丹江口流域总氮时空分布特征研究

吴德文，常乐



丹江口流域总氮时空分布特征研究

吴德文1，常乐2

（1.十堰市环境保护监测站，湖北 十堰 442000；2.南水北调中线渠首环境监测应急中心，河南 南阳 473000）

从丹江口全流域出发，对流域内主要入库河流和库区水体TN进行了空间上的全面调查，并分析了TN的时间变化情况。结果表明，丹江口流域库区TN各断面浓度均低于1.5 mg/L，稳定达到地表水Ⅳ类水标准。入库河流TN在1.00~9.61 mg/L之间，年均值为2.84 mg/L，空间上表现为入库河流高于库区。环库支流水体TN季节变化趋势较为相似，不同水期的浓度大小依次为丰水期<平水期<枯水期，库区水体中TN较2012年有较大改善，但TN浓度均值为1.16 mg/L，仍超过地表III类标准，多条入湖河流的水质不降返升，其中神定河、泗河等城市河流水质指标浓度虽有降低，但仍未摆脱为V~劣V类水质，污染仍然很严重，对保证南水北调供水安全存在一定威胁，建议持续开展区域TN来源分析，推进建立水源区TN总量控制制度，以保证今后丹江口水库供水安全。

丹江口；河流水质；总氮；水质评价

1 引言

氮是湖泊生态系统中重要的生源要素，是湖泊富营养化过程中关键的影响要素之一[1]。丹江口水库是饮用水源地，TN未被列入水质评价指标体系，但是不同形态氮之间会发生转化，因此TN对于丹江口库区水环境质量仍存在潜在威胁。近年来，针对库区水体TN偏高问题，部分学者进行了探索研究，但是针对丹江口全流域水体TN污染情况调查的相关内容罕见报道。本文从全流域出发，对丹江口水库流域的TN进行全面调查，以明确丹江口水库流域TN的时空分布情况，对后期丹江口水库水质保护工作具有重要意义。

2 总氮空间分布特征

丹江口库区上覆水TN在1.00~1.30 mg/L之间，年均值为1.16 mg/L。值得提出的是，库区TN各断面浓度均低于1.5 mg/L，稳定达到地表水Ⅳ类水标准。入库河流TN在1.00~9.61 mg/L之间，年均值为2.84 mg/L。从空间分布来看，入库河流TN浓度普遍高于库区，具体如图1所示。丹江口流域水体TN空间分布特征与其污染来源、土地利用类型、水文条件、降雨等密切相关[2]。十堰市城区河流氮的污染主要来源于城镇生活及工业源；老灌河氮主要来源于农村排放废水、养殖废水和农药化肥流失等。此外，水土流失携带的周边土壤中的氮也是造成水体TN浓度偏高的原因之一。

3 总氮的季节变化特征

库区陶岔断面TN在1月和11月出现较低值，其余月份差异不明显。坝上中、江北大桥、何家湾水体TN季节变化趋势相似，2～6月TN浓度呈增加的趋势，7月TN浓度有所降低，冬季后，库区TN呈降低趋势。库区断面TN浓度始终不超过1.5 mg/L，处于地表水Ⅳ类水水平。

1~5月份，丹江及其支流老灌河和淇河、丹江流域入库河流中TN也呈逐渐下降趋势；7月进入丰水期，降雨及地表径流携带进入水体的氮增加，从而导致水体中的TN有所升高[2]。

汉江流域入库河流水体中TN无明显的季节性变化特征，可能是因为TN受地表径流、降水、水生生物生长、微生物活性等多种因素影响，污染物来源较为复杂。

各环库支流水体TN季节变化特征较为相似，不同水期的浓度大小依次为丰水期<平水期<枯水期[2]。因为犟河、泗河、神定河是十堰市城区的主要纳污河流，污染物来源较稳定，丰水期降水量大，污染物得到稀释，水中TN浓度较小；在枯水期，降水量小，水体TN浓度较高。

丹江口流域水体TN季节变化如图2所示。

图1 丹江口流域水体氮空间分布特征

图2 丹江口流域水体TN季节变化

4 总氮年际变化特征

2006—2017年丹江口库区水体TN浓度变化如图3所示。库区TN浓度整体呈先上升后下降的趋势，其中坝上中、何家湾、江北大桥3个断面TN浓度的年际变化规律较为相似，10年来水体TN基本维持在IV类水平。2006—2009年，TN浓度变化幅度不大，从2010年后TN浓度呈上升趋势，在2013年浓度有所下降。陶岔断面2006—2008年TN处于III类水质，2008年开始TN开始持续上升。截至到2012年水质恶化为V类，2013年开始TN有所下降，水质由V类好转为IV类，2015年开始大幅度下降，2016和2017年再次恢复到III类水质。TN浓度在2012年以后开始有所降低，但幅度不大，仍然维持在地表水IV类水平，这可能是因为TN不是饮用水水质的考核指标，同时TN的来源又相对复杂，治理存在一定难度。

图3 丹江口库区水体TN的年际变化

5 结论

调查数据表明，水库水体中的TN较2012年有较大改善，但TN浓度均值为1.16 mg/L，仍超过地表III类标准，多条入湖河流的水质不降返升，其中神定河、泗河等城市河流水质指标浓度虽有降低，但仍未摆脱为V~劣V类，污染仍然很严重，对保证南水北调供水安全存在一定威胁；丹江入境断面荆紫关、老灌河入境断面三道河TN浓度都较2012年有所增加，淇河入境断面上河、汉江入境断面羊尾TN浓度改善程度并不明显。

建议持续开展区域TN来源分析，推进建立水源区TN总量控制制度[3]；加强TN排放日常监管，逐步扩大TN统计范围，形成覆盖工业企业、生活污水、生活垃圾、畜禽养殖等重点污染源的监测统计体系[4]，为TN防控奠定数据基础；按照《水污染防治行动计划》要求，在水源区开展TN总量控制，研究建立TN约束性指标体系，增加固定源排污许可证中TN的许可排放量要求，严格控制新增TN排放固定源。

［1］张耀，余萍萍，肖红，等.红枫湖水体中氮的季节变化特征研究［J］.贵州科学，2019，37（01）：83-87.

［2］王书航，王雯雯，姜霞，等.丹江口水库水体氮的时空分布及入库通量［J］.环境科学研究，2016，29（07）：995-1005.

［3］刘文来.巢湖流域水生态功能分区与管理［J］.安徽农学通报，2019，25（04）：113-115.

［4］沈兴刚，栗霞，董清国，等.农村生活污水治理现状及对策研究［J］.环境与发展，2018，30（12）：49-50.

2095－6835（2019）07－0084－02

X52

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.07.084

〔编辑：王霞〕