人類活動對黃山風景區水質的影響

余 悅

(黃山風景區管委會園林局，安徽 黃山 245899)

黃山風景名勝區位于安徽省黃山市境內，是我國首批國家級重點風景名勝區，同時也是全國文明風景旅游區和國家5A級旅游景區[1]。黃山風景名勝區已被列入世界文化與自然遺產名錄，且于2004年成為世界地質公園[2]。本文通過對2021年度黃山風景區多個水庫水質進行取樣調查，分析水質理化指標，探索景區水質在不同季節時段與人類活動的相互關系，為研究山岳型風景區水質變化與人類活動影響提供一定的參考。

1 研究區概況

黃山風景區屬于亞熱帶濕潤季風氣候區，雨量充沛，地表水資源豐富[3]，但年均降水不均，降雨主要集中在夏季，約占全年降水量的60%，雨量的集中以及降水強度的增大容易引發各類地質災害[4]。而在秋冬季則易出現降水少，水量枯竭的情況，導致生活和生態用水匱乏。因此，為了保證全年景區的用水，在景區周圍修建了多個水庫，保證了水資源的供給，一定程度上緩解了局部時段用水緊張的局面，為景區良好生態系統的平衡提供了有力的保障。

隨著人們用水需求的增加以及景區游客的增多，研究如何保證景區周邊水庫水環境質量十分重要。因此，本文通過對2021年度黃山風景區周邊多個水庫的水質進行監測，探究不同時段人類活動對水庫水質的影響。

2 研究范圍及方法

2.1 研究范圍

采樣點位：云谷水庫、五里橋水庫、天海水庫、西海水庫。

采樣時間：第一季度(2021年3月22日)；第二季度(2021年6月23日)；第三季度(2021年9月23日)；第四季度(2021年10月25日)。

2.2 實驗內容

水質指標：pH值、水溫、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷。

2.3 實驗所用儀器

PHBJ-260便攜式pH計、-10～50℃水銀溫度計、JPBJ-608便攜式溶解氧測定儀、HCA-102標準COD消解器、SHP-100智能生化培養箱、UV-2700紫外可見分光光度計。

2.4 實驗方法

pH值采用《水質pH值的測定 電極法》(HJ 1147—2020)測定；水溫采用《水質 水溫的測定 溫度計或顛倒溫度計測定法》(GB 13195—1991)測定；溶解氧采用《水質 溶解氧的測定 電化學探頭法》(HJ 506—2009)測定；高錳酸鹽指數采用《水質 高錳酸鹽指數的測定》(GB 11892—1989)測定；化學需氧量采用《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(HJ 828—2017)測定；五日生化需氧量采用《水質 五日生化需氧量(BOD5)的測定 稀釋與接種法》(HJ 505—2009)測定；氨氮采用《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535—2009)測定；總磷采用《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》(GB 11893—1989)測定。

3 結果與分析

為了探究不同時段人類活動對水庫水質的影響，分別對云谷水庫、五里橋水庫、天海水庫和西海水庫水源在不同季節進行取樣測試。通過分析氨氮、水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、總磷、硫化物等指標，研究人類活動與水體水質之間的聯系。本研究所涉及水質指標均按照國標進行相應的測試。

水體pH值是衡量水體水質變化的重要化學指標之一，水體pH值的變化通常能夠反映出水生態的變化。有研究表明[5]，水體pH值在6～9之間水質處于較好的狀態，能夠較好地保證水生生態系統的平衡，pH值低于6或者高于9將會產生水環境問題，因此，pH值對水環境有著重大意義。四大水庫在不同季節的水體pH值變化趨勢見圖1。由圖1可以看出，云谷水庫、五里橋水庫和西海水庫水體pH值顯示出輕微的變化，表明水體pH值比較穩定，水生生態系統平衡發展。而天海水庫水體pH值雖在一個合理的范圍內，但是波動較大，且第一季度水體pH值偏低。

圖1 水體pH值

水體水溫是衡量水中溶解氧含量的重要指標。一般來說，水溫越低，溶解氧含量越高[6]。由圖2可以看出，第一季度和第四季度水溫比較低，水體中溶解氧含量比較高。而第二季度和第三季度，因為水體溫度的升高，導致溶解氧含量有所降低，但是仍處于一個較好的范圍內(不小于6)，表明周邊水環境較好。

圖2 水體水溫和溶解氧指標

人類活動對水體中營養元素以及有機物含量會造成比較大的影響[7]，通過水體中高錳酸鹽指數和需氧量等指標的測定來評估水體受有機物污染的情況(見圖3)。需氧量和高錳酸鹽指數越高，表明水體中有機污染物含量越高，污染越嚴重。同時水體中有機物能夠通過水中微生物代謝進行降解，有機物越多，微生物在分解過程中需要的氧氣量也越高，導致水體中溶解氧不斷降低，水質不斷惡化。通過對四大水庫在不同季節所采水樣進行分析，發現高錳酸鹽指數(不大于4)在合理的波動范圍內，符合國家Ⅰ類或者Ⅱ類水質標準，表明黃山風景名勝區周邊水質幾乎沒有因人為活動的影響而造成水體污染，水生生態系統比較穩定。比較不同點位，發現天海水庫水體高錳酸鹽指數略高于其他三大水庫。

圖3 水體高錳酸鹽指標

此外，為了進一步確認四大水庫在不同季節受有機污染物的影響情況，分別進行了化學需氧量和五日生化需氧量的測試。如圖4所示，化學需氧量顯示出與高錳酸鹽類似的結果。化學需氧量結果滿足國家地表水環境質量標準中Ⅰ類限值(不大于15)，水體水質較為穩定，沒有受到有機污染物污染。通過進一步比較不同點位，發現天海水庫水體化學需氧量指數高于其他水庫。天海水庫位于黃山風景區游客較多地段，其中景區中賓館、飯店、公共廁所聚集，人類活動較多，可能會對雨水沖刷流入水庫的地表徑流產生一定的影響，導致天海水庫高錳酸鹽指數略有增加。

圖4 水體化學需氧量指標

通過五日生化需氧量指標的檢測，以水體中微生物對有機污染物的降解來評估水體受有機污染的情況。如圖5所示，四大水庫未超過國家Ⅰ類水質標準(不大于3)，其中五里橋水庫、西海水庫和云谷水庫在各季度中水質比較穩定，五日生化需氧量比較低，而天海水庫與其他水庫相比，五日生化需氧量指數明顯高于其他水庫。

圖5 水體五日生化需氧量指標

綜合高錳酸鹽指數、化學需氧量和五日生化需氧量，發現人類活動對天海水庫水質產生了較大影響。由于天海水庫靠近游客聚集地，賓館、飯店、公共廁所聚集，人類活動較多，可能會對雨水沖刷流入水庫的地表徑流產生一定的影響，致使水庫水體中有機污染物含量略高于景區周邊其他三大水庫。且該水庫水流平緩，水體無法得到及時的更新，致使水庫因微生物降解導致的溶解氧略低，同時水中的一些厭氧菌快速繁殖、生長，最終導致天海水庫雖然總體處于較好的水質狀態，但是與周邊其他三大水庫相比，其高錳酸鹽指數、化學需氧量和五日生化需氧量均略高，需要采取一定的處理措施以降低游客的增加對水庫水質產生的影響。

水體中氮、磷等元素為水體中藻類的生長提供必要的營養元素，而過多的氮、磷等元素存在于水體中會導致水體富營養化，水生態系統物種分布失衡，破壞水生生態系統的平衡，出現水質惡化的現象，嚴重威脅著水生生物的生存，造成魚類、水生植物的大量死亡。因此，對水中氮、磷元素進行氨氮和總磷指標的測定，探究水體中營養元素的含量。

如圖6所示，四大水庫的氨氮數值均低于國家地表水環境質量標準Ⅰ類限值(不大于0.5)，水質處于優良狀態。通過對比發現，天海水庫的氨氮含量顯著高于其他三大水庫。氨氮濃度過高與水體中有機物濃度偏高有直接關系，與上述結論一致。在水體中化學需氧量較高的情況下，硝化菌的降解作用會被抑制，導致水體中厭氧菌處于活躍的狀態，使有機氮發生水解轉化為氨氮，導致天海水庫中氨氮含量較高。游客的集中以及部分受人類活動影響的地表徑流隨雨水沖刷進入天海水庫，對水體中氨氮濃度的增加起主要作用。

圖6 水體氨氮指標

總磷是指水體中磷元素的含量，主要以正磷酸鹽、縮合磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機團結合的磷酸鹽等形式存在[7]。其主要來源為生活污水、化肥以及農藥等。水體中的磷元素為藻類的生長提供必要的能量，因此，磷元素是衡量水體藻類生長狀況的一個指標，也是衡量水體富營養化的一個重要指標。如圖7所示，五里橋水庫、西海水庫、云谷水庫和天海水庫中總磷指數遠低于國家地表水環境質量標準Ⅰ類限值(不大于0.4)，表明水質處于優良狀態。

圖7 水體總磷指標

4 結 語

通過對黃山風景名勝區周邊的五里橋水庫、西海水庫、云谷水庫和天海水庫進行不同季度的水質檢測，研究了水質指標與人類活動的相互關系，研究表明：

人類活動對水質產生明顯的影響；黃山風景名勝區周邊的水質整體向好，大部分指標處于國家地表水環境質量標準Ⅰ類限值，少量指標處于國家地表水環境質量標準Ⅱ類限值；天海水庫水質指標因游客的集中略高于其他三大水庫。

研究表明，強化對游客聚集地的管理，加強游客行為的引導以及地表徑流的污染處理，對于提升山岳型景區水環境質量具有十分重要的現實意義。