三峽水庫溶解有機(jī)質(zhì)的三維熒光光譜研究

蔡文良 謝艷云

(1.重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院水利工程學(xué)院，重慶 402160；2.重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院通識(shí)教育學(xué)院，重慶 402160)

1 三峽水庫溶解有機(jī)質(zhì)分析的重要性

三峽水庫有著諸多社會(huì)性的功能，可以滿足航運(yùn)、防洪、灌溉和發(fā)電等多種用途，但是三峽工程的周期性排蓄水會(huì)造成水位的漲落變化，最高與最低時(shí)期的水位差能達(dá)到30m。特別是在蓄水期，整個(gè)水庫的水體流速變緩，因此其自凈能力明顯下降，很可能造成水環(huán)境質(zhì)量的降低。對(duì)于這種違反水流枯榮規(guī)律的工程，難免會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境影響，因此需要重點(diǎn)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判斷。對(duì)于水域環(huán)境的質(zhì)量監(jiān)測(cè)，常采用溶解性有機(jī)質(zhì)的三維熒光光譜分析，通過該種方法能夠有效地判斷溶解性有機(jī)質(zhì)的種類特征及來源等，為水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和評(píng)估提供重要參考。

2 水樣采集與測(cè)試

2.1 水樣采集

為了更加全面地了解到三峽水庫的水質(zhì)特征，在采集時(shí)分了8個(gè)采集點(diǎn)，均布三峽的水域沿線(具體地點(diǎn)如表1所示)，而且選擇了蓄水期和排水期2個(gè)階段，這樣能夠更為科學(xué)和全面地體現(xiàn)出三峽水質(zhì)的特征，在采樣后用棕色采樣瓶低溫保存。

2.2 水樣測(cè)試

水樣測(cè)試還需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行其濕度酸堿性的測(cè)試，該過程均在采樣現(xiàn)場(chǎng)完成，通過便攜式測(cè)量?jī)x器獲得具體的數(shù)值，而且測(cè)試過程也多次進(jìn)行，取平均數(shù)作為代表，這樣避免人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，保證測(cè)試結(jié)果的精確性，測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)所取得的水樣樣品進(jìn)行發(fā)射光譜的檢測(cè)，三維熒光光譜的激發(fā)波長(zhǎng)為300nm，發(fā)射波長(zhǎng)為400nm，掃描速度為1200nm/min。具體的三維熒光光譜檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。

3 結(jié)果分析

三峽水庫位于耕地、城鎮(zhèn)居民的交叉處，所以從陸地上來的溶解性有機(jī)質(zhì)對(duì)水庫中溶解性有機(jī)質(zhì)含量的影響最大。特別是在降水期間，由于受到雨水的沖刷，在上游各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、枯葉和腐殖質(zhì)等通過水流進(jìn)入水庫中，進(jìn)而造成其溶解性有機(jī)質(zhì)含量增加。但是在三峽水庫的下游，多為峽谷和林草植被的山地，因此對(duì)溶解性有機(jī)質(zhì)還有一定的稀釋和自凈作用，從表1的數(shù)據(jù)中可以看出在三峽水庫的下游，溶解性有機(jī)質(zhì)的含量呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。

4 三峽水庫溶解有機(jī)質(zhì)對(duì)水庫水質(zhì)的影響

冬季屬于三峽水庫的枯水期，其水位最高可達(dá)175m，在夏季為三峽水庫的豐水期，最高水位低至145m。但是在不同的階段，三峽水庫水質(zhì)受溶解性有機(jī)質(zhì)影響是不同的。結(jié)合上文的分析，也可看出在枯水期水流的流速放緩，雖然其自凈能力下降，但是對(duì)三峽水庫的水質(zhì)并無顯著影響。在豐水期由于陸地支流的沖擊，水中的溶解性有機(jī)質(zhì)含量增加對(duì)其水質(zhì)環(huán)境有著一定的影響。

三峽水庫溶解性有機(jī)質(zhì)的變化和地理環(huán)境、水文條件有著直接的關(guān)系，三峽水庫周邊多為山地，植被的覆蓋率較高，因此土壤中所含的養(yǎng)分也較高。在豐水期，大量的降水使得土壤中的有機(jī)質(zhì)和地表的枯葉等被水流帶入到水庫中，整體的降解過程會(huì)產(chǎn)生大量的溶解性有機(jī)質(zhì)。因此水庫中溶解性有機(jī)質(zhì)的含量顯著上升，但是在枯水期水流速度放緩，各支流的沖擊力變小，所以攜帶的溶解性有機(jī)質(zhì)較少，而且枯水期也多為秋冬季節(jié)。地表的微生物等較少，所以在整體表現(xiàn)上，枯水期三峽水庫溶解性有機(jī)質(zhì)的含量相對(duì)豐水期較低，這也表明三峽水庫溶解性有機(jī)質(zhì)的來源主要是雨水?dāng)y帶的陸地營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。針對(duì)這一問題，在后續(xù)的水質(zhì)治理上要采取針對(duì)性的措施，特別是在豐水期，可在入水口進(jìn)行針對(duì)性地過濾，這樣就能有效地減少溶解性有機(jī)物的含量。

表1 采樣點(diǎn)在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)

圖1 枯水期三峽溶解性有機(jī)質(zhì)三維熒光光譜圖

5 結(jié)語

三峽水庫中溶解性有機(jī)質(zhì)的含量對(duì)水質(zhì)有著一定的影響，通過本文的分析可以得出，由于豐水期各支流匯流的沖擊作用，造成三峽水庫中溶解性有機(jī)物含量增加，降低了水質(zhì)。這也表明三峽水庫的運(yùn)營(yíng)模式等對(duì)水質(zhì)的影響并不大，而且人為干預(yù)也未影響到三峽水庫的水質(zhì)，主要是來源于地表的水流沖擊，因此在后續(xù)的三峽水庫水質(zhì)管理中可針對(duì)性地采取措施。