城市濕地水質(zhì)特征及其時空變化

摘要：文章以南京仙林新市區(qū)為例，將4個片區(qū)分別選取3個樣點，實驗室分析COD、TN、TP和NH3-N四個指標(biāo)來體現(xiàn)濕地水質(zhì)好壞。結(jié)果表明：COD含量呈現(xiàn)夏天高、秋冬低的特點，青龍片區(qū)COD含量最高；TP和TN都是水體富營養(yǎng)化指標(biāo)之一，兩者有相似的特點，呈現(xiàn)出夏天達到最高值；NH3-N的變化趨勢相對不明顯，總的來說各區(qū)較為一致的體現(xiàn)出春夏高、秋冬低的特點。

關(guān)鍵詞：濕地水質(zhì)；水體富營養(yǎng)化；氨氮；COD含量

中圖分類號：X524 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）12-0060-02

作為與森林、海洋一起并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一的濕地，以其強大的生態(tài)功能被譽為“地球之腎”。水是城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的靈魂和命脈，水體質(zhì)量直接影響濕地整體生態(tài)系統(tǒng)，是制約城市濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的瓶頸因素。近年來，濕地生態(tài)系統(tǒng)研究逐漸成為國內(nèi)外濕地研究的熱點領(lǐng)域，并取得重要研究進展。尤其在典型濕地分布區(qū)域，開展了大量關(guān)于自然濕地生態(tài)系統(tǒng)研究工作。本文以南京仙林新市區(qū)為例，選取總磷（TP）、總氮（TN）、氨氮、COD四項指標(biāo)進行分析，并對研究區(qū)富營養(yǎng)化指數(shù)進行空間異質(zhì)性研究，闡述土地利用水水質(zhì)的影響，為城市濕地發(fā)展、建設(shè)和管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

南京仙林新市區(qū)（32.059°-32.147°N，118.867°-119.013°E）位于南京東北部，面積為86.42km2。仙林新市區(qū)分為四個片區(qū)，分別是：仙鶴片區(qū)、白象片區(qū)、麒麟片區(qū)和青龍片區(qū)。研究區(qū)一大突出特點為濕地眾多，2003～2009年間，濕地數(shù)量減少極為明顯，六年間減少1428個；另外，人工濕地增加，面積擴大，形狀趨于規(guī)則，自然濕地面積縮小。

2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文基于對研究區(qū)濕地整體特點的了解基礎(chǔ)上，研究濕地水質(zhì)和土地利用之間的關(guān)系。

依據(jù)各片區(qū)特點，選擇典型濕地進行水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測。水樣監(jiān)測指標(biāo)分別是總磷（TP）、總氮（TN）、氨氮、COD，監(jiān)測方法參照國家環(huán)境保護總局編著的《水和廢水監(jiān)測分析方法》第4版。

3 結(jié)果與分析

3.1 化學(xué)需氧量（COD）

化學(xué)需氧量是化學(xué)氧化劑氧化水中有機污染物時所消耗的氧化劑量，單位mg/L。COD越多表明水中有機污染越多。本文用高錳酸鉀做氧化劑測定水中CODMn含量。

仙鶴片區(qū)COD值全年變化范圍4.44～10.54mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年11月，最高值出現(xiàn)于2011年8月，全年平均值6.95mg/L；白象片區(qū)全年變化范圍2.12～14.06mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年11月，最高值出現(xiàn)于2011年6月，全年平均值7.46mg/L；麒麟片區(qū)全年變化范圍4.16～17.28mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年11月，最高值出現(xiàn)于2011年8月，全年平均值8.07mg/L；青龍片區(qū)全年變化范圍3.89～20.14mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年11月，最高值出現(xiàn)于2011年8月，全年平均值9.70mg/L。

3.2 總磷和總氮

污水中的過多N、P植物營養(yǎng)元素，容易導(dǎo)致湖泊富營養(yǎng)化。

全年來看，整個研究區(qū)域的各景觀功能區(qū)的TP濃度最高值都在夏季11年8月份，最低值都在秋冬季。夏季降雨量大，隨地表徑流匯集而來的污染物進入低洼處的濕地，導(dǎo)致污染物濃度上升，均超過Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是夏季和秋季底泥微生物活躍，濕地植被長勢良好，濕地呈現(xiàn)較高的凈化功能。所以，夏季大量進入濕地的污染物經(jīng)過一段時間的凈化，污染物濃度有所降低。冬季和春季降雨量減少，進入濕地的污染物較之于夏秋季節(jié)有所減少，但是濕地在這兩個季節(jié)的凈化能力也較低，經(jīng)過累積以及春季人類管理濕地周邊的草坪和耕地，污染物濃度春季高于冬季。而各片區(qū)的TN最高值基本出現(xiàn)在7～8月，最低值出現(xiàn)在春秋季。

3.3 氨氮

仙鶴片區(qū)全年變化范圍0.09～0.92mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年12月，最高值出現(xiàn)于2011年8月，全年平均值0.39mg/L；白象片區(qū)全年變化范圍0.06～2.89mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年11月，最高值出現(xiàn)于2011年3月，全年平均值0.43mg/L；麒麟片區(qū)區(qū)全年變化范圍0.20～0.69mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年11月，最高值出現(xiàn)于2011年8月，全年平均值0.43mg/L；青龍片區(qū)全年變化范圍0.08～1.54mg/L，最低值出現(xiàn)于2011年12月，最高值出現(xiàn)于2011年8月，全年平均值0.54mg/L。

整個研究區(qū)域全年來看，各片區(qū)的NH4+-N濃度在春夏季節(jié)高于秋冬季節(jié)，這與NH4+-N主要來于降水有關(guān)。

4 結(jié)語

調(diào)查期間隨著季節(jié)的不同，各區(qū)的營養(yǎng)鹽含量變化也不同。主要得到以下結(jié)論：

（1）作為有機物相對含量的指標(biāo)之一，當(dāng)CODMn值超過4mg/L時，表明水體己經(jīng)受到有機物的污染。各區(qū)CODMn含量在一年內(nèi)變化較大，且COD值均大于4mg/L，甚至高達20.14mg/L，表明濕地水體有機污染比較嚴重。從仙林新市區(qū)四個片區(qū)情況來看，農(nóng)村景觀為主導(dǎo)的青龍片區(qū)的CODMn含量最高，麒麟片區(qū)次之，仙鶴片區(qū)CODMn含量最低。

（2）總磷和總氮隨季節(jié)的變化特征較為相似，都從不同程度反映了水體的富營養(yǎng)化程度，其最高值都集中在夏季，最低值都處于秋冬季節(jié)。另外，仙鶴片區(qū)和白象片區(qū)由于周圍土地利用方式主要是城市建筑用地，TP和TN的含量相對于農(nóng)村景觀為主導(dǎo)的麒麟片區(qū)和青龍片區(qū)較小。尤其是青龍片區(qū)濕地周圍主要是耕地為主，到了夏天，化肥農(nóng)藥的下滲和徑流造成了濕地TP、TN含量迅速增高。

（3）氨氮總體變化趨勢不如TN、TP特征明顯，總體來說，最高值也處于夏季7～8月份，春夏季高、秋冬季低，這主要由于春秋季節(jié)降水較多。分區(qū)來看，仙鶴片區(qū)氨氮值相對于其它三個片區(qū)較高。

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作者簡介：安靜（1978—），女，安徽滁州人，滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)土木系助教，碩士，研究方向：城市景觀生態(tài)。