西藏主要水系重金屬污染研究

摘 要：西藏地區是我國河流水系分布最多的省份之一，水資源豐富。區內發育有金沙江、怒江、瀾滄江、以及雅魯藏布，是長江、橫河、以及布拉馬普特拉河等的主要源頭，其水系生態環境對我國乃至亞洲地區至關重要。但是西藏地區生態環境極其脆弱，近年來因人為因素的干擾，部分水系環境已經開始受到重金屬污染的威脅。文章按照前人的分類，以河流的歸宿將西藏地區水系分為太平洋水系、印度洋水系、藏北內流水系、藏南內流水系四大水系，分別總結了不同水系地區重金屬污染狀況。

關鍵詞：西藏；水系；重金屬污染

中圖分類號：X824 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2945（2018）23-0076-03

Abstract： Tibet is one of the provinces with the most rivers in China， which is rich in water resources. Jinsha River， Nujiang River， Lancang River and Yarlung Zangbo River are the main sources of the Yangtze River， Henghe River and Brahmaputra River. The ecological environment of their water systems is of great importance to China and even to the region of Asia. However， the ecological environment in Tibet is extremely fragile. In recent years， some water systems have been threatened by heavy metal pollution due to the disturbance of human factors. According to the classification of the predecessors， according to the fate of the rivers， the water system in Tibet is divided into four major water systems： Pacific River system， Indian Ocean River system， North Tibet River system， and South Tibet River system， and the heavy metal pollution status in different river systems is summarized respectively.

Keywords： Tibet； water system； heavy metal pollution

引言

水是地球上最重要的資源，也是一種不可再生資源。在農業、工業、航運以及日常的生活中都發揮著至關重要的作用。水對于生命體的作用，更是不言而喻的。但是，隨著人類社會的發展，各種各樣的污染物被排入到水體中，嚴重影響了水體的健康狀況。尤其是重金屬污染，它不同有機污染，在任何環境下都不會降解，進入環境后，便成為環境污染物[1]，并在與之接觸的生物體內產生富集作用，最后經過食物鏈進一步放大而對人產生危害，而且很少量的重金屬就會威脅到人體健康。

西藏自治區位于我國西南邊陲，是我國河流最多的省份之一，同時也是生態系統相對脆弱的地區。近年來，隨著西藏基礎建設與交通設施的完善，人口也隨之增長，同時各種礦產資源勘探工作取得重大突破，為西藏經濟的快速發展創造了必備條件，與此同時與發展伴隨的環境重金屬污染問題也相繼出現，嚴重威脅到西藏地區的生態環境。本文通過總結西藏地區不同流域內一些主要河流水系重金屬污染現狀，為西藏地區的水系重金屬污染的防治與保護提供依據。

1 西藏地區水系分布與重金屬污染狀況

西藏自治區是我國河流最多的省份之一，據統計，西藏境內流域面積大于2000平方公里的河流超過100條。其中著名的金沙江、怒江、瀾滄江、以及雅魯藏布江都經過這里；怒江和雅魯藏布江發育于此；橫河、印度河、布拉馬普特拉河、湄公河、薩爾溫江、伊洛瓦底江等河流的上源都在這里。

西藏的水系按最終歸宿可劃分為太平洋水系、印度洋水系、藏北內流水系、藏南內流水系四大水系[2]。不同水系流域面積如表1，可以看出太平洋水系和藏北內流水系流域面積較小，總共占到西藏總面不到10%，而印度洋水系和藏北內流水系占據西藏地區主要的流域面積，分別占西藏總面積的43.91%和48.76%。

1.1 太平洋水系

金沙江和瀾滄是太平洋水系在西藏境內的代表性河流。其中金沙江是長江上游河段，發源于青藏高原唐古拉山山脈雪山，流經青海省玉樹藏族自治州，沿西藏、四川交界線向南，最后進入云南。在西藏境內河長509公里，流域面積23060平方公里。金沙江上游河段因礦業城市的發展，造成河流水體和沉積物重金屬污染嚴重。尤其是攀枝花河段，該地是我國典型的礦業城市，釩鈦工業和鋼鐵產業發達，在金沙江攀枝花河段中，沉積物中重金屬Cu、和V有效態的含量占總量的比例較高，分別為87.8%和33%，容易再次釋放到水體之中，對水體造成二次污染[3]。上游青海玉樹段的巴塘河河口至云南迪慶奔子欄河段，底泥均受到不同程度的重金屬污染，其中重金屬Cd和As的含量均超過GB15618-1995三級標準，底泥受到Cd污染嚴重[4]。

瀾滄江在上游分為扎曲和昂曲兩個支流，其中扎曲起源于青海雜多縣境內的夏茸加山麓，昂曲發源于西藏巴青縣境內的萬馬拉，扎曲和昂曲匯合于昌都，經芒康縣最后流入云南，出云南后的河段為湄公河。瀾滄江在西藏境內流域面積38470平方公里，全長09公里。流域內礦產資源豐富，礦產的開采，是引起河流沉積物重金屬污染的主要因素，尤其瀾滄江下游舊州和功果橋河段， 江流域鉛鋅礦開采導致沉積物中出現重金屬富集現象，單因子重金屬潛在生態危害為輕度到強度污染。其上中游，重金屬主要來自于鉛鋅礦的開采，而下游地區人口密度較大，農業工業廢水，是重金屬污染的主要來源[5]。

1.2 印度洋水系

印度洋水系在西藏境內的代表河流有雅魯藏布江和怒江、以及森格藏布、西巴霞曲、朋曲、朗欽藏布、馬甲藏布、吉太曲、波曲等。雅魯藏布江為西藏第一大河，發源于喜馬拉雅山北麓仲巴縣境內的杰馬央宗冰川，流經仲巴縣里孜的一段為當曲藏布，過仲巴縣后便為雅魯藏布江。

雅魯藏布江中段是人口最為密集區，年楚河、拉薩河和尼洋河是其最主要的三條支流，分別流經日喀則、拉薩、和八一人口最為密集的三個地區。拉薩河是雅魯藏布江的主要支流之一，流經拉薩市，為拉薩提供主要的生活、農業、以及工業用水。拉薩河重金屬污染的來源主要有三個方面：（1）拉薩河流域分布有眾多礦產資源，在其開采過程中，產生大量重金屬污染；（2）城市人口的增長和工業的發展導致越來越多的生活廢水和“工業三廢”，排放到河流中引起河流重金屬污染；（3）同時城市各種機動車輛產生的尾氣中還有重金屬鉛，經過雨水沉降后，進入河流。布多等人（2010）通過定點采集拉薩河中水樣，測定水體中鉛鋅含量，得出拉薩河不同河段水體中鉛元素含量處于0.00009-0.00735mg·L-1，平均為0.0019925mg·L-1。符合國家一類水（GB3838-2002）標準。鋅元素含量處于0.022-0.0790mg·L-1之間，平均值為0.0486mg·L-1，符合（GB3838-2002）二類水質標準。同時在靠近公路的點位，以及人類活動密集區，重金屬鉛鋅含量明顯較高。說明拉薩河中重金屬主要來自于人類生產活動[6]。拉巴次仁等人（2017）通過采集尼洋河流域，各個流域水體，測定其重金屬含量，除了Fe、Be稍高，其余重金屬符合《地表水環境質量標準》（GB3838-002）Ⅰ類標準要求，綜合指數法表明，水體還未收到重金屬污染影響[7]。年楚河水體中除了As含量稍高外，其余重金屬含量低于Ⅰ類水質各項指標，說明水質潔凈，未受到重金屬污染[8]。

1.3 藏北內流水系

藏北地處青藏高原腹地，該地區氣候比較惡劣，生態環境脆弱，年平均氣溫<0℃，半年冰凍期，全年沒有無霜期，最高月溫<10℃，屬于高原亞寒帶、高原寒帶氣候類型，高寒缺氧是其典型氣候特征。藏北地區面積大約為93萬km2，約占西藏總面積的76%左右。同時湖泊廣泛分布，湖泊類型多樣，其中淡水湖少、咸水湖多、鹽湖豐富[9]。這些湖泊大部分以一條主要河流構成一個湖鏈結構連接起來，前端為若干微型或小型淡水湖，末端則為面積較大、水位較深、鹽度較高、生物群落結構相對簡單的鹽湖，形成藏北內流水系的基本水系框架。

藏北地區獨特的地質構造決定了該地有大量礦產資源的存在，包括銅、鉛、鋅、鉻、鐵、金等構造活動形成的金屬礦產資源，以及大量的鋰、硼、鉀等鹽湖礦產資源[10]。藏北地區人煙稀少，經濟落后，主要以農牧經濟為主，因此該地區很少受到人為因素的影響，目前藏北地區礦產資源正處于勘探階段，還未進入大規模工業開采階段，因此現階段藏北地區水系并未受到重金屬污染的威脅。因此藏北地區的一些主要湖泊，如色林錯、納木錯、班戈錯、以及達則錯水體和沉積物中重金屬含量都低于人類活動頻繁地區湖泊[11]。但是藏北地區由于大量的金屬礦床的存在，風化產生大量的重金屬元素，從流域中匯集進入到水系當中，因此藏北地區湖泊中重金屬含量，普遍高于沒有礦床分布的地區[12]。表明即使在重金屬礦床密集分布的地區，在沒有人為干擾的自然風化過程所產生重金屬通量是十分有限的，不會對環境帶來可見性危險。但與尚未發現有金屬礦床分布的地區相比，達則錯沉積物中重金屬含量稍高，說明流域內金屬礦床的存在對湖泊沉積物重金屬含量具有一定影響。

1.4 藏南內流水系

藏南內流是西藏四大水系中面積最小的一部分，流域面積為26670平方公里，僅占西藏總流域面積的2.22%，占西藏內流水系面積的4.36%。藏南內流水系主要發育于喜馬拉雅山以北、雅魯藏布江以南地區、以及零星分布于藏南外流水系之中的內流水系。卡洞加曲是該水系中最大的河流，河長73公里，流域面積為1325平方公里；其次是扎曲，河長71公里，流域面積861平方公里；其余河流長度多在50公里以內，流域面積不足500平方公里。

藏南內流水系占地面積很小，流域內重金屬主要來自于巖石的風化和大氣沉降過程。在礦產分布較少的地區，通過巖石風化產生的重金屬含量較少，不會對水系生態環境造成威脅。如普莫雍錯沉積物中，Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Mn和Fe的平均濃度分別為26.4μg·g-1、6.64 μg·g-1、16.2μg·g-1、26.2μg·g-1、50.2μg·g-1、0.363μg·g-1、16.8μg·g-1、0.302mg·g-1和9.84mg·g-1，低于受人類活動影響較大的滇池、以及北美五大湖區。潛在生態風險指數法評價也表明其沉積物中重金屬生態風險較低[13]。普莫雍錯沉積物中，Mn主要來源與地表徑流中的碎屑物質，其他重金屬的主要來源為巖石的風化以及大氣沉降過程。而在巖石中某種元素豐度極高的地區，該類重金屬通過風化作用大量進入到水體中，對人體產生危害，形成地方病。如在羊卓雍錯流域，Se、F都是巖石中豐度較高的元素[14]，引起地方性硒和氟中毒，導致該地區居民出現牙齒和骨骼氟中毒，毛發脫落等現象。

2 西藏水系重金屬污染防治建議

不同于其他污染所帶來的危害，重金屬污染防治是一個世界性難題，一旦發生污染，其生態修復治理不但耗資巨大，而且耗時耗力，并且難以立竿見影。眾所周知，重金屬不僅不可生物降解，還會在環境中不斷積累，并可通過地表徑流和生物地球化學作用遷移或轉化，殃及毗鄰地區，受污染的植物會通過食物鏈危害動物和人體健康，因此其危害性和長期毒性效應不容忽視。

目前，對于水體重金屬污染的治理，主要是通過人工開挖清理河道，將污染的底泥挖去，降低水體受到二次污染的威脅[15]。但是該治理方法，比較耗費人力物力，而且恢復效果較差。對于外流水系可以通過汛期，排洪來降低水體重金屬污染。但是西藏地區有50%以上的水系屬于內流水系，以末端湖泊作為污染物的最終儲庫，一旦受到污染，只能通過人工清理底泥來治理，而西藏地區這種大面積的湖泊水系，人工清理耗費巨大，且操作難度大。

因此，對于西藏地區水系重金屬污染問題，首先必須加強監管，從源頭防治，減少含有重金屬的污染物排放進入到河流水系之中；第二，加強水質環境監測力度，對出現的污染事件能夠采取有效的措施及時處理，將污染消滅在萌芽狀態；最后，加大環境治理方面的投資，通過國家出資，定期對污染水系進行人工修復，恢復水系生態環境。

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