洱海總磷、總氮時(shí)空變化規(guī)律分析

孫偉華，徐長(zhǎng)城，嚴(yán)谷芬，張福慶

(1.大理白族自治州環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 大理 671000;2.云南省環(huán)境科學(xué)研究院，云南 昆明 650034)

洱海屬內(nèi)陸斷陷湖泊。海拔1964.3～1966.0m，湖體南北長(zhǎng)42.5km，最大湖寬8.4km。最大水深21.3m，平均水深10.6m。湖面水位1966m 時(shí)，湖面面積252.91km2，容積27.94 億m3。洱海主要入湖河流有23 條，多年平均入湖水量8.25 億m3。

洱海流域的水污染物主要來源于城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活污水、農(nóng)用化肥農(nóng)藥及水土流失。洱海流域的水污染物主要經(jīng)由入湖河流和降水形成的地表徑流進(jìn)入洱海。隨著洱海流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)化的迅速發(fā)展，洱海流域的水環(huán)境質(zhì)量也受到相應(yīng)的影響。逐漸形成了以氮、磷為主要污染物及水質(zhì)限制因子的現(xiàn)狀。本文對(duì)洱海中總磷、總氮隨時(shí)間、空間的變化規(guī)律進(jìn)行分析。

1 數(shù)據(jù)來源及處理

本文中引用的數(shù)據(jù)來源于2007～2011 年大理州環(huán)境監(jiān)測(cè)站的常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)。洱海水質(zhì)監(jiān)測(cè)自北向南共布設(shè)四個(gè)斷面，每個(gè)斷面上設(shè)三條垂線，每條垂線有表、底層兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，一共布設(shè)24 個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

本文中以每一監(jiān)測(cè)點(diǎn)位表、底層的算術(shù)均值作為相應(yīng)垂線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);斷面均值以該斷面上的三條垂線的算術(shù)均值計(jì)算;月均值以24 個(gè)測(cè)點(diǎn)的算術(shù)均值計(jì)算;年均值以月均值的算術(shù)均值計(jì)算。

2 總磷變化規(guī)律分析

2.1 總磷季節(jié)變化規(guī)律分析

2007～2011 年5a 總磷在豐水期、枯水期、平水期的變化規(guī)律見圖1。

由圖1 可見，洱海全湖總磷濃度總體上每年最高值出現(xiàn)在豐水期，最低值出現(xiàn)在枯水期。2007～2011 年總磷濃度最高值出現(xiàn)在2009 年豐水期(8月)，濃度值為0.038mg/L;最低值出現(xiàn)在2008年、2009 年的枯水期(2 月)，濃度值為0.010mg/L;最高值比最低值高280.00%。總磷濃度豐、平、枯水期5a 平均值，豐水期為0.027mg/L、平水期為0.022mg/L、枯水期為0.017mg/L;豐水期比枯水期高58.82%。由此可見，洱海豐、枯、平三季的總磷濃度:豐水期＞平水期＞枯水期。

2.2 總磷年際變化規(guī)律分析

2007～2011 年5a 總磷年際變化規(guī)律見圖2。

由圖2 可見，洱海全湖總磷濃度年際變化規(guī)律:2007～2011 年呈跳躍式變化;2008 年比2007年有所下降，2009 年明顯上升，2009～2011 年變化幅度不大。總磷濃度2009 年=2011 年＞2010 年＞2007 年＞2008 年。總磷濃度年均值最高值出現(xiàn)在2009 年和2011 年，最高值為0.023mg/L;總磷濃度最低值出現(xiàn)在2008 年，最低值為0.019mg/L;最高值比最低值高21.05%。

2.3 總磷水平變化規(guī)律分析

洱海自北向南4 個(gè)斷面分別是桃源-雙廊斷面、喜洲-康朗斷面、龍龕-塔村斷面、小關(guān)邑-石房子斷面。洱海12 個(gè)測(cè)點(diǎn)自西向東分為三部分，西部、中部、東部，各包含4 個(gè)測(cè)點(diǎn)。2007～2011年總磷水平變化規(guī)律見圖3 和圖4。

由圖3 可見，洱海全湖總磷濃度南北向水平變化規(guī)律:小關(guān)邑-石房子斷面的總磷濃度整體水平明顯高于其他三個(gè)斷面，喜洲-康朗斷面的總磷濃度整體水平最低，桃源-雙廊斷面的總磷濃度與龍龕-塔村斷面的整體差別不大。總磷濃度斷面年均值最高值出現(xiàn)在小關(guān)邑-石房子斷面，最高值為0.025mg/L;總磷濃度最低值出現(xiàn)在喜洲-康朗斷面，最低值為0.016mg/L;最高值比最低值高56.25%。洱海總磷濃度總體上南部略高于北部和中部。

由圖4 可見，洱海全湖總磷濃度東西向水平變化規(guī)律:整體水平上總磷濃度西部＞東部＞中部。總磷濃度斷面年均值最高值出現(xiàn)在洱海西部，最高值為0.024mg/L;總磷濃度最低值出現(xiàn)在洱海中部和東部，最低值為0.018mg/L;最高值比最低值高33.33%。洱海總磷濃度總體上西部高于中東部。

3 總氮變化規(guī)律分析

3.1 總氮季節(jié)變化規(guī)律分析

2007～2011 年總氮在豐水期、枯水期、平水期的變化規(guī)律見圖5。

由圖5 可見，洱海全湖總氮濃度總體上每年最高值出現(xiàn)在豐水期，最低值出現(xiàn)在枯水期。2007～2011 年總氮濃度最高值出現(xiàn)在2009 年豐水期(8月)，濃度值為0.78mg/L;最低值出現(xiàn)在2008 年的枯水期(3 月)，濃度值為0.25mg/L;最高值比最低值高212.00%。總氮濃度豐、平、枯水期5a平均值，豐水期為 0.027mg/L、平水期為0.022mg/L、枯水期為0.017mg/L;豐水期比枯水期高58.82%。由此可見，洱海豐、枯、平三季的總氮濃度:豐水期＞平水期＞枯水期。

3.2 總氮年際變化規(guī)律分析

2007～2011 年總氮年際變化規(guī)律見圖6。

由圖6 可見，洱海全湖總氮年際變化規(guī)律:總氮濃度2008 年比2007 年有所下降，2009 年明顯上升，2010 年、2011 年逐年下降。總氮濃度2009年＞2010 年＞2007 年＞2011 年＞2008 年。總氮濃度年均值最高值出現(xiàn)在2009 年，最高值為0.60mg/L;總氮濃度最低值出現(xiàn)在2008 年，最低值為0.41mg/L;最高值比最低值高46.34%。

3.3 總氮水平變化規(guī)律分析

2007～2011 年總氮水平變化規(guī)律見圖7 和圖8。

由圖7 可見，洱海全湖總氮南北向水平變化規(guī)律:桃源-雙廊斷面的總氮濃度整體水平明顯高于其他三個(gè)斷面，喜洲-康朗斷面的總氮濃度整體水平最低，小關(guān)邑-石房子斷面的總氮濃度略高于龍龕-塔村斷面。總氮濃度斷面年均值最高值出現(xiàn)在桃源-雙廊斷面，最高值為0.63mg/L;總氮濃度最低值出現(xiàn)在龍龕-塔村斷面，最低值為0.39mg/L;最高值比最低值高61.54%。洱海總氮濃度總體上北部和南部高于中部。

由圖8 可見，洱海全湖總氮東西向水平變化規(guī)律:整體水平上總磷濃度西部＞中部=東部。總氮濃度斷面年均值最高值出現(xiàn)在洱海東部，最高值為0.62mg/L;總氮濃度最低值出現(xiàn)在洱海中部，最低值為0.40mg/L;最高值比最低值高55.00%。洱海總氮濃度總體上西部高于中東部。

4 結(jié)論

(1)洱海全湖總磷、總氮季節(jié)變化規(guī)律:豐水期＞平水期＞枯水期。其原因?yàn)?豐水期雨水形成地表徑流，加之雨水的沖刷作用將大量的地表污染物帶入入湖河流并隨之進(jìn)入洱海，同時(shí)由于雨季洱海水體的自凈能力下降，使得洱海的污染物濃度大幅增加。平水期地表徑流減少，加之洱海水體自凈能力有所恢復(fù)，使得洱海的污染物濃度有所下降。枯水期地表徑流進(jìn)一步減少，進(jìn)入洱海的污染物大幅下降，因此洱海的污染物濃度進(jìn)一步降低。

(2)洱海總磷、總氮年際變化規(guī)律:2007～2009 年均呈現(xiàn)先抑后揚(yáng)的趨勢(shì);總磷2010 年和2011 年變化較為平穩(wěn)，總氮2010 年和2011 年呈逐年下降趨勢(shì)。

(3)洱海總磷、總氮水平變化規(guī)律:總磷濃度南部＞西部＞北部=東部＞中部;總氮濃度北部＞南部=西部＞東部＞中部。其原因?yàn)?洱海沿岸人口密集;洱海沿岸受到流域范圍內(nèi)的生活污水和農(nóng)業(yè)面源的影響較大，水質(zhì)較差。

5 措施建議

(1)洱海水污染防治應(yīng)以削減入湖污染物總量為核心，以城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活污水、垃圾處理處置和主要入湖河流綜合治理為重點(diǎn)。

(2)加強(qiáng)和完善對(duì)洱海主要入湖河流的綜合治理，雨季來臨前清理入湖河道，加強(qiáng)河道周圍污染源的管理;清理河道、洱海周圍的生活垃圾堆放點(diǎn)、畜禽糞便堆放點(diǎn)，減少入湖河流對(duì)洱海輸入污染物。

(3)對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境進(jìn)行綜合整治，減少生活污水直接進(jìn)入洱海，建設(shè)農(nóng)村生活污水處理工程，生活垃圾收集設(shè)施;加快建設(shè)畜禽糞便集中處理和綜合利用示范項(xiàng)目;提高農(nóng)業(yè)用水的使用效率，減少農(nóng)業(yè)排水進(jìn)入洱海的水量。