漳江水體營養(yǎng)鹽含量季節(jié)變化特征分析

林永青

(福建省水產(chǎn)研究所，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點實驗室，福建 廈門 361013)

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漳江水體營養(yǎng)鹽含量季節(jié)變化特征分析

林永青

(福建省水產(chǎn)研究所，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點實驗室，福建 廈門 361013)

漳江；氮磷；營養(yǎng)鹽；季節(jié)變化

在全球氣候變暖與水體富營養(yǎng)化雙重影響下，水環(huán)境問題日益突出[1]，特別是在中國，幾乎所有的江、河、湖、庫以及近海水域都面臨著富營養(yǎng)化的威脅[2-3]。通常認為，氮、磷的過量輸入是導致水體富營養(yǎng)化和有害藻華的重要因素[4]。目前此問題已經(jīng)引起了世界范圍的廣泛關(guān)注。

漳江是福建南部的主要河流之一，發(fā)源于平和縣大峰山，自北向南貫穿全縣，呈向心狀水系，獨流入海。多年來漳江為福建省污染最輕的河流之一[5]。為達到蓄水發(fā)電、拒咸蓄淡、灌溉供水等目的，沿江陸續(xù)增建20多座水閘，使其水流處于相對靜止的狀態(tài)，且隨著周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展，生活污水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水等排放的加劇，對漳江水質(zhì)造成了一定的影響[6]。本文根據(jù)2010—2013年豐、平、枯三期對漳江水流斷面的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析該水域營養(yǎng)鹽主要形態(tài)的含量特征，分析其季節(jié)變化規(guī)律及污染特性，初步探討其主要的影響因子和污染來源，這將對有效控制污染、保護環(huán)境、維系漳江生態(tài)環(huán)境和生物資源的可持續(xù)利用具有重要的意義。

1　材料與方法

1.1監(jiān)測站位設置

監(jiān)測斷面設置于云霄縣莆美鎮(zhèn)高塘渡口(117°21′24.00″ E；23°57′12.00″ N，如圖1所示)，根據(jù)《江河入海污染物總量監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》[7]，沿監(jiān)測斷面共布設5個監(jiān)測點。監(jiān)測時間為2010—2013年，每年監(jiān)測3次，分別為2—3月(枯水期)、8月(豐水期)和10月(平水期)。監(jiān)測斷面位于感潮河段，為盡量減小潮汐的影響，選監(jiān)測當月小潮低潮時采集樣品。

1.2采樣和分析方法

1.3數(shù)據(jù)處理

漳江監(jiān)測斷面營養(yǎng)鹽含量的均值及范圍根據(jù)所有監(jiān)測點監(jiān)測結(jié)果的均值及變化范圍值而得。文中采用SPSS 19.0 統(tǒng)計分析軟件對監(jiān)測斷面各點進行營養(yǎng)鹽因子在不同水期(枯、豐、平水期)含量的差異性分析，對各營養(yǎng)鹽因子間進行相關(guān)性分析。采用Origin 7.5和Excel軟件進行圖表制作。

2　結(jié)果與分析

2.1漳江營養(yǎng)鹽的含量分布

表1　2010—2013年漳江氮、磷的含量分布

漳江TN含量范圍為3.40～5.75 mg/L，均值為4.48 mg/L；TP含量范圍為0.104～0.379 mg/L，均值為0.190 mg/L。漳江TN、TP的含量均遠遠高于發(fā)生藻類大量生長時的臨界值(0.2 mg/L、0.02 mg/L)[9]。特別是TN，其含量在各水期均高于《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》[8]中Ⅴ類水(TN<2.0 mg/L)的水質(zhì)標準，存在明顯的污染隱患。

2.2漳江營養(yǎng)鹽含量的變化趨勢

2.2.1TN、TP變化趨勢

圖2為漳江2010—2013年期間，枯、平、豐水期時水體TN、TP的含量變化情況。除2010年外，漳江枯水期TN含量與豐水期、平水期皆具有極顯著差異(n=20，P<0.01)，呈現(xiàn)出豐水期=平水期>枯水期的變化規(guī)律。有研究指出[10]，水體氮磷含量與降雨量的關(guān)系可反映其氮磷污染的主要來源。點源污染相對固定，受降雨量的影響較小，河水氮磷含量主要受稀釋效應的影響，隨著降雨量的增加而減小[11]；面源污染由于受地表徑流的沖刷作用，隨降雨量的增加而增大，河水氮磷含量同時受沖刷作用和河水稀釋效應的影響，當降雨量較小、地表徑流沖刷占主導地位時，氮磷含量與降雨量呈正相關(guān)，但當降雨量增大到一定程度時則主要受河水稀釋效應的影響，氮磷含量隨著降雨量的增大而減小[12]。漳江TN含量全年偏高，說明漳江TN受到點源和面源的雙重污染。而豐水期=平水期>枯水期的規(guī)律，表明其濃度變化受強降水沖刷作用的影響，雨水攜帶大量農(nóng)田化肥、家畜糞便等面源污染匯入，使漳江豐水期TN含量增高?？梢?，漳江沿江一帶分布有陶瓷廠、面粉廠、造紙廠、食品廠等鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，點源污染不可忽視，但在其流域范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)耕作、家畜養(yǎng)殖作為人類的主要活動，農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)徑流以及家畜養(yǎng)殖引起的面源污染在漳江氮營養(yǎng)鹽污染中占據(jù)了主導地位。

漳江TP的變化情況與TN有所區(qū)別，其含量在枯水期和豐水期的變化無明顯區(qū)別(n=20，P>0.05)，高值主要出現(xiàn)在平水期，這說明漳江氮磷污染的來源并不相同。水體中的氮含量受農(nóng)業(yè)活動的影響較大，肥料中的氮元素易溶解于水中順水輸送，流域化肥用量增加直接導致豐水期漳江TN濃度升高(表2)。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作基肥的磷肥的施用次數(shù)相對少于氮肥，且磷易被土壤顆粒吸附或與土壤物質(zhì)作用生成難溶性的磷酸鹽[13-14]，因此作物播種生長期間施肥活動對水體TP面源污染的影響比TN相對較小。漳江TP含量在豐水期和枯水期無顯著區(qū)別，說明漳江TP含量受點源污染與面源污染交互作用。而每年在平水期出現(xiàn)的TP高值可能來源于秋季入河的地面徑流中攜帶的高懸浮物或水底沉積物的再懸浮釋放。

表2　2010—2013年漳州農(nóng)作物播種面積、化肥施用量及其氮磷含量

注：數(shù)據(jù)來源于《漳州統(tǒng)計年鑒2014》[15]。

Note：Data from statistical yearbook of Zhangzhou City in 2014.

2.2.2溶解態(tài)氮磷變化趨勢

2.3漳江營養(yǎng)鹽因子相關(guān)性分析及其污染來源分析

河流水質(zhì)監(jiān)測中各指標之間存在一定的相關(guān)關(guān)系[22]，通過對漳江枯、豐水期水體中各形態(tài)氮磷指標的相關(guān)性研究，可了解其水質(zhì)受氮磷污染的特點及各指標之間的影響關(guān)系，結(jié)果顯示漳江水體各營養(yǎng)鹽因子在豐水期和枯水期表現(xiàn)出不同的相關(guān)性(表3)。

表3　漳江營養(yǎng)鹽因子相關(guān)性分析

注：**表示在0.01水平上(雙側(cè))顯著相關(guān)，*表示在0.05水平上(雙側(cè))顯著相關(guān)。

Notes：**indicated correlation was extremely significant at the 0.01 level(2-tailed)，*indicated correlation was significant at the 0.05 level(2-tailed).

3　結(jié)論

2)漳江TN含量全年偏高，豐水期=平水期>枯水期，說明TN受到點源和面源的雙重污染，且面源污染占據(jù)了主導地位。TP含量在枯水期和豐水期的變化無顯著區(qū)別，含量受點源污染與面源污染交互作用。

致謝：本研究的外業(yè)及實驗室工作得到本所質(zhì)檢中心承擔“主要江河入海污染物監(jiān)測”項目的全體同仁的大力支持，文中數(shù)據(jù)主要為姜雙城、蔡玉婷等同志辛苦測定，在此一并表示感謝。

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Seasonal variation characteristics of nitrogen and phosphorous nutrients in Zhangjiang River

LIN Yongqing

(Key Laboratory of Cultivation and High-value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province，F(xiàn)isheries Research Institute of Fujian，Xiamen 361013，China)

Zhangjiang River；nitrogen and phosphorous；nutrient；seasonal variation

2016-07-07

福建省省屬公益類科研院所基本科研專項(2016R1003-9)；福建省海洋經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項目(2014FJPT01)；廈門南方海洋研究中心項目(14PZY017NF17).

林永青(1987-)，女，研究實習員，主要從事海洋與漁業(yè)生態(tài)環(huán)境研究.E-mail：lyqing19872006@sina.com

X522

A

1006-5601(2016)04-0318-08

林永青.漳江水體營養(yǎng)鹽含量季節(jié)變化特征分析[J].漁業(yè)研究，2016，38(4)：318-325.