黃龍景區(qū)人類活動(dòng)對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的影響

(黃龍國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)管理局，四川 松潘 623300)

黃龍景區(qū)位于松潘縣境內(nèi)，是以大型地表鈣華景觀而聞名的景區(qū)。近年來，不僅通過觀察發(fā)現(xiàn)景觀質(zhì)量有所下降，同時(shí)通過一些監(jiān)測(cè)手段也檢測(cè)到區(qū)內(nèi)的水量、水質(zhì)都有不同程度的變化。這種變化除自然因素外，大量的人類活動(dòng)也是導(dǎo)致景觀質(zhì)量變化的一個(gè)重要因素。本文旨通過對(duì)景區(qū)內(nèi)的水環(huán)境檢測(cè)指標(biāo)(本文特指溶解氧與生化需氧量)結(jié)果與人類活動(dòng)過程進(jìn)行對(duì)比分析，以說明人類活動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量造成影響進(jìn)而導(dǎo)致景觀質(zhì)量下降。

1 研究區(qū)概況

黃龍鈣華景觀發(fā)育于岷山山脈中段的主峰雪寶頂北側(cè)一條南北向的U型谷中，海拔在3000～4500m左右。以黃龍望鄉(xiāng)臺(tái)為界，望鄉(xiāng)臺(tái)南至岷山主峰雪寶頂北一帶廣大碳酸鹽巖分布區(qū)域是黃龍鈣華景觀形成的主要鈣華物補(bǔ)給源，同時(shí)這一區(qū)域也是景觀水源補(bǔ)給系統(tǒng)區(qū)域。這一區(qū)域主要為單一的山岳冰川幽谷，大量的冰雪融水及大氣降水是區(qū)內(nèi)主要和重要的補(bǔ)水來源。水流下滲至基巖——碳酸鹽巖，再向深部及北部運(yùn)移，在北部的黃龍溝望鄉(xiāng)臺(tái)斷裂處受阻后上升到地表，形成了以轉(zhuǎn)花泉為首的黃龍泉群[1]。并以上升泉上升至地表，向北部地形的低勢(shì)點(diǎn)——黃龍溝運(yùn)移并溢出形成徑流轉(zhuǎn)換區(qū)[2-3](圖1)，“黃龍泉群——迎賓池”區(qū)域是黃龍的主體景觀范圍。

圖1 黃龍溝地質(zhì)剖面及水循環(huán)示意圖 (據(jù)張金流等[4]修改)

2 研究范圍及方法

2.1 范圍

根據(jù)景區(qū)內(nèi)流入景觀的水體范圍，選取了源水區(qū)及徑流轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)的11個(gè)地下水(泉)和1個(gè)地表水，對(duì)其水中的溶解氧、五日生化需氧量進(jìn)行測(cè)定。

2.2 方法

2.2.1 溶解氧的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定

采用便攜式數(shù)字化pH/電導(dǎo)率/溶解氧儀，對(duì)水中溶解氧含量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，結(jié)果以氧的mg/l表示。

2.2.2 五日生化需氧量水樣采集及室內(nèi)分析

采用生化需氧量分析儀分析水樣。首先將水樣移入實(shí)驗(yàn)瓶，在樣水中滴入兩滴硝化抑制劑(試劑)，將塑料塞管放置于瓶口上，在塑料塞管中放入兩粒氫氧化鈉(顆粒)，之后將樣水放置到分析儀上，旋緊并啟動(dòng)感應(yīng)頭后，將樣品放入20℃恒溫箱內(nèi)，測(cè)試5天后采集數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 轉(zhuǎn)花泉群的溶解氧、生化需氧量濃度變化情況

轉(zhuǎn)花池泉群由6個(gè)大小不同的上升泉組成(見圖2)，其中1號(hào)泉、2號(hào)泉(轉(zhuǎn)花泉)、3號(hào)泉流量較大，也具有代表性。1號(hào)泉中的生物需氧量濃度為13.5mg/L，溶解氧的濃度為2.83mg/L。2號(hào)泉(轉(zhuǎn)花泉)中的生物需氧量高達(dá)20mg/L，溶解氧的含量為1.43mg/L。3號(hào)泉生物需氧量達(dá)7.07mg/L，溶解氧的含量為4.98mg/L。從1～3號(hào)泉點(diǎn)溶解氧及生物需氧量濃度對(duì)比，2號(hào)泉(轉(zhuǎn)花泉)生物需氧量濃度最高，溶解氧濃度最低。其次為1號(hào)泉，再次為3號(hào)泉。出現(xiàn)這種狀況是由于這三個(gè)泉的地理位置大致處于一個(gè)水平位置。其中，2號(hào)泉在最上部，以下距離大約50m處為1號(hào)泉，再距約20m為3號(hào)泉。這3個(gè)泉中的生化需氧量含量呈遞減趨勢(shì)，而溶解氧含量逐漸上升(4、5、6號(hào)泉水量小，且地理位置不同)。轉(zhuǎn)花泉群是五彩池的主要水源(也是全區(qū)的主要水源之一，地表水為另一水源)，泉群距彩池距離約200m左右，因此出現(xiàn)了五彩池上部的生物需氧量濃度達(dá)到5.3mg/L、溶解氧濃度為6.2mg/L的現(xiàn)狀。

圖2 轉(zhuǎn)花泉群位置示意圖

3.2 轉(zhuǎn)化泉的溶解氧、生化需氧量濃度變化情況

轉(zhuǎn)化泉是指“徑流——轉(zhuǎn)化區(qū)”中由黃龍泉群及地表水經(jīng)過二次轉(zhuǎn)化后形成的泉。二次轉(zhuǎn)化泉由5個(gè)泉構(gòu)成，其中的玉液泉、含羞泉、龍泉眼為3個(gè)大泉(見圖1)，也具代表性，其溶解氧、生化需氧量濃度(見下表)。

二次轉(zhuǎn)化泉溶解氧、生化需氧量濃度數(shù)據(jù)表

根據(jù)上表可以了解到二次轉(zhuǎn)化泉的生化需氧量濃度低于國(guó)家Ⅰ類水的標(biāo)準(zhǔn)值(≤3mg/L)，平均值在0～3mg/L之間。溶解氧濃度高于國(guó)家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)值(≥7.5mg/L)，平均值在8～9mg/L之間。

3.3 人類活動(dòng)對(duì)黃龍景區(qū)水環(huán)境質(zhì)量的影響

3.3.1 景區(qū)溶解氧、生化需氧量濃度與水質(zhì)的關(guān)系

空氣中的氧溶解于水中成為溶解氧，水中微生物分解有機(jī)物時(shí)會(huì)消耗水中的氧稱為生化需氧量。在自然條件下，地表水中的溶解氧量在5～10mg/L，水質(zhì)處于優(yōu)質(zhì)狀態(tài)。當(dāng)水中溶解氧量低于5mg/L時(shí)，說明水中含有有機(jī)物，而微生物對(duì)其進(jìn)行分解時(shí)消耗了水中大量的氧，生化需氧量濃度增大，其值越高，說明水中有機(jī)污染物越多，污染也就越嚴(yán)重(此兩項(xiàng)指標(biāo)成反比)。

通過對(duì)景區(qū)12個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的生化需氧量、溶解氧濃度進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)花泉群水中的BOD5(生化需氧量)值普遍高于國(guó)家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)值(≤3mg/L)，尤其是2號(hào)泉(轉(zhuǎn)花泉)水中的生化需氧量濃度高達(dá)10～20mg/L，超出國(guó)家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)值30%～60%以上(見圖3)。與此同時(shí)，當(dāng)水體中的生化需氧量值越高時(shí)，DO(溶解氧)的值就越低。以2號(hào)泉(轉(zhuǎn)花泉)為例，水中生化需氧量最高，其水中溶解氧的值也最低(見圖3)。在檢測(cè)二次轉(zhuǎn)化泉水中的生化需氧量、溶解氧濃度時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化泉中的生化需氧量與溶解氧均達(dá)到國(guó)家一類水標(biāo)準(zhǔn)值(見左表)。

圖3 泉點(diǎn)BOD5與DO對(duì)比示意圖

將區(qū)內(nèi)各泉點(diǎn)中生化需氧量與溶解氧濃度與國(guó)家一類水標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)花泉群的生化需氧量與溶解氧濃度遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)值，其水質(zhì)受到污染并處于污染狀態(tài)。而二次轉(zhuǎn)化泉的生化需氧量與溶解氧濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，其水質(zhì)處于優(yōu)良狀態(tài)。

3.3.2 人類活動(dòng)對(duì)景區(qū)水質(zhì)環(huán)境的影響

“轉(zhuǎn)花泉”是轉(zhuǎn)花泉群的代表泉，由于在當(dāng)?shù)厝诵哪恐斜蛔u(yù)為“圣泉”，在進(jìn)行朝拜時(shí)向水中投入大量的龍達(dá)、五谷雜糧等物質(zhì)，由于此泉面積約為1m2左右，且水流量小，流程短，大量的物質(zhì)集聚水中，水中耗氧嚴(yán)重，溶解氧得不到及時(shí)補(bǔ)充，水中的厭氧菌快速繁殖，有機(jī)物因腐敗而使水體變質(zhì)發(fā)臭，水質(zhì)處于污染狀態(tài)。與之相鄰的1號(hào)泉、3號(hào)泉與也有相同的現(xiàn)象。而二次轉(zhuǎn)化泉由于其泉的位置均在樹叢中，遠(yuǎn)離人群(人類活動(dòng)未對(duì)其造成直接影響)，其水中本身的有機(jī)物含量少，且流量大、流程長(zhǎng)，耗氧量不大的同時(shí)補(bǔ)氧快速，因此水體水質(zhì)處于優(yōu)質(zhì)狀態(tài)。

通過長(zhǎng)期觀察和監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，黃龍景區(qū)水質(zhì)環(huán)境與人類活動(dòng)有著極為密切的聯(lián)系。在人類活動(dòng)過程中，當(dāng)對(duì)水體產(chǎn)生直接接觸時(shí)(如向水中投入物質(zhì))，對(duì)水體的污染是最為嚴(yán)重的，反之，人類活動(dòng)距水源較遠(yuǎn)，而對(duì)其水質(zhì)未造成污染時(shí)，水質(zhì)優(yōu)良。除了這種直接對(duì)水質(zhì)造成的污染外，景區(qū)旅游活動(dòng)間接對(duì)水質(zhì)造成污染的現(xiàn)象也比較明顯。如：游客在旅游過程中產(chǎn)生的固體垃圾、液體污物均對(duì)水體的水質(zhì)造成不同程度的影響。從近年來檢測(cè)到區(qū)內(nèi)水體中磷酸鹽濃度隨游客人數(shù)增多而不斷增長(zhǎng)，導(dǎo)致景區(qū)內(nèi)藻類大面積快速滋長(zhǎng)(磷酸鹽是藻類得以生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)鹽[5])。同時(shí)在檢測(cè)中還發(fā)現(xiàn)，水環(huán)境其它指標(biāo)會(huì)隨著景區(qū)內(nèi)人類活動(dòng)的變化而發(fā)生改變。如在旅游旺季、游客人次增多時(shí)，水環(huán)境指標(biāo)就會(huì)出現(xiàn)上升狀態(tài)，反之亦然，這些現(xiàn)象都充分說明人類活動(dòng)對(duì)景區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

3.4 水環(huán)境質(zhì)量對(duì)鈣華景觀質(zhì)量的影響

黃龍景區(qū)是以地表鈣華為主體的旅游景區(qū)，其水環(huán)境質(zhì)量會(huì)直接影響景觀質(zhì)量。當(dāng)水中生化需氧量濃度增大時(shí)，不但是水質(zhì)變差的一種表現(xiàn)，而且還會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，當(dāng)水中二氧化碳濃度增大時(shí)，不僅無法使碳酸鈣沉積形成鈣華，同時(shí)水中大量二氧化碳形成的弱酸還會(huì)溶蝕原有的鈣華(淺層循環(huán)的水流主要依靠大氣及土壤生物作用以及人類活動(dòng)而提供的二氧化碳(CO2)進(jìn)行溶蝕作用[6])。當(dāng)水中的磷酸鹽的指標(biāo)過高時(shí)，會(huì)引起藻類的快速生長(zhǎng)，藻類的滋長(zhǎng)不僅影響了鈣華景觀的觀賞價(jià)值，其酸性物質(zhì)會(huì)阻滯鈣華沉積[7]的同時(shí)也會(huì)溶蝕原有的鈣華。因此，無論是那種水環(huán)境指標(biāo)超標(biāo)都會(huì)影響區(qū)內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量，而水環(huán)境質(zhì)量的改變也將會(huì)對(duì)鈣華的形成和演化產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

4 結(jié) 論

通過分析黃龍泉水中生化需氧量及溶解氧濃度變化情況與人類活動(dòng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)(尤其是直接對(duì)水體的接觸)會(huì)對(duì)區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量造成不同程度的影響，水環(huán)境質(zhì)量的改變將會(huì)影響整個(gè)鈣華形成機(jī)制的平衡系統(tǒng)。這一平衡系統(tǒng)的破壞，就可能導(dǎo)致鈣華過程從沉積轉(zhuǎn)為溶蝕，這對(duì)黃龍地表鈣華景觀的形成是極其不利的。因此，加強(qiáng)黃龍景區(qū)水資源環(huán)境的保護(hù)是一項(xiàng)十分重要的現(xiàn)實(shí)問題。

參考文獻(xiàn)

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