陳雨艷，趙萍萍，相秋實(shí)，易 丹，俸 強(qiáng)

(四川省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，成都 610064)

1 前 言

岷江流域?qū)儆陂L(zhǎng)江流域重要的一級(jí)支流，發(fā)源于岷山南麓，流經(jīng)松潘、汶川等縣到都江堰市出峽，分為內(nèi)江和外江，到江口復(fù)合，經(jīng)樂(lè)山接納大渡河和青衣江，在宜賓匯入長(zhǎng)江。岷江流域水量豐富，年均徑流量900多億m3[1]。整個(gè)流域均在四川境內(nèi)，流經(jīng)阿壩州、成都、眉山、樂(lè)山、宜賓市等多個(gè)地區(qū)[2]，其水環(huán)境質(zhì)量的好壞對(duì)四川的發(fā)展具有十分重要的意義，因此，要采取有效的措施保護(hù)好岷江水環(huán)境質(zhì)量，避免其受到污染。

氨氮是水體中眾多污染物之一，是主要的耗氧污染物，氨氮中的非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子，氨氮濃度過(guò)高可造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。氨氮是控制水體含氮有機(jī)物污染和保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，同時(shí)氨氮也是減排的約束性指標(biāo)[3]。水體中的氨氮濃度超標(biāo)會(huì)直接影響到飲用水取水水質(zhì)以及河流水生態(tài)環(huán)境，而岷江流域水質(zhì)對(duì)四川省生活和生產(chǎn)具有至關(guān)重要的作用，因此了解岷江流域中水環(huán)境中氨氮含量和分布情況至關(guān)重要。

對(duì)岷江流域地表水?dāng)嗝娴陌钡M(jìn)行研究和分析，提出了氨氮污染防治建議，以期對(duì)岷江流域的水資源利用保護(hù)提供一些依據(jù)，使其有針對(duì)性的采用相關(guān)治理措施。

2 岷江流域氨氮分布情況

2.1 空間分布情況

2017年，岷江27個(gè)監(jiān)測(cè)斷面分布情況見(jiàn)圖1，斷面氨氮采用年均濃度來(lái)評(píng)價(jià)。監(jiān)測(cè)斷面分布在岷江干流以及府河、蒲江河、思蒙河和茫溪河等多條支流，支流中大渡河和青衣江的10個(gè)斷面，氨氮濃度較低，年均濃度均在Ⅱ類及以上；府河的黃龍溪斷面氨氮濃度相對(duì)較高，為Ⅳ類，府河作為成都的納污河流，貫穿于成都市區(qū)，接納大量工業(yè)廢水和生活污水后，流經(jīng)雙流區(qū)中和、正興等，向西南方向匯入岷江水系。金牛河的西壩村和箭板河的沱灣橋的氨氮類別分別為Ⅲ類和Ⅱ類；蒲江河的兩合水、思蒙河的丹東交界、茫溪河的愛(ài)國(guó)橋氨氮濃度也相對(duì)較高，超過(guò)了Ⅲ類的功能區(qū)類別，有的甚至達(dá)到了劣V類，這幾個(gè)斷面水量很小，其流動(dòng)性差，自凈能力相對(duì)較弱，且多流經(jīng)村鎮(zhèn)，這些地方生活污水設(shè)施配套相對(duì)滯后，很多生活污水直排。岷江干流中位于阿壩州進(jìn)入成都境內(nèi)的黎明村斷面氨氮濃度最低，氨氮年均濃度為Ⅱ類；經(jīng)過(guò)成都境內(nèi)，進(jìn)入眉山的青龍任渡斷面氨氮濃度有所增高，但仍為Ⅱ類，岷江干流流經(jīng)成都，成都生活污水和工業(yè)廢水氨氮負(fù)擔(dān)較重，僅2010年成都市重點(diǎn)污染源企業(yè)就排放氨氮304.72t[4]，而岷江流域面積就占成都市幅員面積的70.4%[5]，這些因素均造成了氨氮濃度的增高；眉山到青神縣的東青交界斷面以及青神縣到樂(lè)山市的悅來(lái)渡口斷面，氨氮濃度與青龍任渡差距不大，岷江干流流過(guò)樂(lè)山市進(jìn)入到犍為縣的沙咀斷面氨氮濃度則有所下降，這可能是由于在悅來(lái)渡口下游，沙咀斷面上游匯入了青衣江和大渡河，這兩條支流流量大使氨氮濃度受到了物理稀釋，且這兩條支流水質(zhì)較好，均為Ⅱ類及以上，這都是使氨氮濃度降低的原因；岷江干流流過(guò)犍為縣進(jìn)入原敘州區(qū)的月波斷面以及敘州區(qū)和宜賓市交界的鷹嘴巖斷面，這兩個(gè)斷面的氨氮濃度均略有下降，這可能是自凈能力起主導(dǎo)作用的緣故，因?yàn)樗诹鲃?dòng)的過(guò)程中，污染物會(huì)產(chǎn)生氧化和還原等化學(xué)反應(yīng)，污染物也會(huì)擴(kuò)散和沉淀等，污染物濃度有所降低[6]，但同時(shí)水質(zhì)在流動(dòng)時(shí)也要接納沿程的氨氮污染物，只是在這個(gè)過(guò)程中，自凈能力起了主導(dǎo)作用。

圖1 岷江干流及其重要支流跨界斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖Fig.1 Monitoring points of the ecological compensation system in Minjiang river basin

2.2 支流和干流氨氮達(dá)標(biāo)率情況

岷江干流包括黎明村、青龍任渡、東青交界、悅來(lái)渡口、沙咀、月波和鷹嘴巖等7個(gè)斷面；支流包括馬奈、多營(yíng)和石棉渡等20個(gè)斷面，27個(gè)斷面中除多營(yíng)和馬奈考核水質(zhì)類別為Ⅱ類外，其余25個(gè)斷面考核類別均為Ⅲ類，2017年，全年中除9月份干流和支流達(dá)標(biāo)率持平外，其余月份干流的達(dá)標(biāo)率均高于支流的達(dá)標(biāo)率，特別是3、4月，干流的氨氮達(dá)標(biāo)率比支流的達(dá)標(biāo)率高出25%。支流斷面中青衣江和大渡河流量較大，水質(zhì)較好，氨氮濃度較低，年均值均在Ⅱ類及以上；越溪河、茫溪河氨氮年均濃度較高，有的斷面部分月份甚至達(dá)到了劣V類，這些支流流量較小，流動(dòng)性差，自凈能力弱，且多流經(jīng)鄉(xiāng)村，污水治理設(shè)置不配套，很多生活污水直排，這些原因都能導(dǎo)致氨氮濃度高。

2.3 氨氮濃度的月季變化

7～12月份，氨氮濃度在0～0.5mg/L范圍內(nèi)的斷面數(shù)較多，達(dá)到了19個(gè)斷面以上，特別是9月份，共22個(gè)斷面，所占比例達(dá)到了81%；2月氨氮濃度在0～0.5mg/L范圍內(nèi)的斷面數(shù)最少，有16個(gè)斷面，占總斷面數(shù)的56.3%。2月、3月、4月、7月氨氮濃度在1.5mg/L以上的斷面數(shù)較多，所占比例在14%以上，其中3月和4月斷面數(shù)最多，有 5個(gè)斷面，所占比例為18.5%；9月沒(méi)有斷面在此濃度范圍內(nèi)。氨氮濃度在2.0mg/L以上的斷面數(shù)較多的是3月、4月，所占比例達(dá)到了10%以上，其中4月最多，有4個(gè)斷面氨氮為劣五類水質(zhì)?？傮w來(lái)看，2～4月氨氮濃度低范圍的斷面數(shù)相對(duì)較少，2～5月是枯水期，降雨量少，且是農(nóng)灌季節(jié)，造成污染物濃度增加；8～9月氨氮濃度低范圍的斷面數(shù)相對(duì)較多，8月屬于豐水期，降雨量大，徑流量增加造成生態(tài)基流增加，在一定程度對(duì)氨氮污染物起到稀釋的作用，9月與8月相比，降雨量相對(duì)減少，但是因降雨造成土壤中的污染物進(jìn)入到水中也相對(duì)減少，氨氮濃度相對(duì)較低。

圖2 不同月份斷面數(shù)(不同氨氮濃度(C)范圍)所占比例圖Fig.2 The percentage of the concentration range of Ammonia-nitrogen of sections in different months

3 氨氮濃度變化趨勢(shì)分析

岷江水質(zhì)的好壞對(duì)四川的經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，氨氮即是水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，又是總量控制指標(biāo)，所以，了解水質(zhì)氨氮的變化趨勢(shì)十分必要。成都污染負(fù)荷較重，因此，選擇了岷江干流成都的出境斷面青龍任渡，岷江支流府河成都的出境斷面黃龍溪斷面進(jìn)行氨氮變化趨勢(shì)分析，同時(shí)，為了更有代表性，干流的悅來(lái)渡口和月波以及支流中茫溪河的愛(ài)國(guó)橋也進(jìn)行了氨氮變化趨勢(shì)分析。采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法分析5個(gè)斷面的氨氮變化趨勢(shì)，依據(jù)岷江干流的青龍任渡、悅來(lái)渡口和月波以及府河的黃龍溪、茫溪河的愛(ài)國(guó)橋5個(gè)斷面2012～2017年氨氮的年均濃度，計(jì)算其秩相關(guān)系數(shù)，計(jì)算方法見(jiàn)公式1，結(jié)果見(jiàn)圖3。顯著水平為0.05時(shí)，Wp為0.829(n=6)，當(dāng)|rS|>Wp時(shí)，水質(zhì)變化趨勢(shì)有顯著意義。當(dāng)|rS|>Wp，且rS<0，說(shuō)明濃度呈明顯下降趨勢(shì)，水質(zhì)變好；當(dāng)|rS|>Wp，且rS>0，濃度呈明顯上升趨勢(shì)，水質(zhì)變差有顯著意義。圖3可以看出，5個(gè)斷面中除月波氨氮的rS大于零外，其余四個(gè)斷面氨氮的rS均小于0，其中黃龍溪的|rS|>Wp，rS=-0.886，氨氮濃度下降呈顯著趨勢(shì)。評(píng)價(jià)的5個(gè)斷面中，黃龍溪的氨氮濃度呈顯著降低。從選取的5個(gè)斷面可以看出，各級(jí)政府積極的采取了有利的措施治理水體中氨氮污染。

式中：di：變量Xi和變量Yi的差值；Xi：周期1到周期N按濃度值從小到大排列的序號(hào)；Yi：按時(shí)間排列的序號(hào)。

圖3 Spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)Fig.3 Spearman rank correlation coefficient

4 水體中氨氮污染防治建議

岷江全長(zhǎng)735 km，流域面積13.54km2，沿途流經(jīng)多個(gè)地區(qū)，隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展，人口不斷增多，岷江氨氮污染負(fù)荷很重，形勢(shì)不容樂(lè)觀。總體上岷江流域氨氮污染的外源包括面污染源和點(diǎn)污染源2種方式，點(diǎn)源主要包括工業(yè)廢水和生活污水[7]，面源主要是農(nóng)業(yè)面源，如農(nóng)業(yè)施肥等。減少岷江的氨氮污染建議主要從以下方面進(jìn)行。

4.1 加大污水處理廠等氨氮污染物環(huán)保處理設(shè)施的投入。加強(qiáng)岷江流域城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)，提升現(xiàn)有污水處理廠的負(fù)荷率和運(yùn)行水平。岷江流域人口密度為2 050 人/km2[8]，眾多人口產(chǎn)生大量的生活垃圾，年排放生活污水也以億噸計(jì)，因此，要加強(qiáng)岷江流域城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)，完善污水收集管網(wǎng)，提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的使用率，推進(jìn)鄉(xiāng)村分散式污水處理設(shè)施建設(shè)；同時(shí)要加強(qiáng)垃圾集中環(huán)保處理，避免隨意堆放。

4.2 加大水污染防治的執(zhí)法和監(jiān)督工作的力度，依法嚴(yán)格控制污水排放，減少污染源。岷江流域沿線地區(qū)有眾多工業(yè)企業(yè)，其中包括氨氮排放的主要行業(yè)例如化工、有色、石化以及農(nóng)副食品等，每年都產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水。為控制治理岷沱江流域水污染，2016年四川省頒布了《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/2311—2016)地方標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)氨氮等主要污染物排放限值做了規(guī)定，但即使污水達(dá)標(biāo)排放，但污水中氨氮濃度離地表水氨氮Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值還存在差距，因此，一方面要加強(qiáng)企業(yè)的污染治理，確保工業(yè)企業(yè)氨氮達(dá)標(biāo)排放；另一方面要合理控制相關(guān)行業(yè)發(fā)展速度和規(guī)模，有效控制工業(yè)氨氮排放總量。

4.3 提高民眾環(huán)保意識(shí)，防治氨氮面源污染。岷江流域是四川省的主要產(chǎn)糧地區(qū)[9]，每年施用大量的化肥農(nóng)藥，除用于農(nóng)作物外，大量農(nóng)藥化肥隨農(nóng)田徑流流入水體，因此，積極推廣測(cè)土施肥的方法，增加有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的種植面積，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥的施用量，同時(shí)推廣有機(jī)肥和生物肥，提高化肥利用率，盡量減少化肥帶來(lái)的氮等對(duì)水域的污染。

5 結(jié) 論

2017年，岷江流域干流在上游氨氮濃度較低，成都境內(nèi)氨氮濃度升高，流過(guò)樂(lè)山氨氮濃度有所降低，岷江支流中府河、蒲江河和思蒙河等流量小的斷面氨氮濃度較高，干流的達(dá)標(biāo)率好于支流的氨氮達(dá)標(biāo)率。總體來(lái)說(shuō)，岷江流域2～4月氨氮濃度相對(duì)高些，8～9月氨氮濃度相對(duì)較低。采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法分析了五個(gè)斷面的氨氮變化趨勢(shì)，結(jié)果表明黃龍溪斷面濃度呈顯著下降趨勢(shì)。岷江流域各地政府應(yīng)根據(jù)所在區(qū)域氨氮污染的實(shí)際情況以及具體的原因有針對(duì)性的采取污染防治措施，對(duì)岷江水質(zhì)加以保護(hù)。