呼倫貝爾市嶺東河流水質的季節變化

白永勝，常艷，烏日古木勒，喬殿學，韓學志

(1.呼倫貝爾市環境科學研究所，內蒙古 呼倫貝爾 021008；2.呼倫貝爾市林業科學研究所，內蒙古 呼倫貝爾 021008；3.內蒙古呼倫貝爾生態環境監測站，內蒙古 呼倫貝爾 021008；4.鄂溫克族自治旗維納河自然保護區管理局，內蒙古 呼倫貝爾 021100；5.鄂溫克族自治旗錫尼河林場，內蒙古 呼倫貝爾 021100)

隨著經濟社會的發展，來自工業、日常生活、農業生產等多個來源污染物不斷增加，與之伴生的區域水體污染加重，水質不斷惡化[1]，并逐漸成為制約地區發展的主要因素之一。隨著人們對水環境質量要求的提升及對水環境狀況的關注，許多學者對河湖、水庫等水質變化情況及其影響因素進行了研究[2]。目前有關河流水質變化規律的研究主要集中在河流水質的年際變化和季節變化[3-8]。關于呼倫貝爾市嶺東河流水質季節變化的研究還鮮見報道，本文選取了呼倫貝爾市嶺東河流一年的監測數據，分析比較氮、磷、化學需氧量等水質指標在不同季節的變化情況，旨在為呼倫貝爾市嶺東河流水生態環境保護提供依據。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

本文選取嫩江西岸支流甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河呼倫貝爾市流域為研究區域。嫩江發源于呼倫貝爾市境內大興安嶺支脈海拔1 044 m的伊勒呼里山南坡。嫩江水系在呼倫貝爾市的流域面積為9.92萬km2，行政區涉及鄂倫春自治旗、莫力達瓦達斡爾族自治旗、阿榮旗、扎蘭屯市及牙克石市一部分[9]。氣候屬溫帶寒溫帶大陸性氣候，降水多集中在夏季，其中6—8月的降水量占全年降水量的70%。上游主要是林區，中下游以農業種植為主，沿岸村鎮較多。近年來，隨著城鎮化進程的加快和農業生產的發展，流域內工業企業和農田越來越多，工業和農業污染也隨之增多，加之長期以來農村基礎設施建設的滯后，流域內部分居民生活污水直接排入河流，進一步增加了河流污染負荷。由于流域內大部分河流還處于自然狀態，未建設河堤河壩等防護設施，每次降雨都會向河內沖刷進來大量腐殖質、泥沙、畜禽糞便等面源污染物，嚴重影響著河流水質。

1.2 樣品的采集和分析

本項研究分別在甘河(李屯斷面)、諾敏河(寶山斷面)、阿倫河(新發斷面)、雅魯河(成吉思汗斷面)四條河流相應的位置選擇了4個采樣點，于2019年每月進行一次水質采樣(4月、11月為融冰期和結冰期未采樣)，采樣時間為每月月初。樣品采集按照地表水采集標準進行。用WTW-pH測定儀現場測定pH值，檢出限為0.1，水樣裝入采樣瓶，加入固定劑，帶回實驗室進行氨氮、總磷、總氮、化學需氧量、高錳酸鹽指數分析。氨氮分析方法為納氏試劑分光光度法，檢出限為0.03 mgL-1；總磷分析方法為鉬酸銨分光光度法，檢出限為0.01 mgL-1；總氮分析方法為堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，檢出限為0.05 mgL-1，均使用美國Agilent公司Cary60分光光度計進行測定；化學需氧量分析方法為重鉻酸鹽法，檢出限為4 mgL-1；高錳酸鹽指數分析方法為酸性法，檢出限為0.5 mgL-1。

2 結果與分析

2.1 pH值變化

嶺東河流pH值的月變化見圖1。甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河的pH值全年平均值分別為7.5、7.8、7.7、7.6，河流水體中pH值全年平均值變化幅度不大，差異很小，說明水質有較強的相似性。四條河流的pH值全年均符合地表水Ⅲ類水質標準。

2.2 化學需氧量變化

由圖2可見，甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河的化學需氧量全年平均值分別為15.3、14、12.5和11.3 mgL-1，甘河的化學需氧量最高，原因可能與林區腐殖質、集約化農業、畜禽養殖糞便、農村生活污染有關。化學需氧量的總體年內變化規律是：最高值出現在7-9月，最低值出現在1月和12月，而且不同河流是不同的。甘河、諾敏河、阿倫河的化學需氧量最高值均出現在9月，分別為36、34和32 mgL-1；雅魯河的化學需氧量最高值出現在8月，為17 mgL-1。

圖1 呼倫貝爾市嶺東河流pH的月變化(2019年)

嶺東河流2019年化學需氧量除了甘河7—9月、諾敏河8—9月、阿倫河9月以外，其余月份均達到地表水Ⅲ類水質標準。其中，雅魯河水質監測斷面化學需氧量濃度全年全部達到了地表水Ⅲ類水質標準。化學需氧量濃度豐水期高，枯水期低，主要是由于降雨時將林區腐殖質、農業區和居民區的有機污染物帶入河流導致了化學需氧量的升高。

圖2 呼倫貝爾市嶺東河流COD的月變化(2019年)

2.3 總氮和氨氮含量變化

嶺東河流總氮含量的月變化過程見圖3a。從圖3a可以看出，雅魯河、阿倫河、諾敏河、甘河的總氮含量年平均值分別為3.4、2.3、1.1和1 mgL-1。

圖3 呼倫貝爾嶺東河流氨氮含量的月變化(2019年)

從全年分布來看，雅魯河、阿倫河、諾敏河、甘河總氮含量的最低值分別出現在7月、5月、6月和6月，分別為1.40、1.56、0.49和0.60 mgL-1；最高值出現在1月(諾敏河12月除外)，分別為7.71、2.89、1.62和1.65 mgL-1。

總體上，總氮濃度冬季高于夏季，枯水期的濃度高于豐水期的。7—8月屬于研究區降雨集中的時段，降水的增加提高了河流的流量從而稀釋了滲出的各種氮素。氨氮濃度季節變化不明顯，沒有明顯的規律，氨氮含量達到地表水Ⅲ類標準，見圖3b。

2.4 總磷含量變化

嶺東河流總磷含量的月變化過程見圖4。從圖4可以看出，甘河、阿倫河、雅魯河、諾敏河總磷含量全年平均值分別為0.1、0.1、0.1和0.05 mgL-1。

從全年分布來看，四條河流總磷含量的最高值出現在7—8月，甘河、諾敏河、雅魯河、阿倫河總磷含量的最高值分別出現在7月、7月、8月和8月，分別為0.2、0.16、0.34和0.23 mgL-1，雅魯河、阿倫河總磷含量均超過Ⅲ類標準，水質類別分別為Ⅴ類、Ⅳ類，超標0.7、0.15倍。根據氣象部門監測，2019年8月初雅魯河、阿倫河流域均出現了強降雨災害，強降雨導致的水土流失，使洪水攜帶大量泥沙和農業面源污染物進入河道，從而使得河流的總磷含量升高。

圖4 呼倫貝爾嶺東河流總磷含量的月變化(2019年)

2.5 高錳酸鹽指數變化

嶺東河流高錳酸鹽指數的月變化過程見圖5。從圖5可以看出，甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河高錳酸鹽指數全年平均值分別為4.3、3.5、2.9和2.6 mgL-1。

從全年分布來看，甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河高錳酸鹽指數最高值分別出現在9月、9月、9月和8月，分別為12.4、8.4、9.5和5.4 mgL-1；最低值分別出現在3月、2月、1月和2月，分別為1.3、1.5、1.0和1.4 mgL-1。

除甘河7月(Ⅳ類)、8月(Ⅳ類)、9月(Ⅴ類)，諾敏河7月(Ⅳ類)、9月(Ⅳ類)，阿倫河9月(Ⅳ類)外，其余月份均達到Ⅲ類水質標準。其中，雅魯河取樣點各月份高錳酸鹽指數均達到Ⅲ類水質標準。

從全年分布來看，四條河流高錳酸鹽指數季節變化明顯，最高值出現在夏季，冬季最低，春季高于秋季。

圖5 呼倫貝爾嶺東河流高錳酸鹽指數月變化(2019年)

3 討論

呼倫貝爾市嶺東河流化學需氧量、總磷和高錳酸鹽指數的最高值出現在7—9月的豐水期，最低值出現在1月、2月和12月的枯水期，其原因可能與雨季降水將林區腐殖質、沿岸種植業污染物、散養的畜禽糞便、生活污染物帶入河道有關。

雅魯河總氮含量年平均值最高，這可能與所在流域的工業發展和農業集約化程度高有關，總氮濃度冬季高于夏季，枯水期濃度高于豐水期。7—8月屬于研究區降雨集中的時段，降水的增加提高了河流的流量從而稀釋了滲出的各種氮素。氨氮含量低表明研究區的水體中有機污染物較少，此外，有機態氮在水體中的含量能夠標志水質污濁的程度，這也說明該流域水體水質較清澈。

由于取樣條件有限，本文只是簡單的對比研究了不同季節的水質變化，水質的年際變化趨勢及與土地利用、污染物排放、光照、河岸環境等影響因素的內在聯系有待進一步研究。