臨江河江津段主要污染物變化趨勢及相關性探討

肖艷平，陳清莉，鄭森元，徐 燕 ，敖 菊

(1.重慶市江津區生態環境監測站，重慶 402260;2.重慶市江津區城鎮基礎設施建設服務中心，重慶 402260)

1 引言

隨著經濟的快速發展，工業和生活污水排放量不斷增加，河流中氮、磷的富集導致水體富營養化和水質惡化，嚴重威脅到流域的水資源供應及河流生態健康[1～3]。特別是在養殖區域密集、農業種植程度高的流域，河流污染問題尤其嚴重，水體富營養化已成為全球性的環境問題。流入長江的次級河流是長江水體污染的主要因素，臨江河是長江的一條次級河流，水污染問題較為突出，氮磷是主要污染因子，給長江水生態和人民生活帶來了很大影響[2]。氮、磷元素作為生物地球化學循環中物質流的基礎，主要通過地表徑流及生產、生活廢水等途徑進入地表水體，是染物排放總量控制的主要對象，也是誘發水體富營養化的主要原因之一[4]。因此，分析臨江河江津段總磷、氨氮、高錳酸鹽指數和化學需氧量的污染程度及變化趨勢及相互關系具有重要的意義。

臨江河全長96.4 km，江津境內長度14 km，流域面積56 km2，河床較窄小，落差多且集中，河堰多，不能通航。臨江河流域內多為農業用地，農業種植面積較大，畜禽養殖、水產養殖較多。臨江河流域江津段無工業污染源情況，主要為生活污染源。本文分析了臨江河江津段總磷、氨氮、高錳酸鹽指數和化學需氧量的污染狀況，并分析了它們的相關性，旨在了解臨江河總磷、氨氮、高錳酸鹽指數和化學需氧量的變化趨勢和相關性，為臨江河水污染防治管理提供科學依據。

2 數據來源和分析方法

2.1 數據來源

選取2018年臨江河江津區境內朱楊溪國控考核斷面和茨壩市控考核斷面的監測數據。

2.2 分析方法

總磷分析方法為鉬酸銨分光光度法[5]，氨氮分析方法采用納氏試劑分光光度法[6]，高錳酸鹽指數分析方法為水質高錳酸鹽指數的測定(GB11892-89)[7]，化學需氧量分析方法為重鉻酸鹽法[8]。

3 結果與討論

2018年，臨江河朱楊溪斷面主要污染物總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量年均濃度分別為0.30 mg/L、0.55 mg/L、5.71 mg/L、27 mg/L，達到地表水IV類水質要求。茨壩斷面主要污染物總磷、氨氮、高錳酸鹽指數、化學需氧量年均濃度分別為0.35 mg/L、0.82 mg/L、6.20 mg/L、27.3 mg/L，達到地表水V類水質要求。

3.1 臨江河總磷濃度變化趨勢

2018年，臨江河主要超標項目仍是總磷，與2017年相比，朱楊溪斷面總磷年均濃度從0.35 mg/L降低到0.30 mg/L，水質從V類變為IV類，茨壩斷面總磷年均濃度從0.43 mg/L降低到0.35 mg/L，水質從劣V類變為V類，臨江河流域水質呈現出變好趨勢。

從圖1可以看出，朱楊溪斷面和茨壩斷面總磷濃度變化趨勢基本一致，9月臨江河朱楊溪斷面總磷濃度高于茨壩斷面，其它月份朱楊溪斷面均低于茨壩斷面。朱楊溪斷面1、5月份為劣Ⅴ類，其他月份主要為IV類水質。茨壩斷面1、4、5、6月份總磷濃度為劣Ⅴ類，其他月份主要為Ⅴ類、IV類水質。從整體情況來看，2018年總磷濃度呈下降趨勢，這可能與2018年政府采取的污水處理廠提標改造、完善二三級管網、取締畜禽養殖等措施有密切關系，說明水環境壓力得到了有效緩解。

3.2 臨江河氨氮濃度變化趨勢

朱楊溪斷面和茨壩斷面氨氮濃度變化趨勢一致(圖2)，2、4、7、10月兩個斷面氨氮濃度升高，其中4月氨氮濃度最高，變化趨勢和總磷一致，也是從4月份開始升高。結合2018年水環境質量摸底調查情況分析，臨江河流域主要為生活污染源，氨氮和總磷的升高可能與春季種植農作物大量使用氮肥、磷肥有關。

圖1 2018年總磷濃度變化趨勢

圖2 2018年氨氮濃度變化趨勢

3.3 臨江河朱楊溪高錳酸鹽指數濃度變化趨勢

圖3可以看出，朱楊溪斷面和茨壩斷面高錳酸鹽指數濃度變化趨勢基本一致，4、10月份朱楊溪斷面高錳酸鹽指數高于茨壩斷面，其它月份朱楊溪斷面均低于茨壩斷面，2018年朱楊溪斷面、茨壩斷面高錳酸鹽指數滿足IV類水質要求。

圖3 2018年高錳酸鹽指數濃度變化趨勢

3.4 臨江河化學需氧量濃度變化趨勢

朱楊溪斷面化學需氧量(圖4)濃度從3月份開始上升，4月份達到高峰，4、5月份化學需氧量濃度達到Ⅴ類水質要求，6月份豐水期開始下降，到了9月份枯水期化學需氧量又開始上升。茨壩斷面化學需氧量濃度從5月份開始上升，10月份枯水期逐漸下降。10月份枯水期朱楊溪斷面和茨壩斷面化學需氧量逐漸下降。

圖4 2018年化學需氧量濃度變化趨勢

臨江河來水較小，高程差小、灘多、河堰多，水體自凈能力較差，生態修復能力弱。經分析發現，朱楊溪斷面4個主要污染因子在4月份都開始上升或濃度達到最高，江津區內主要為生活污染，可能與農耕季節大量施用化肥有關。

3.5 臨江河主要污染因子相關性分析

將2018年臨江河朱楊溪斷面、茨壩斷面主要污染物總磷、氨氮、化學需氧量、高錳酸鹽指數進行相關性分析(表1、表2)，發現朱楊溪斷面總磷和氨氮呈極顯著性相關[9,10]，其它因子間沒有明顯的相關性。茨壩斷面各污染因子之間相關性也不是很明顯。這可能與江津段主要是生活污染源和農業面源有關，由于農藥化肥的過度施用及養殖飼料使用，加之農田水利系統及養殖廢水處理能力相對較差，農業面源污染及養殖廢水對總磷、總氮的貢獻仍然較大，兩個污染因子相關性比較顯著。

表1 朱楊溪斷面主要污染因子相關性分析

表2 茨壩斷面主要污染因子相關性分析

4 結論

(1)臨江河江津段主要污染物為總磷、氨氮、高錳酸鹽指數和化學需氧量，總磷是主要污染因子。

(2)總磷、氨氮、高錳酸鹽指數和化學需氧量4個主要污染因子在4月份都開始上升或濃度達到最高。

(3)朱楊溪斷面總磷和氨氮呈極顯著性相關，其它因子間沒有明顯的相關性。