昆明市撈魚河水質變化及影響因素綜述

楊婧葳 謝曼平

【摘 ? 要】 本文以呈貢區撈魚河為主要研究對象，研究撈魚河的水質參數及其變化，探討不同河段撈魚河水質變化趨勢及其影響因素。實驗結果表明，撈魚河水質上中游呈現出輕度富營養化，下游呈現出重度富營養化。工農業污染排放等人類活動是影響其水質變化的主要原因。研究結果可以為治理撈魚河以及滇池的富營養化做參考。

【關鍵詞】 河流污染;撈魚河;水質

中圖分類號：[TU46+1] ? ? ? ? ? ? ?文獻識別碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-1073（2020）10-0101-107

[Abstract] This paper takes the fishing river in Chenggong District as the main research object， studies the water quality parameters and changes of the fishing river， and discusses the water quality trends and influencing factors of the fishing river in different reaches. The experimental results show that the upper and middle reaches of the river show mild eutrophication and the lower reaches show severe eutrophication. Human activities such as industrial and agricultural pollution discharge are the main reasons that affect the change of water quality. The results can be used as a reference for the management of rich nutrition in fishing river and Dianchi Lake.

[Key words] river pollution; fishing river; water quality

從古至今河流在人類歷史的發展演變中都是不可或缺的自然因素。河流催生了人類文明，為我們提供了飲水資源，便利了交通，帶動了經濟發展。經濟雖然得到了發展，卻使河流受到了污染破壞[1]。河流水質受到來自各方面的影響，不僅有降水這種自然因素，更多的是受到工業廢水排放，農田富含的氮磷鉀的化肥流出中以及亂扔垃圾等人為因素[2]。湖泊很大一部分水量來自于河流，因此入湖河流的污染會影響湖泊的污染程度[3]。撈魚河是一條流入滇池的河流。探究撈魚河的水質，了解撈魚河的富營養化程度可以有效管理并治理滇池的污染。

水體的富營養化是因為從外界排放出來的營養元素匯入水中，總的含量超過水里本來的含量，使得水體營養物質超標，藻類大量繁衍，水質下降水體變為綠色的一種現象[4-6]。富營養化增加后，藻類充斥著水體，水體變得渾濁，透明度和能見度都下降。當水里的其他植物要進行光合作用的時候，陽光卻透不過渾濁水體而到達不了，因此水生植物的光合作用頻率大幅降低，死亡率升高，破壞了生物多樣性，水質變差。

撈魚河的水質肉眼可見的變差，河道被污染[7]。為了深入研究撈魚河具體的水質變化，我們通過調查學習了一些河流湖泊的水質研究，得到了一些啟示。國內學者馬永紅[8]等人為了調查嘉陵江水質，在多個時間階段有針對性地采樣。采樣后加入魯哥氏液濃縮水樣，根據濃縮倍計算藻細胞密度，由此來判斷水體富營養化程度。杜丹丹[9]等人，采用紫外分光光度法測定了總氮，采用了鉬銻抗分光光度法測定了總磷，采用了重鉻酸鉀法測定了化學需氧量，以此對烏梁素海的水體富營養化進行了研究。

本文采集了撈魚河2020年1、3、4月以及2019年12月的水樣，以上述影響水體富營養化的參數為主，對撈魚河進行水質研究。以期找到更好的滇池污染影響因素，并對滇池污染治理起到一定的作用。

1 ?研究區概況

撈魚河發源于松茂水庫，經過萬溪沖，向西南流經中莊、下莊、雨花村，在臨近梁王河后往西過大漁村，于土羅村自流進入滇池。撈魚河全長30.8km，平均河寬5m，堤高2m，最大過流量30m3/s，徑流面積126.73km2。近年來，由于滇池水質受到嚴重破壞，總體呈現出一種富營養化。

2 ?研究內容

對撈魚河水質參數指標進行測定并分析：化學需氧量（CODCr）、總磷（TP）、總氮（TN）、氨氮（NH3-N）、水溶液氧化還原能力值（ORP）、溶解氧濃度（DO%）、電導率（C）、溶解氧含量（DOmg/L）、pH值

通過研究撈魚河水質主要參數變化，推測水質變化誘因（污染源、水體有機污染物）。

撈魚河水質發展趨勢分析及預測。

3 ?實驗方法

3.1 ?野外采樣

分別在撈魚河起源地，大學城段，大漁公園，人工濕地前以及人工濕地入湖口這5個地方布置了采樣點。采樣點的選取分散，盡量覆蓋整個湖泊水域，使水質指標更具的代表性。在每個采樣點采樣時用 GPS定位并記錄該點經緯度。先使用YSI儀器對 5個采樣點進行測量，得到溶解氧濃度、溶解氧、pH值、水溶液氧化還原能力值等數值。再采取水樣回實驗室進行實驗。分別在2019年12月，2020年1、3、4月對撈魚河進行了水樣的采集。

3.2 ?室內實驗

將采集來的水樣及時送往中國環境科學院進行處理、檢測、鑒定分析以及統計。得到的樣品數據可信度高。

①重鉻酸鉀法測定COD?在重鉻酸鉀氧化后，強酸濃度下，銀鹽被用作催化劑，沸騰逆流后，與指示劑一同使用。此后，將無法減少的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵銨滴定。靜止狀態下水中含有的可溶性物質的氧氣濃度為CODcr。

②鉬酸銨分光光度法測定總磷 ?中性條件下用過硫酸鉀分解樣品，將磷全部氧化成固體。磷酸鹽與鉬酸銨在在酸性介質中銻的存在下發生反應，生成磷鉬酸，并在抗壞血酸還原下成藍色絡合物。

③紫外分光光度法測定總氮 ?氮的定量決定是在220納米的波長中吸收氮離子。盡管被溶解的有機物質在220納米和275納米處被吸收，但在275納米處酸根離子沒被吸收。為了校正氮值，在275納米處進行了測定。

④分光光度法測定氨氮 ?水楊酸銨和次氯酸離子在亞硝基鐵氰化鈉存在下反應生成靛藍混合物，這種混合物在697納米處吸收最多。

3.3 ?數據分析

使用綜合營養狀態指數法。該方法多用于樣本河的富營養化評價。根據實際情況，選擇總氮（TN）和總磷（TP）為綜合營養狀態指標。公式為：

在式中： TLI（∑）為綜合營養狀態指數;Wj為第j種參數的營養狀態指數的相關權重;TLI（j）為第j種參數的營養狀態指數。

以TP作為基準參數，則第j種參數的歸一化的相關權重計算公式為：

式中：rij 為第j種參數與基準參數TP的相關系數;m為評價參數的個數。

各個營養狀態指數計算公式為：

TLI（ TP）=10（ 9.436+1.624lnTP）

TLI（ TN）=10（ 5.453+1.694lnTN）

根據《湖泊富營養調查規范（第2版）》（金相燦等，1990）中的標準，采用0～100的數值對湖泊營養狀態進行分類，湖泊富營養化評價分類標準如表2所示：

4 ?實驗結果及討論

據圖3可知，撈魚河的pH值整體上變化幅度在0.6與1.4之間，由堿性變為酸性，整體上呈現出與滇池越接近pH值越小的趨勢，其中大漁公園采樣點pH值變化最為明顯，總體呈現緩慢下降的趨勢。由此可見，撈魚河流域的pH值變化跟人類活動的影響關系較為顯著。

據圖4可知，撈魚河電導在這四個月的變化不大，幾乎曲折上升。1號點到2號點緩慢上升，2號點到4號點上升幅度較大，4號點到5號點較為平穩。電導率的變化跟pH的變化有一定的關系，于是對比圖3，發現兩個指標的趨勢成反比。pH值越高堿性越強，溶解的礦物質越少，水中雜質擴散少，電導率越低。pH值越低酸性越強，溶解的礦物質越多，水里的雜質擴散廣，電導率越高因此，撈魚河的電導率與人類活動有一定的關系。

據圖5可知， 12月、1月與3月的ORP指標大體一致，而4月的采樣點與點之間的趨勢與其他三個月均為相反。ORP指標在12月、1月、3月的1號點到3號點呈上升趨勢，從3號點到5號點曲折下降，最高值出現在3號點。4月的ORP指標總體曲折下降，從4號點到5號點出現回升，3號點大漁公園出現最高值。氧化還原電位越高，說明水中需要被氧化的污染物質越多，導致了能力增強。pH值對氧化還原電位也有一定的影響。pH值越低，氧化還原電位越高。反之，pH值越高，氧化還原電位越低。大漁公園的氧化還原電位是最高的，與人類活動息息相關。

從圖8可知，對比圖中同月不同采樣點，總體上CODcr指標1號點至2號點呈下降趨勢，在2號點至3號點呈上升趨勢，在3號點至4號點呈下降趨勢，在4號點至5號點呈下降趨勢。而受時間因素影響，CODcr濃度在上學時間月份高于放假后的月份，而4月大多數人回來復工因此CODcr指標又會增長。

從圖9可知，受地段因素影響，總磷指標在1號點至4號點都呈上升趨勢，在4號點至5號點呈下降趨勢。受時間因素影響，12月份的總磷指標大致上要高于1月份，在3號點的總磷指標最高達到0.14mg/L。受疫情影響，大家出門次數變少，3月份的總磷指標趨勢最為平穩。在大漁公園與人工濕地前段，TP值都比較高，這兩個點附近有大量的農田以及少量的工業設施。磷從附近的工業廢水和農業肥料殘留中大量流入撈魚河，使其含量增高。因此，撈魚河的TP指標與農業、工業關系顯著。

從圖10可知，總氮指標在1號點至2號點都沒有很明顯的波動，從2號點到3號點呈緩慢上升趨勢，從3號點到4號點呈快速上升趨勢，從4號點到5號點呈下降趨勢。在時間因素下每個月的變化沒有明顯變化。TN與TP的來源相同：生活污水、工業的廢水以及農田排水。撈魚河的TN指標同樣與農業、工業關系顯著。

從圖11可知，3、4月份的氨氮指數整體上沒有太大起伏。而12、1月從2號點到5號點波動較大，尤其是12月的3號點出現了最高值3.62mg/L。1月份入湖口氨氮指數與其他三個月形成反向對比。撈魚河附近的工農業活動導致水體有機物含量豐富，為有機物的氨化過程提供了豐富的反應底物，促進NH4+再生過程。

以下為《不同階段撈魚河水樣富營養化評價表》。為了方便觀看，統一將水樣格式命名為1-1的形式。分別為月份名稱與采樣點。

據表3我們可知，撈魚河在1、2號點為中營養，貧營養或輕度富營養化。而3、4、5號點則為重度富營養化。

5 ? 結論

綜合以上數據，得到以下結論：

5.1 ?撈魚河水質受人類活動影響大

撈魚河在上游為中營養。在流經大學城到達大漁公園后達到重度富營養化。大學城在建設過程中，對附近的河流，湖泊造成了一定的影響。并且大學城規模較大，人流量大，消耗的水量也隨之增加，加之有的學校做化學試驗后的污水沒有經過處理就排出，使得污染量巨大[9]。并且大漁公園作為旅游景點受到人類活動影響也很大。

5.2 ?撈魚河水質受工農業因影響較大

撈魚河流域擁有大量的農業用地，是一條貫穿城市與農村的河流。農藥化肥、動物的糞便、廢棄垃圾以及工業產生的廢水等對撈魚河造成了大量的氮、磷污染。這些污染物隨河流累積。

5.3 ?人工濕地對撈魚河水質改進具有突出的效果

作為一個人造湖，當污染物隨地表徑流、地下徑流匯入湖泊時，大漁公園就能對其進行進一步滯留、消納及吸附污染物[11]。因此，大漁公園的水樣開始呈現出重度富營養化。隨著濕地系統不斷發展完善，地表徑流污染的治理手段取得了大的進步，人工濕地有效地滯留了污染物，以此凈化水質[12-13]。流人工濕地公園的河流，流入兩岸的泥沙和凈化池，泥沙堆積后進入自然濕地[14]。湖泊沿岸地帶對污染物的吸收效果主要通過濕地、自然濕地和保護林的人工防護[15]來體現。

撈魚河濕地種植了大量的水生植物例如水杉，都能夠有效地吸附污染物，凈化水質。即使在入湖口處依然為重度富營養化，但是指數已經有所下降。

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（編輯：赫亮）