蒋 为,李 杰,陈异晖,谭志卫
(云南省生态环境科学研究院,云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室,云南 昆明 650034)
金沙江是长江干流上游河段,在云南境内长1560 km,流域面积达10.9万km2,流域内主要支流有牛栏江、普渡河、龙川江、小江、漾弓江、以礼河等,流域内存在滇池、程海等高原湖泊。金沙江流域是长江流域的重要生态屏障,在金沙江进行水资源开发利用,更应该注意生态安全问题[1]。金沙江流域水质好坏关系着下游省份的生产、生活和用水安全,其生态环境质量持续受到政府和社会公众关注。
在金沙江(云南段)流域选择代表性河段、支流、湖泊共67个,进行水质采样分析,选取水质监测指标,采用单因子类别评价法定性评价金沙江(云南段内)2021年水质状况,并基于ArcGIS软件空间插值工具,使用反距离权重法对各项水质监测指标在金沙江流域空间分布变化进行分析。调查区域详见表1,监测内容详见表2。
表1 金沙江(云南段)流域调查区域
表2 调查区域监测内容
(1)pH
调查区域内pH值最高为9.60,最低为7.91,平均为8.72,小江、滇池、拉市海、程海、珠巴洛河5个点位pH值超过9,呈现偏高趋势。金沙江流域内pH空间分布差异不大,基本都处于功能区划水质标准之内。
(2)溶解氧(DO)
调查区域溶解氧含量最高为12.0 mg/L,最低为5.4 mg/L,平均为8.3 mg/L。金沙江流域溶解氧空间分布整体差异不大,在滇池、螳螂川、小江东川段、金沙江东川段及拉市海周边较高,在纳帕海、漾弓江、龙江川楚雄段、牛栏江嵩明段、以礼河、牛栏江会泽段周边较低。
(3)浊度
调查区域浊度最高为2 8 0 N T U,最低为1.0 NTU,平均为72.3 NTU,在各采样点位上差异较大。其中浊度较高的有金沙江永胜段、五郎河、金沙江香格里拉松园桥段、横江、金沙江玉龙石鼓段、玉龙黎明段、德钦拖顶段、德钦奔子栏段等,较低的有牛栏江会泽段、沙拉河、勐果河、掌鸠河、以礼河—毛家村水库、串丝河等。金沙江流域浊度空间分布差异明显,流域的西北部浊度较高,流域的中部及东部水体浊度较低。
图1 金沙江流域地表水pH值
图2 金沙江流域地表水pH分布图
图3 金沙江流域地表水溶解氧含量
图4 金沙江流域地表水溶解氧分布图
(4)总氮(TN)
调查区域总氮含量最高为4.18 mg/L,最低为0.05 mg/L,平均为0.88 mg/L。其中总氮含量较高的有螳螂川、桧溪、普渡河、漾弓江、龙川江楚雄段等,含量较低的有金沙江巧家段、金沙江德钦段、珠巴洛河、岗曲河、金沙江德钦奔子栏段、金沙江维西塔城段、金沙江中虎跳峡段、腊普河、金沙江德钦拖顶段。金沙江流域总氮空间分布差异明显,流域的东部和西部总氮含量相对中部低一些。
图5 金沙江流域地表水浊度值
图6 金沙江流域地表水浊度分布图
(5)氨氮(NH3-N)
调查区域氨氮含量最高为1.80 mg/L,最低为0.03 mg/L,平均为0.36 mg/L。其中氨氮含量较高的有程海、滇池,含量较低的有金沙江巧家段、金沙江德钦奔子栏段、金沙江德钦段、珠巴洛河、腊普河、赤水河等。金沙江流域氨氮空间分布差异明显,程海、滇池等高原湖泊氨氮明显偏高,金沙江干流氨氮含量较低。
(6)总磷(TP)
调查区域总磷含量最高为0.69 mg/L,最低为0.01 mg/L,平均为0.07 mg/L。其中总磷含量较高的为螳螂川、漾弓江等,含量较低的有金沙江元谋段、沙拉河、掌鸠河、以礼河-毛家村水库等。金沙江流域总磷空间分布差异明显,主要分布在螳螂川、漾弓江、普渡河、牛栏江会泽段、牛栏江嵩明段、程海、滇池等,其他河段与支流总磷含量较低。
图7 金沙江流域地表水总氮含量
图8 金沙江流域地表水总氮分布图
(1)金沙江流域在水质空间分布上,pH与溶解氧空间差异不大,浊度、总氮、氨氮与总磷在流域内差异较大。
(2)金沙江流域水质浊度西北部较高,中部及东部水体浊度较低,浓度较高位置主要集中在上部香格里拉与丽江段,该段流经的区域多为高山峡谷,落差大,水流湍急[2],沿途冲刷泥土带入水中,造成水流含沙量巨大,水质浑浊。
(3)金沙江流域水质氮磷浓度较高区域主要集中在高原湖泊与中部地区,该区域农业种植面积较为集中,农业面源污染是主要来源之一;该区域人口密集,工业较为发达,工业污染也是主要来源之一;同时滇池地区是我国重要的磷矿资源地,水质与土壤磷含量本底值较高,其开发利用活动对水质磷含量有着重要的影响。另外金沙江下游梯级水库对氮、磷营养盐具有一定的滞留效应[3-4],也是造成该区域水质氮磷浓度较高的原因之一。
(4)总体上,金沙江流域内污染物的空间分布差异较为显著,但空间分布规律不完全相同,该现象与金沙江水系复杂、流域空间跨度较大、流域内部覆盖众多湖泊和水库等原因有关。另外,金沙江各干流断面水质与上游干流断面水质均无显著性相关,说明金沙江水质受到各级支流影响较大[5]。
图9 金沙江流域地表水氨氮含量
图10 金沙江流域地表水氨氮分布图
(1)目前金沙江流域水质大部分能满足其功能区要求,但受到各支流与水电站的影响仍在积累,建议进一步加强支流与水电站等重点区域污染源调查,做好污染防治工作。
(2)根据研究结果发现高原湖泊与中部等农业种植面积集中区域水质现状较差,水质评价无法满足其功能区达标要求,对该区域水污染防治是保护金沙江流域的关键。
(3)加强重点区域磷矿规范管理,促进磷化工产业绿色发展,定期对该区域工业排放污水、地下水和土壤进行跟踪监测,减轻其环境污染与安全隐患。
图11 金沙江流域地表水总磷含量
图12 金沙江流域地表水总磷分布图
(4)完善生态环境质量监测网络,持续关注各项监测指标的变化趋势及其相关性分析,加强大数据智慧化应用,为环境水质监管部门提供有力的技术支撑。