基于單因子分析三江堰濕地公園的水質狀況

＊姚興 石姍 姚慧

（黔南民族師范學院 旅游與資源環境學院 貴州 558000）

隨著社會經濟的快速發展以及人口的急劇增長，環境污染越來越嚴重，其中水質污染治理問題又作為生態環境有序發展的關鍵，日益受到社會的廣泛關注，成為一個焦點話題。人工濕地是在研究濕地的基礎上衍生而來[1]，它是模擬自然濕地的人工生態系統，是一種由人工建造和監督控制的、類似沼澤地的地面，其設計和建造是通過對濕地自然生態系統中的物理、化學和生物作用的優化組合來進行的，一般利用這三者的協同作用來處理污水中的包括有機物、無機物和重金屬等的污染物[2]。并且經過國內外專家學者不斷的研究與發展，人工濕地技術在處理重金屬方面，特別是鉛、鎘、錳、鐵方面表現出了較好的效果[3-7]。

因此，監測人工濕地水質中的各種污染物含量，能對深入研究人工濕地對水環境的治理與修復提供一定的數據支撐，為今后的研究提供幫助。故本文以三江堰濕地公園為例，通過檢測其出水口及其三條源頭水的水質指標，分析三江堰濕地公園修建運行一段時間后的水質現狀及其源頭的水質現狀，探究濕地公園的水質受污染的原因及污染情況，提出預防改善措施。

1.研究區概況

三江堰人工濕地公園位于貴州黔南布依族苗族自治州都勻市境內，都勻市位于貴州省南部偏東地區（東經107°7′～107°46′，北緯25°51′～26°26′），是“茶園河”“楊柳街河”以及“擺楠河”三條河流匯合處，整個都勻市的用水都受到其水質質量的影響。

2.試驗研究

(1)水質采樣地點

試驗用水采樣時間為2018年冬季，水樣取自三江堰源頭的三條河以及三江堰濕地公園末端四個區域的無明顯污染源的取水點。如圖1所示，三條源頭河分別是茶園河、楊柳街河、擺楠河，其中茶園河的水樣為水樣A，楊柳街河的水樣為水樣B，擺楠河的水樣為水樣C，三江堰濕地公園末的水樣為水樣D。

圖1 三江堰研究區采樣位置圖

(2)測定指標及水質分析方法

使用國標法測定四個區域的pH值、COD、總磷、鉛、鎘、錳、鐵。采用單因子分析法，以《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）中的Ⅲ類地表水標準值為pH值、COD、總磷、鉛、鎘的基準，低于Ⅲ類水質定義為達標，反之水質定義為超標，見表1；以《集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值》（GB 3838—2002）中的錳、鐵標準值為基準，大于標準值定義為超標，反之定義為達標，見表2。此來分析三江堰濕地公園的水質現狀特征及污染情況。

表1 地表水環境質量標準基本項目標準限值（GB 3838—2002）

表2 集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值（GB3838—2002）mg/L

3.結果與分析

(1)三江堰濕地公園地表水水質單因子分析結果

三江堰濕地公園四個區域的水質指標的情況如表3所示。

表3 三江堰濕地公園地表水水質單因子分析結果

茶園河1、2月份超標的參數有鎘、鉛、錳，未超標的有COD、總磷、pH值和鐵；楊柳街河1、2月份超標的參數有總磷、鎘、鉛、錳、鐵，未超標的有COD、pH值；擺楠河和三江堰末端1、2月份超標的參數有總磷、鎘、鉛、錳，未超標的有COD、pH值、鐵。

因此從表3中可以看出，對三江堰濕地公園威脅比較大的指標就是總磷、鎘、鉛、錳，它們經過三江堰濕地公園的處理后，仍然超標，說明三江堰濕地公園對這些重金屬有一定的處理能力，但是由于其污染量太大，處理后并不能達標。

(2)原因分析

①總磷的分析

四個區域總磷含量的變化如圖2所示。

圖2 總磷的變化

三條源頭河的總磷含量相差較大，總磷含量最低的是水樣A，因為其總磷的來源主要是其周圍居住的少量的居民生活廢水（含有洗滌劑的廢水）直接排入該河流造成的；楊柳街河和擺楠河周圍不僅有大量的居民居住，同時在沿岸還進行著耕作，除了生活污水直接排進河水外，農田中殘留的農藥也會隨著雨水形成的農業廢水，排入河里產生污染，故總磷含量都高于茶園河；匯合后，經過三江堰濕地公園的處理，總磷含量降低，但仍然超標。

②鎘的分析

四個區域鎘含量的變化如圖3所示。

圖3 鎘的變化

三條源頭河的鎘含量相差大，楊柳街河中的鎘含量最高，這與以前的采礦區有關，采礦廢棄物堆積場地的滲漏水成為了河流中鎘的主要污染來源，還有就是由于農藥化肥中[8]的重金屬；其他兩個區域的鎘含量主要是農業廢水和生活污水，因此含量較楊柳街河的相對少一些。匯合后，經過三江堰濕地公園的處理，鎘含量降低，但仍然超標。

③鉛的變化分析

鉛的污染來源有很多，但根據研究地的實際情況分析，認為鉛主要來源于上游的污染（化肥農藥和居民養殖的畜禽糞便、養殖場雞鴨的糞便[9]）。四個區域鉛含量的變化如圖4所示。

圖4 鉛的變化

三條源頭河的鉛含量都嚴重超標，主要原因是上游的污染，沿著河流往上，遍布著大小不一的村莊，綿延幾公里，村莊中都存在農作和養殖的現象，因此化肥的使用與養殖糞便的排放都使河流中的鉛含量超標。而其中水樣C的鉛含量最大，是因為擺楠河上游的居民比較多，居民除了種植農田，還種植茶樹，飼養的雞鴨也比較多，規模足夠媲美一個小型的雞鴨養殖場，而茶園河附近的居民相對較少，農作與養殖活動也比較少；楊柳街河附近的居民多，但是由于水被礦區所污染，養殖的雞鴨存活率不高，污染源主要還是來自于農作，養殖活動基本沒有。匯合后，經過三江堰濕地公園的處理，鉛含量降低，但仍然超標。

④錳的變化分析

四個區域錳含量的變化如圖5所示。

圖5 錳的變化

三條源頭河的錳含量相差較大，錳含量最高的是水樣B，土壤和巖石中含有豐富的錳元素，且楊柳街河在以前還存在很多小煤窯，進行非法的開采，由于降雨沖刷使得礦渣廢水，隨著地表徑流流入水中及周邊的土壤，再加上畜禽糞便中也含有一定量的錳[9]，使河流中的錳含量升高。另外兩條源頭水也含有錳元素，主要是因為生活污水和養殖廢水。匯合后，經過三江堰濕地公園的處理，錳含量降低，但仍然超標。

4.總結

三江堰濕地公園位于都勻市劍江河的上游段，整個都勻市的用水問題受到其水質質量的影響。文中通過對三江堰濕地公園的進出口水質進行分析，得出其主要污染物是重金屬，來源主要是沿河兩岸的居民的生活污水、農業污水、畜禽糞便污染以及礦區滲漏出來的污水，而三江堰濕地公園對總磷、鎘、鉛、錳的處理能力不強，凈化效果不是很理想，使得出水口的指標依然超標。建議后期更改三江堰濕地公園中的植物，提高對總磷、鎘、鉛、錳的處理，并對沿河兩岸的居民加強教育，對生活污水和養殖廢水進行集中管理和處理。