丹江口流域總氮時空分布特征研究

吳德文，常樂

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丹江口流域總氮時空分布特征研究

吳德文1，常樂2

（1.十堰市環境保護監測站，湖北 十堰 442000；2.南水北調中線渠首環境監測應急中心，河南 南陽 473000）

從丹江口全流域出發，對流域內主要入庫河流和庫區水體TN進行了空間上的全面調查，并分析了TN的時間變化情況。結果表明，丹江口流域庫區TN各斷面濃度均低于1.5 mg/L，穩定達到地表水Ⅳ類水標準。入庫河流TN在1.00~9.61 mg/L之間，年均值為2.84 mg/L，空間上表現為入庫河流高于庫區。環庫支流水體TN季節變化趨勢較為相似，不同水期的濃度大小依次為豐水期<平水期<枯水期，庫區水體中TN較2012年有較大改善，但TN濃度均值為1.16 mg/L，仍超過地表III類標準，多條入湖河流的水質不降返升，其中神定河、泗河等城市河流水質指標濃度雖有降低，但仍未擺脫為V~劣V類水質，污染仍然很嚴重，對保證南水北調供水安全存在一定威脅，建議持續開展區域TN來源分析，推進建立水源區TN總量控制制度，以保證今后丹江口水庫供水安全。

丹江口；河流水質；總氮；水質評價

1 引言

氮是湖泊生態系統中重要的生源要素，是湖泊富營養化過程中關鍵的影響要素之一[1]。丹江口水庫是飲用水源地，TN未被列入水質評價指標體系，但是不同形態氮之間會發生轉化，因此TN對于丹江口庫區水環境質量仍存在潛在威脅。近年來，針對庫區水體TN偏高問題，部分學者進行了探索研究，但是針對丹江口全流域水體TN污染情況調查的相關內容罕見報道。本文從全流域出發，對丹江口水庫流域的TN進行全面調查，以明確丹江口水庫流域TN的時空分布情況，對后期丹江口水庫水質保護工作具有重要意義。

2 總氮空間分布特征

丹江口庫區上覆水TN在1.00~1.30 mg/L之間，年均值為1.16 mg/L。值得提出的是，庫區TN各斷面濃度均低于1.5 mg/L，穩定達到地表水Ⅳ類水標準。入庫河流TN在1.00~9.61 mg/L之間，年均值為2.84 mg/L。從空間分布來看，入庫河流TN濃度普遍高于庫區，具體如圖1所示。丹江口流域水體TN空間分布特征與其污染來源、土地利用類型、水文條件、降雨等密切相關[2]。十堰市城區河流氮的污染主要來源于城鎮生活及工業源；老灌河氮主要來源于農村排放廢水、養殖廢水和農藥化肥流失等。此外，水土流失攜帶的周邊土壤中的氮也是造成水體TN濃度偏高的原因之一。

3 總氮的季節變化特征

庫區陶岔斷面TN在1月和11月出現較低值，其余月份差異不明顯。壩上中、江北大橋、何家灣水體TN季節變化趨勢相似，2～6月TN濃度呈增加的趨勢，7月TN濃度有所降低，冬季后，庫區TN呈降低趨勢。庫區斷面TN濃度始終不超過1.5 mg/L，處于地表水Ⅳ類水水平。

1~5月份，丹江及其支流老灌河和淇河、丹江流域入庫河流中TN也呈逐漸下降趨勢；7月進入豐水期，降雨及地表徑流攜帶進入水體的氮增加，從而導致水體中的TN有所升高[2]。

漢江流域入庫河流水體中TN無明顯的季節性變化特征，可能是因為TN受地表徑流、降水、水生生物生長、微生物活性等多種因素影響，污染物來源較為復雜。

各環庫支流水體TN季節變化特征較為相似，不同水期的濃度大小依次為豐水期<平水期<枯水期[2]。因為犟河、泗河、神定河是十堰市城區的主要納污河流，污染物來源較穩定，豐水期降水量大，污染物得到稀釋，水中TN濃度較??；在枯水期，降水量小，水體TN濃度較高。

丹江口流域水體TN季節變化如圖2所示。

圖1 丹江口流域水體氮空間分布特征

圖2 丹江口流域水體TN季節變化

4 總氮年際變化特征

2006—2017年丹江口庫區水體TN濃度變化如圖3所示。庫區TN濃度整體呈先上升后下降的趨勢，其中壩上中、何家灣、江北大橋3個斷面TN濃度的年際變化規律較為相似，10年來水體TN基本維持在IV類水平。2006—2009年，TN濃度變化幅度不大，從2010年后TN濃度呈上升趨勢，在2013年濃度有所下降。陶岔斷面2006—2008年TN處于III類水質，2008年開始TN開始持續上升。截至到2012年水質惡化為V類，2013年開始TN有所下降，水質由V類好轉為IV類，2015年開始大幅度下降，2016和2017年再次恢復到III類水質。TN濃度在2012年以后開始有所降低，但幅度不大，仍然維持在地表水IV類水平，這可能是因為TN不是飲用水水質的考核指標，同時TN的來源又相對復雜，治理存在一定難度。

圖3 丹江口庫區水體TN的年際變化

5 結論

調查數據表明，水庫水體中的TN較2012年有較大改善，但TN濃度均值為1.16 mg/L，仍超過地表III類標準，多條入湖河流的水質不降返升，其中神定河、泗河等城市河流水質指標濃度雖有降低，但仍未擺脫為V~劣V類，污染仍然很嚴重，對保證南水北調供水安全存在一定威脅；丹江入境斷面荊紫關、老灌河入境斷面三道河TN濃度都較2012年有所增加，淇河入境斷面上河、漢江入境斷面羊尾TN濃度改善程度并不明顯。

建議持續開展區域TN來源分析，推進建立水源區TN總量控制制度[3]；加強TN排放日常監管，逐步擴大TN統計范圍，形成覆蓋工業企業、生活污水、生活垃圾、畜禽養殖等重點污染源的監測統計體系[4]，為TN防控奠定數據基礎；按照《水污染防治行動計劃》要求，在水源區開展TN總量控制，研究建立TN約束性指標體系，增加固定源排污許可證中TN的許可排放量要求，嚴格控制新增TN排放固定源。

［1］張耀，余萍萍，肖紅，等.紅楓湖水體中氮的季節變化特征研究［J］.貴州科學，2019，37（01）：83-87.

［2］王書航，王雯雯，姜霞，等.丹江口水庫水體氮的時空分布及入庫通量［J］.環境科學研究，2016，29（07）：995-1005.

［3］劉文來.巢湖流域水生態功能分區與管理［J］.安徽農學通報，2019，25（04）：113-115.

［4］沈興剛，栗霞，董清國，等.農村生活污水治理現狀及對策研究［J］.環境與發展，2018，30（12）：49-50.

2095－6835（2019）07－0084－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.07.084

〔編輯：王霞〕