落面源污染減弱,但在實際治理過程中,當(dāng)外源性磷得到控制,水體中的磷濃度開始降低之后,沉積物的磷釋放量將會大大增加[1],沉積物的磷釋放是影響上覆水體磷濃度的重要因素[1],且農(nóng)業(yè)退水也攜帶污染物排入,因此莫殘溪水體TP含量持續(xù)升高。DTP和SRP含量則呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,水體中的磷根據(jù)溶解性可以分為兩類,即溶解態(tài)磷和懸浮態(tài)磷[1],第1、2個采樣點位之間河道附近農(nóng)田內(nèi)種植大量蔬菜,導(dǎo)致水體中顆粒性磷含量下降,溶解性磷含量升高,而2、3兩個點位之間多為居民生活區(qū),水體多受村落生活污水的污染,所以水體顆粒性磷含量下降,溶解性磷含量升高。
茫涌溪緩沖帶區(qū)域中河道兩岸多為農(nóng)田,河水由蒼山流出,但經(jīng)村落流程較短,水質(zhì)較好,進入緩沖帶后,農(nóng)田中大量的農(nóng)業(yè)退水以攜帶各形態(tài)磷進入河道,農(nóng)田面源污染突出,同時存在沉積物內(nèi)源釋放,且水體流速較慢,致使茫涌溪中各形態(tài)磷含量沿程上升。
3 結(jié)論
(1)中和溪、莫殘溪、茫涌溪水體中磷形態(tài)沿程變化趨勢各有不同,但多呈沿程上升趨勢,表明洱海緩沖帶結(jié)構(gòu)不合理。
(2)不同土地利用類型對磷形態(tài)的貢獻率不同。城鎮(zhèn)及村落土地利用的區(qū)域?qū)α椎呢暙I率比農(nóng)業(yè)利用的區(qū)域大。
參考文獻
[1] 高佃濤.洱海沉積物磷形態(tài)、釋放通量及其生物有效性研究[D].南昌:南昌大學(xué),2012.
[2] 金相燦,王圣瑞,趙海超,等.五里湖和貢湖不同粒徑沉積物吸附磷實驗研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,2004,17(S1):6-10.
[3] 王正能.蒼山十八溪入湖河口沉積物氮形態(tài)空間分布特征[D].玉溪:玉溪師范學(xué)院,2014.
[4] 國家環(huán)境保護總局.水和廢水檢測分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2012.