三峡库区涪陵段水质状况主要影响因子调查研究

谷明军　聂琼玲　谢朝怀

摘 要 三峡工程蓄水后，河床升高，水流减缓，水体自净能力降低，水体质量下降，有可能会导致长江干流及其部分支流发生富营养化。2011—2013年，根据三峡库区涪陵段不同时期水位高低的不同，分别在低水位（150～155 m）、中水位（155～160 m）、高水位（160～165 m）和最高水位（170～175 m）对主要影响因子“TN”和“TP”进行了监测，结果表明：“TN”虽然含量较高，但总体含量呈逐年下降趋势；“TP”变化不明显，以无趋势为主，水质基本上介于Ⅱ类和Ⅲ类之间，其他区域和时段不排除发生富营养化的可能性。

关键词 水质状况；影响因子；调查分析；三峡库区涪陵段

中图分类号：X832 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.25.029

2010年三峡成库区最高蓄水位升至175 m，此时水体流速变缓，次级河流受回水顶托，出现的剪刀水、泡水、回旋水并存，加上来自植物营养物质、生活污水（有机质、洗涤剂等）、植被腐物、农业化肥、农药、牲畜粪便、污水灌溉、矿区地表径流、大气沉降、工业废水、垃圾等有毒有害物质的长期积累，将大大超过水体的自净能力，于是人们担心修建三峡水库后，库区水体是否会出现富营养化现象[1]。

1 研究背景及区域概况

1.1 水体富营养化

随着经济的快速发展，水污染日益加剧，水体污染最突出的问题是富营养化。我国的云南滇池、武汉东湖、杭州西湖、南京玄武湖、济南大明湖、抚顺大伙房水库，都曾受到富营养作用的影响[2]。近年来，我国沿海的赤潮也时有发生，再次向世人敲响了警钟。因此，三峡工程可能带来的生态与环境变化也越来越引起人们的高度关注。

1.2 水体富营养化产生及危害

水体富营养化是许多湖泊、水库的主要环境问题，被人形象地称为“生态癌”。由于天然水体在人类过度活动的影响下，氮、磷等营养物质出现盈余，从而进入江、河、湖、海等缓流水体，引起各种水生生物、植物异常繁殖和生长，于是水体就会出现富营养化现象，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡等现象；尤其是影响人类健康，世界卫生组织调查指出，人类80%的疾病与水有关，近年来，我国传染性疾病虽然在整体上呈下降趋势，但因饮用水不合格及卫生设施不足、不全，每年仍有大量的人群感染水介传染病。

1.3 三峡库区水体富营养化的可能性

国内对三峡库区水体情况研究报道不少。如吴启堂、高婷哗的《减少农业对水体污染的对策与措施》[2]；杨钢的《三峡水库水质污染及次级河流富营养化的潜在分析》研究结果显示：三峡库区水体中，营养指标总体来说处在一种高含量水平，“NH4+-N”呈逐年上升趋势，水体中“TN”和“高锰酸盐指数”较豐富，氮、磷等营养物质出现盈余的可能[3]。2000年长江水质监测结果表明，长江总体水质超标的项目主要是TP、NH4+-N、非离子氨和粪大肠菌群；少数断面个别水期出现COD、DO超标，其他水质项目分别符合I、II、III类水质标准。可见，只有加强生态环境的综合治理，科学、合理、有效提速对不利影响的防治，采取必要的环境保护对策和措施，三峡库区水体污染才能得以避免或减轻。

1.4 库区涪陵段水体情况及富营养化可能性

2001年3月，乌江涪陵段出现过水华现象，2011年10—12月，涪陵百胜紫竹溪浮萍疯长和龙桥龙头溪出现水葫芦，这些是由于水流不畅、回水顶托、河流出现堰塞所致，但也警示我们，治理次级河流已显得必要和紧迫。

1.5 研究区域地理位置及水系构成

涪陵位于重庆市中部，库区腹心地带，乌江与长江汇合处，历来是川东南水上交通枢纽和乌江流域最大的物资集散地。库区涪陵段干流总长77 km，入库的支流有19条（含乌江），主要干流乌江长84 km，直接汇入乌江的一级支流有10条之多。沿江13个乡镇，总人口74.7万人，其中农业人口44.3万人，耕地面积5.83万公顷，复种指数199.3%。

2 研究内容

2.1 研究区域段面布局

三峡库区涪陵段设六个段面：Ⅰ.长寿与涪陵长江结合处，Ⅱ.长江与乌江汇合前沿，Ⅲ.长江与乌江汇合处，Ⅳ.涪陵段出口，Ⅴ.武隆乌江与涪陵结合处，Ⅵ.乌江与长江汇合前沿；4个采样点（段面的左、中、右及中下）；4个采样时间段：低水位﹙150～155 m﹚、中水位﹙155～160 m﹚、高水位﹙160～165 m﹚及最高蓄水位（170～175 m）。

2.2 研究内容

除现场监测记录了水温、气温、空气湿度、大气压、天气情况等项目外，主要对“TN”“TP”进行了检测，累计采样336件，获2 352个监测和检验数据。检测数据汇总见表1。

3 结果与分析

3.1 年度变化趋势

2011—2013年，同一段面“TN”“TP” 变化趋势列于表2。

从表2可知：六个段面中，“TN”“TP”检测值均偏高，“TN”以下降趋势为主，“TP”变化趋势不明显。在2011—2013年，除2012年部分段面“TP”有所上升外，其他年度“TN”“TP”均呈下降趋势。

3.2 段面分析

在这3年中，段面不同，“TN”“TP”变化趋势也有所不同：段面Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ的“TN”“TP”均呈下降趋势；段面Ⅲ、Ⅴ的“TN”有所下降，“TP”变化趋势不明显，而且部分时间段还有反弹迹象；段面Ⅱ的“TN”稍有下降，但“TP”反弹迹象明显，而且部分时间段呈几倍飙升。

3.3 水位分析

依据表1汇总数据，对三峡库区具有代表性的四个水位：低水位（150～155 m）、中水位（155～160 m）、高水位（160～165 m）和最高蓄水位（170～175 m）中的“TN”“TP”进行如下统计分析。

3.3.1 “TN”指标

1）库区水体“TN”含量呈逐年下降趋势。

2）在4个不同水位中，除中水位（155～160 m）“TN”含量有反弹现象外，低水位（150～155 m）和高水位（160～165 m）“TN”含量偏高，最高蓄水位（170～175 m）“TN”含量偏低。

3.3.2 “TP”指标

1）库区水体“TP”含量总体在逐年下降。

2）在4个不同水位中，除中水位（155～160 m）“TP”含量无显著变化外，低水位（150～155 m）和高水位（160～165 m）“TP”含量偏高，最高蓄水位（170～175 m）“TP”含量偏低。

3.4 參数分析

在所有段面中，“TN”虽检测值偏高，但呈逐年下降趋势；“TP”总的变化趋势不太明朗，但在某个时间段和某个段面出现反弹现象。

4 结论与建议

4.1 结论

4.1.1 水位分析

各断面的水质参数浓度变化趋势分析统计结果：在4个检测水位（低水位、中水位、高水位和最高蓄水位）当中，污染较为严重的是低水位（150～155 m），也就是4—5月，其原因在于此时库容量最小，农业生产处于高施肥期，地表径流较大。污染最轻的是最高蓄水位（170～175 m），从目前取得的数据来看，库区涪陵段最高蓄水位发生水体富营养化的可能性不大，但不排除支流发生富营养化的可能性。

4.1.2 段面分析

在六个监测段面中，段面Ⅱ污染较为严重。其主要原因为：涪陵是一个农业比较滞后的农业县，沿江13个乡镇，在段面Ⅰ、Ⅱ就有8个乡镇，总人口48.853 8万人，农业人口26.908 5万人；农用地面积31 583公顷，占库区总农用地面积的65.1%；2010—2012年，农药用量248.5万吨，化肥用量13.8万吨，水土流失188.08万吨，家禽畜牧粪便排放总量508万吨，而利用率不足40%；三个工业园区有2/3落户于此；次级河流共19条，该段就有11条；生活垃圾、工业废水、废渣、水产养殖，加上整个涪陵段水体海拔梯度小，水体流速较缓等诸多原因，造成了该段水质污染较为严重。

4.2 建议

4.2.1 认真履行职责，加大执法力度

继续加大库点源污染治理力度，对重污染企业进行彻底整治，集中处理城市污水，通过关、迁、改、调整产业布局，促进生产工艺和产业结构升级，降低环境风险，保障环境安全。

4.2.2 建立流域与区域相结合的管理体制

以流域为整体，区域为单元，流域与区域相结合，明确流域与区域分级管理的范围及具体的监督管理要求，在统筹考虑的基础上，流域与区域各司其职，将水资源管理与保护落到实处。

4.2.3 以“生态经济”理念指导农业生产

较之传统农业而言，生态农业要积极实施农业生产标准化，配套实施耕作制度的改革，推广测土配方施肥技术，引导农民科学使用化肥、农药、饲料、兽（渔）药等农业投入品，使用低毒高效低残留新农药，大力推广生物肥料的使用。

4.2.4 进行农业结构调整

根据涪陵区农业环境污染表现出较为明显的区域性和局部性的现状，在农业生产布局上充分利用这种资源环境优势，树立保护治理城郊、重点发展近远郊的指导思想，在近远郊区建立优势农产品生产区域，大力发展无公害农产品、绿色食品和有机农产品。

4.2.5 设置过滤带

“一江碧水，两岸青山”计划的实施，就是要贯彻、落实“退耕还林，封山育林”政策，切实做好绿化带工程，改建、修建“裤带”项目，有效阻抑N、P 和有机污染物的排放。

4.2.6 抓好生态家园富民工程建设

推广应用无公害农产品生产技术、农作物秸秆返田返地覆盖栽培技术、稻田生态养殖技术，鼓励采用生产沼气、有机肥料等形式，减少畜禽养殖粪便排放率，同时，与改圈、改厕、改厨、改院相结合，改善农村生产和生活设施，引导农民改变落后的生活方式，达到家居温暖清洁化、庭院（园）经济高效化和农业生产无害化，建设生态富民家园。

4.2.7 改善城乡环境，提升生态文明建设质量

良好的生态环境是科学发展的重要依托，涪陵区开展的“蓝天、碧水、宁静、绿地、田园”等环保“五大行动”是一项关乎民生、顺应民意的重大工程，每一项都直接关系到老百姓的生活环境和质量，涉及人民群众的切身利益，这既是推进经济结构战略性调整、实现经济转型的需要，也是解决当前突出的环境问题、改善民生的需要。

参考文献：

[1] 谢朝怀，陈建川，余学川，等.三峡成库区（涪陵段）水体富营养化动态变化趋势研究的方向和意义[J].中国水运（下半月），2011（11）：163-164，225.

[2] 吴启堂，高婷.减少农业对水体污染的对策与措施[J].生态科学，2003，22（4）：371-376.

[3] 杨钢.三峡水库水质污染及次级河流富营养化潜势研究[D].重庆：重庆大学，2004.

（责任编辑：丁志祥）