者 萌,張雪芹1,孫 瑞,汪步惟
(1:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,中國科學(xué)院陸地表層格局與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100101)
(2:中國科學(xué)院大學(xué),北京100049)
(3:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所,儋州571737)
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西藏羊卓雍錯(cuò)流域水體水質(zhì)評(píng)價(jià)及主要污染因子*
者 萌1,2,張雪芹1**,孫 瑞3,汪步惟1,2
(1:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,中國科學(xué)院陸地表層格局與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100101)
(2:中國科學(xué)院大學(xué),北京100049)
(3:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所,儋州571737)
水質(zhì)是流域生態(tài)系統(tǒng)的重要指標(biāo),水質(zhì)評(píng)價(jià)則是開展流域水體污染防治等工作的基礎(chǔ).基于2010-2014年羊卓雍錯(cuò)流域湖泊、河流水質(zhì)及2012-2014年流域居民飲用井水、自來水水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料,結(jié)合單因子污染評(píng)價(jià)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法,對(duì)流域水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和評(píng)價(jià).結(jié)果表明,12處地表水體中,羊卓雍錯(cuò)和巴糾錯(cuò)受中度污染,其他水體清潔或尚清潔,硒及氟化物為主要污染因子;9處居民飲用水體中,自來水水質(zhì)明顯好于井水,但也僅有3處自來水達(dá)清潔標(biāo)準(zhǔn),硒、鋁及硝酸鹽為主要超標(biāo)項(xiàng).污染因子通過水-土-植被-動(dòng)物系統(tǒng)破壞流域生態(tài)環(huán)境、阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展,并直接或間接影響人類身體健康.因此,必須做好流域環(huán)境的綜合整治、控制農(nóng)業(yè)面源污染、完善飲用水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),同時(shí)繼續(xù)加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè).
羊卓雍錯(cuò)流域;單因子污染評(píng)價(jià);內(nèi)梅羅污染指數(shù);污染因子
?2016 by Journal of Lake Sciences
流域水質(zhì)狀況受地質(zhì)、氣候等自然條件和人類活動(dòng)的共同影響[1-2],對(duì)流域生態(tài)環(huán)境以及周邊地區(qū)居民的生產(chǎn)、生活有著重要意義[3].客觀、科學(xué)地掌握和評(píng)價(jià)流域水質(zhì)現(xiàn)狀,能為水資源的合理開發(fā)利用和水體污染的綜合防治提供依據(jù)[4-5].羊卓雍錯(cuò)流域是藏南喜馬拉雅山與雅魯藏布江之間較大的內(nèi)陸湖區(qū)[6],雖然流域內(nèi)工業(yè)污染極小,但長期粗獷式的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和當(dāng)?shù)鼐用竦膫鹘y(tǒng)生活習(xí)慣在一定程度上影響著水質(zhì).此外,近年來氣候的變化以及農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)的迅速發(fā)展,也對(duì)流域水質(zhì)造成了影響[7],威脅到生態(tài)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展以及當(dāng)?shù)鼐用窠】?因此,做好羊卓雍錯(cuò)流域地表水和居民飲用水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作尤為重要.
目前,水體質(zhì)量評(píng)價(jià)方法總體包括單因子污染評(píng)價(jià)法和綜合污染評(píng)價(jià)法2類[8].在羊卓雍錯(cuò)流域水質(zhì)評(píng)價(jià)中,于2010年采用單因子污染評(píng)價(jià)法對(duì)流域內(nèi)5個(gè)主要湖泊進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)[9],結(jié)果顯示各湖泊均受到不同程度的污染,其中,羊卓雍錯(cuò)、普莫雍錯(cuò)水質(zhì)為劣V類,空姆錯(cuò)、沉錯(cuò)、巴糾錯(cuò)水質(zhì)為V類.然而,水質(zhì)分析中往往涉及多個(gè)指標(biāo),單因子污染評(píng)價(jià)法僅以一種污染物超標(biāo)而判定評(píng)價(jià)對(duì)象不滿足相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),說服力稍顯不足[10].此外,現(xiàn)有研究尚未涉及羊卓雍錯(cuò)流域河流及居民飲用水水質(zhì).因此,本研究對(duì)羊卓雍錯(cuò)流域主要地表水和部分居民飲用水水質(zhì)分別進(jìn)行連續(xù)5年(2010-2014年)和3年(2012-2014年)的多指標(biāo)監(jiān)測(cè),依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006),在單因子污染評(píng)價(jià)法的基礎(chǔ)上,利用綜合污染指數(shù)法進(jìn)行流域水體水質(zhì)現(xiàn)狀的分析與評(píng)價(jià),以期為羊卓雍錯(cuò)流域地表水環(huán)境治理和居民飲用水科學(xué)管理提供依據(jù).
1.1研究區(qū)概況
羊卓雍錯(cuò)流域(28°8′~29°13′N,90°06′~91°41′E)(圖1),行政上屬西藏山南地區(qū),包括浪卡子縣9個(gè)區(qū)及貢嘎縣1個(gè)區(qū).流域內(nèi)主要湖泊包括羊卓雍錯(cuò)、空姆錯(cuò)、沉錯(cuò)、巴糾錯(cuò)和普莫雍錯(cuò).其中,羊卓雍錯(cuò)面積最大,其入湖河流自西向東依次為嘎馬林河、卡洞加曲、曲清河、香達(dá)曲、浦宗曲、卡魯雄曲和牙間曲.流域平均海拔4500 m以上,面積為9048 km2[11],北部以甘巴拉山為分水嶺與雅魯藏布江相鄰;南側(cè)與喜馬拉雅山脈以蒙達(dá)崗日雪山相隔;東部與哲古錯(cuò)流域相鄰;西部以卡惹拉雪山為分水嶺與年楚河接壤.流域?qū)俨啬仙降毓鄥膊菰敫珊禋夂?,年均溫度?.8℃;降水集中在每年5-9月,多年平均降水量為363.4 mm,平均水面蒸發(fā)量為1296.7 mm[11].在地層分區(qū)上,流域位于喜馬拉雅區(qū)-拉軌崗日分區(qū)[12].產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以畜牧業(yè)為主,耕地面積較小,主要種植青稞、油菜等耐旱作物,旅游業(yè)在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)中占有越來越重要的地位.羊卓雍錯(cuò)流域水資源豐富,但時(shí)空分布不均,加上基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,農(nóng)牧民取水、飲水曾極為困難.西藏政府投入大量資金進(jìn)行農(nóng)村飲水工程建設(shè),羊卓雍錯(cuò)流域所屬的山南地區(qū)已于2012年底實(shí)現(xiàn)全地區(qū)自來水普及率為100%,解決農(nóng)牧民和牲畜的飲水困難、飲水安全問題.
1.2樣品采集與測(cè)定
連續(xù)5年(2010-2014年)對(duì)羊卓雍錯(cuò)流域5個(gè)主要湖泊及7條入湖河流進(jìn)行定點(diǎn)采樣和測(cè)試分析,采樣時(shí)間為每年7月.共設(shè)40個(gè)采樣點(diǎn)(圖1),其中羊卓雍錯(cuò)采樣點(diǎn)24個(gè)(L1~L24),普莫雍錯(cuò)6個(gè)(L25~L30),巴糾錯(cuò)(L31)、空姆錯(cuò)(L32)、沉錯(cuò)(L33)各1個(gè),卡魯雄曲(R1)、浦宗曲(R2)、香達(dá)曲(R3)、曲清河(R4)、卡洞加曲(R5)、嘎馬林河(R6)、牙間曲(R7)各1個(gè);2012年起增加對(duì)流域居民飲用井水和自來水的定點(diǎn)采樣及測(cè)定,共設(shè)9個(gè)采樣點(diǎn),包括多卻村(U1)、吉窮村(U2)井水采樣點(diǎn)各1個(gè),多卻鄉(xiāng)(TW1)、工布學(xué)鄉(xiāng)(TW2)、卡龍鄉(xiāng)(TW3)、張達(dá)鄉(xiāng)(TW4)、阿扎鄉(xiāng)(TW5)、白地鄉(xiāng)(TW6)、打隆鎮(zhèn)(TW7)自來水采樣點(diǎn)各1 個(gè).野外工作使用美國Trimble公司生產(chǎn)的Juno SB型GPS進(jìn)行導(dǎo)航定位.水樣裝入清潔的塑料采樣瓶,并密封避光保存.
水質(zhì)樣品分析指標(biāo)共19項(xiàng),除溶解性總固體(TDS)為現(xiàn)場(chǎng)使用HI9828型多參數(shù)水質(zhì)測(cè)定儀測(cè)定外,其余指標(biāo)均在中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所實(shí)驗(yàn)室完成測(cè)定.其中,氟化物(F-)、硫酸鹽(SO24-)、硝酸鹽(NO-3)的測(cè)定儀器為離子色譜儀(LC-10ADvP),測(cè)定精度為±0.04%;砷(As)、硼(B)、硒(Se)、鋁(Al)、鎘(Cd)、鉻(六價(jià))(Cr)、銅(Cu)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鋅(Zn)的測(cè)定儀器為電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES),測(cè)定精度為±5%;碳酸鹽(CO23-)和重碳酸鹽(HCO-3)采用雙指示劑中和法進(jìn)行滴定.此外,總硬度(TH)(mg CaCO3/L)=2.497×Ca(以mg Ca/L)+4.118×Mg(以mg Mg/L).
1.3水質(zhì)評(píng)價(jià)方法
1.3.1單因子污染評(píng)價(jià)法 單因子污染評(píng)價(jià)法是將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行逐項(xiàng)對(duì)比,選取最差單項(xiàng)指標(biāo)類別代表所屬水體的綜合水質(zhì)類別[8],是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)所采用的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法,同時(shí)也是其它各類評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)[13-14],得到廣泛使用.但由于該方法僅強(qiáng)調(diào)最差單項(xiàng)指標(biāo),導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果較為片面,因而本文僅采用單因子指數(shù)法篩選主要污染因子.水質(zhì)單因子污染指數(shù)(Pi)計(jì)算公式為:
圖1 羊卓雍錯(cuò)流域采樣點(diǎn)位置Fig.1 Location of the samPling sites in the Yamzhog Yumco Basin
式中,Ci為水質(zhì)指標(biāo)i的實(shí)測(cè)濃度;Si為水質(zhì)指標(biāo) i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值,分別參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)小型集中式供水和分散式供水指標(biāo)對(duì)羊卓雍錯(cuò)流域地表水(湖水、河水)和飲用水(自來水、井水)進(jìn)行評(píng)價(jià).Pi≤1表示水體未污染;Pi>1表示水體受到污染,具體數(shù)值直接反映污染物超標(biāo)程度[14].
1.3.2內(nèi)梅羅污染指數(shù)法 綜合評(píng)價(jià)法是將各污染因子的相對(duì)污染指數(shù)進(jìn)行歸納和統(tǒng)計(jì),得出一個(gè)較簡單的數(shù)值來代表水體污染程度[8].內(nèi)梅羅污染指數(shù)法[15]是目前國內(nèi)外最常用的綜合評(píng)價(jià)法之一[8],該方法在突出最嚴(yán)重污染指標(biāo)的同時(shí),也一定程度上兼顧其他質(zhì)量較好指標(biāo)對(duì)總體水質(zhì)結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn),所得評(píng)價(jià)結(jié)果更為合理.內(nèi)梅羅水污染指數(shù)(Pj)計(jì)算公式為:
式中,Pi max為監(jiān)測(cè)點(diǎn)單因子污染指數(shù)最大值,Pi ave為監(jiān)測(cè)點(diǎn)各項(xiàng)單因子污染指數(shù)平均值,n為參與評(píng)價(jià)的水質(zhì)指標(biāo)個(gè)數(shù).Pj<0.70表示水體清潔(Ⅰ級(jí));0.70≤Pj<0.90表示水體尚清潔(Ⅱ級(jí));0.90≤Pj<1.50表示水體輕污染(Ⅲ級(jí));1.50≤Pj<3.00表示水體中污染(Ⅳ級(jí));Pj>3.00表示水體重污染(V級(jí))[16].
因水質(zhì)樣品的采集和測(cè)試過程中可能存在誤差,某一年的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果不能準(zhǔn)確代表該流域水質(zhì)近況.因此,利用5年流域地表水體和3年居民飲用水體單因子污染指數(shù)平均值表征水質(zhì)現(xiàn)狀,所得結(jié)論更加準(zhǔn)確、可靠.
2.1單因子水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果
在羊卓雍錯(cuò)流域地表水體中,羊卓雍錯(cuò)、巴糾錯(cuò)、普莫雍錯(cuò)、香達(dá)曲、浦宗曲、牙間曲、空姆錯(cuò)Se濃度分別約為標(biāo)準(zhǔn)值的2.7、2.6、1.3、1.3、1.2、1.0、1.0倍(表1),其他水體Se濃度雖符合標(biāo)準(zhǔn)值范圍,但均接近標(biāo)準(zhǔn)值上限;巴糾錯(cuò)F-濃度約為標(biāo)準(zhǔn)值的1.1倍,沉錯(cuò)、普莫雍錯(cuò)和羊卓雍錯(cuò)F-濃度接近標(biāo)準(zhǔn)值上限;其余各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中Ⅲ類水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).
表1 羊卓雍錯(cuò)地表水檢測(cè)項(xiàng)目單因子污染指數(shù)*Tab.1 The single Pollution indexes of the monitored items of surface waters in Yamzhog Yumco Basin
流域居民飲用水體中,阿扎鄉(xiāng)自來水、打隆鎮(zhèn)自來水、多卻鄉(xiāng)井水、多卻鄉(xiāng)自來水、吉窮村井水、工布學(xué)鄉(xiāng)自來水中Se濃度分別約為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值的1.6、1.6、1.5、1.2、1.2、1.1倍(表2),其他水體中Se濃度均接近標(biāo)準(zhǔn)值上限;多卻鄉(xiāng)井水NO-3濃度約為標(biāo)準(zhǔn)值的1.8倍;吉窮村井水Al濃度約為標(biāo)準(zhǔn)值的1.4倍.其余各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)小型集中式供水和分散式供水標(biāo)準(zhǔn),且在各飲用水體中均未檢測(cè)到重金屬Cu濃度.
2.2內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果
羊卓雍錯(cuò)流域12處地表水中,羊卓雍錯(cuò)、巴糾錯(cuò)為Ⅳ級(jí)水質(zhì)(Pj=1.92、1.87)(圖2),水體中污染;沉錯(cuò)、空姆錯(cuò)、牙間曲、浦宗曲、普莫雍錯(cuò)、香達(dá)曲為Ⅱ級(jí)水質(zhì)(Pj=0.71~0.89),水體尚清潔;曲清河、卡洞加曲、卡魯雄曲、嘎馬林河為Ⅰ級(jí)水質(zhì),水體清潔(Pj=0.41~0.68).9處居民飲用水體中,打隆鎮(zhèn)、阿扎鄉(xiāng)自來水及多卻村、吉窮村井水為Ⅲ級(jí)水質(zhì)(Pj=0.98~1.29),水體輕度污染;工布學(xué)鄉(xiāng)、多卻鄉(xiāng)自來水為Ⅱ級(jí)水質(zhì)(Pj=0.77、0.84),水體尚清潔;白地鄉(xiāng)、卡龍鄉(xiāng)、張達(dá)鄉(xiāng)自來水為Ⅰ級(jí)水質(zhì)(Pj=0.55~0.62),水體未受污染.
就水質(zhì)變化而言,2010-2014年間,羊卓雍錯(cuò)和巴糾錯(cuò)內(nèi)梅羅污染指數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢(shì)(圖3a),最大值均出現(xiàn)在2010年,分別高達(dá)5.94、4.15.其他地表水體內(nèi)梅羅污染指數(shù)波動(dòng)幅度相對(duì)較小,其中嘎馬林河、牙間曲、卡魯雄曲內(nèi)梅羅污染指數(shù)最大值出現(xiàn)在2011年;沉錯(cuò)、浦宗曲、香達(dá)曲、空姆錯(cuò)、浦宗曲、卡洞加曲、曲清河內(nèi)梅羅污染指數(shù)最大值出現(xiàn)在2012年.各地表水體內(nèi)梅羅污染指數(shù)均在近2年保持較低水平. 2012-2014年間,流域居民飲用水體內(nèi)梅羅污染指數(shù)最大值均出現(xiàn)在2012年(圖3b),除多卻村井水內(nèi)梅羅污染指數(shù)波動(dòng)幅度較大且保持在較高水平外,其他水體內(nèi)梅羅污染指數(shù)呈波動(dòng)或直線式下降.
表2 羊卓雍錯(cuò)流域居民飲用水檢測(cè)項(xiàng)目單因子污染指數(shù)*____Tab.2 The single Pollution indexes of the monitored items of drinking waters in Yamzhog Yumco Basin
圖2 羊卓雍錯(cuò)流域各水體內(nèi)梅羅污染指數(shù)Fig.2 Nemerow Pollution indexes of the waters in Yamzhog Yumco Basin
3.1地表水質(zhì)狀況及主要污染物
羊卓雍錯(cuò)流域主要湖泊均受到污染或出現(xiàn)水質(zhì)惡化趨勢(shì)(5年平均狀況),其中羊卓雍錯(cuò)和巴糾錯(cuò)水質(zhì)最差,受中度污染,其他湖泊水質(zhì)尚清潔;入湖河流水質(zhì)則相對(duì)較好,清潔或尚清潔.2010-2014年各地表水體水質(zhì)變化趨勢(shì)存在差異,但均在最近2年呈現(xiàn)較好的水質(zhì)狀態(tài),這是自然條件和人為活動(dòng)共同作用的結(jié)果,需進(jìn)行更深入的調(diào)查分析.Se和F-為流域地表水體主要污染因子,地表水中的污染物可經(jīng)水-土-植物-動(dòng)物系統(tǒng)破壞流域生態(tài)環(huán)境、制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性發(fā)展,并通過食物鏈間接進(jìn)入人體內(nèi),嚴(yán)重威脅身體健康.
圖3 2010-2014年羊卓雍錯(cuò)流域地表水(a)和2012-2014年居民飲用水(b)內(nèi)梅羅污染指數(shù)動(dòng)態(tài)變化Fig.3 Dynamic changes of Nemerow Pollution indexes of surface waters(a)and drinking waters(b)in Yamzhog Yumco Basin during 2010-2014 and 2012-2014,resPectively
流域10處地表水體Se濃度超標(biāo),其余2處水體中Se濃度也接近標(biāo)準(zhǔn)限值.水體Se多為天然來源,由巖石、土壤淋溶產(chǎn)生,Se具毒性[17],長期過量攝入將引起消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)疾?。?8].巴糾錯(cuò)F-濃度超標(biāo),沉錯(cuò)、普莫雍錯(cuò)和羊卓雍錯(cuò)F-濃度接近標(biāo)準(zhǔn)限值,空姆錯(cuò)及全部入湖河流無F-污染,這是受氣候條件和水化學(xué)特性共同影響的結(jié)果:羊卓雍錯(cuò)流域?yàn)榘敫珊禋夂?,降水量小,湖泊蒸發(fā)量大,濃縮作用使得湖泊水體中形成大量的氟富集[19];另外,流域湖泊封閉或交換量小造成水體PH值高,這種堿性水化學(xué)條件極利于F-的富集.流域入湖河流則因其蒸發(fā)相對(duì)較弱、PH值相對(duì)較低而未存留大量F-.同時(shí),空姆錯(cuò)面積較小,水化學(xué)特性受其入湖河流——卡魯雄曲影響極大,也未受F-污染.攝入F-濃度超標(biāo)可引起氟斑牙、氟骨癥[20]等慢性中毒性疾病.
3.2飲用水質(zhì)狀況及主要污染物
流域自來水水質(zhì)明顯好于井水,這是由于自來水多引自高山泉水,主要受冰雪融水影響,污染較少;而井水多為淺層地下水,易受污染.但流域飲用水水質(zhì)現(xiàn)狀(3年平均狀況)并不容樂觀,在本研究的9處飲用水體中,僅有3處達(dá)到清潔標(biāo)準(zhǔn).2012-2014年間,多卻村井水水質(zhì)惡化,這是由于2011年多卻鄉(xiāng)接通自來水后,多卻村井水被棄用,人為污染加重,但當(dāng)?shù)睾芏嗬先巳燥嬘么司黄渌嬘盟|(zhì)均有改善,這與當(dāng)?shù)仫嬎こ痰闹鸩酵晟泼芮邢嚓P(guān).Se、Al和NO-3為流域飲用水污染因子,化學(xué)元素多以溶解態(tài)或離子形式存在于水體中,人體飲用后吸收率達(dá)90%以上[21],因而飲用水污染對(duì)人體健康危害極大.
與流域地表水一致,Se也為飲用水主要污染物,長期飲用可導(dǎo)致人體Se中毒.但該元素也是人體必需微量元素之一,Se缺乏是引起大骨節(jié)病、克山病及具有地區(qū)多發(fā)性癌癥的重要原因[17],特別是西藏自治區(qū)為我國大骨節(jié)病最為嚴(yán)重的病區(qū)之一[22],山南地區(qū)多個(gè)縣為病區(qū),甚至重病區(qū),而羊卓雍錯(cuò)流域所在的浪卡子縣為非病區(qū)[23],這與該流域水體中較高的Se濃度密切相關(guān).各水體中的NO-3和Al濃度差異較大,2種元素分別為多卻村和吉窮村井水的主要污染物.硝酸鹽是地下水中最常見的污染物之一,除源于地層外,更多來自于生活污水、糞便垃圾的下滲污染和農(nóng)用化肥污染[24-25],尤其是多卻村井水棄用后,更多的人為污染加重該井水水質(zhì)的惡化.飲用高濃度硝酸鹽水體后,水中硝酸鹽在消化系統(tǒng)內(nèi)被還原為亞硝酸鹽,毒性擴(kuò)大11倍[26],人體將因缺氧而患高鐵血紅蛋白癥,還可能發(fā)生消化系統(tǒng)癌變[27].Al占地殼含量的8%,具兩性,吉窮村井水PH值較高(多年P(guān)H平均值為9.03),促使土壤中的Al溶解進(jìn)入井水[28].雖然Al在毒理學(xué)上屬于低毒性金屬元素,但水中的游離Al3+體積小、生物半衰期長,極易進(jìn)入血液并蓄積[29],多引發(fā)鋁型腦病、鋁型骨病和鋁型貧血[30]3種中毒性疾病.此外,F(xiàn)-也是人體的必須微量元素,適量的F-可以預(yù)防齲齒,并對(duì)骨骼的形成和增強(qiáng)至關(guān)重要[19],而打隆鎮(zhèn)自來水中F-濃度過低,極易引起齲齒、骨質(zhì)疏松等疾?。?1].
3.3防治措施
為有效控制和減少羊卓雍錯(cuò)流域水體污染,維護(hù)生態(tài)環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活的健康發(fā)展,結(jié)合羊卓雍錯(cuò)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際,提出以下防治措施:做好水環(huán)境保護(hù)的宣傳教育工作,使當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民了解流域水質(zhì)現(xiàn)狀并意識(shí)到水質(zhì)惡化所帶來的危害;開展流域環(huán)境綜合整治,改善農(nóng)村生活固體垃圾隨處堆放、生活污水無序排放現(xiàn)狀;控制農(nóng)業(yè)面源污染,推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖污染物的無害化、資源化,降低作物種植中農(nóng)藥的使用量,嚴(yán)禁劇毒、高殘留農(nóng)藥的使用;做好飲用水安全保障工作,繼續(xù)完善飲用水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提倡飲用自來水,盡量避免飲用井水;繼續(xù)加強(qiáng)流域水質(zhì)監(jiān)測(cè),及時(shí)為有關(guān)部門決策提供科學(xué)依據(jù).
羊卓雍錯(cuò)流域地表水體中,羊卓雍錯(cuò)和巴糾錯(cuò)水質(zhì)狀況最差,水體中度污染(Ⅳ級(jí)水質(zhì));沉錯(cuò)、空姆錯(cuò)、牙間曲、浦宗曲、普莫雍錯(cuò)、香達(dá)曲水體尚清潔(Ⅱ級(jí)水質(zhì));曲清河、卡洞加曲、卡魯雄曲、嘎馬林河水體清潔(Ⅰ級(jí)水質(zhì)).水體Se濃度普遍超標(biāo)或接近標(biāo)準(zhǔn)范圍上限;巴糾錯(cuò)F-濃度超標(biāo),羊卓雍錯(cuò)、普莫雍錯(cuò)和沉錯(cuò)中F-濃度接近標(biāo)準(zhǔn)值上限.2010-2014年各地表水水質(zhì)變化存在差異,但均在最近2年保持較好水質(zhì).居民飲用水體中,自來水主要引自高山泉水,受污染較小,因而水質(zhì)好于井水,具體而言,多卻村、吉窮村井水及打隆鎮(zhèn)、阿扎鄉(xiāng)自來水受輕度污染(Ⅲ級(jí)水質(zhì));多卻鄉(xiāng)、工布學(xué)鄉(xiāng)自來水尚清潔(Ⅱ級(jí)水質(zhì));張達(dá)鄉(xiāng)、白地鄉(xiāng)、卡龍鄉(xiāng)自來水未受到污染(Ⅰ級(jí)水質(zhì)).2012-2014年間,除多卻村井水外的其他飲用水水質(zhì)均有所提升. Se為飲用水主要超標(biāo)項(xiàng);NO-3、Al分別為多卻村井水、吉窮村井水的污染指標(biāo).水質(zhì)污染不僅破壞流域生態(tài)環(huán)境、阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展,更威脅到當(dāng)?shù)鼐用裆眢w健康.因此,水質(zhì)保護(hù)的宣傳教育、流域環(huán)境的綜合整治、控制農(nóng)業(yè)面源污染、飲用水安全保障工作以及持續(xù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)亟需加強(qiáng).
必須指出的是,流域水質(zhì)變化是全球變化研究的一個(gè)重要方面,本研究對(duì)近5年地表水和近3年飲用水水質(zhì)變化情況做了說明,但數(shù)據(jù)時(shí)間尺度小,還需進(jìn)行流域水質(zhì)的長期監(jiān)測(cè)和分析.其次,受野外條件限制,采樣點(diǎn)的布設(shè)仍不完善,如缺少普莫雍錯(cuò)西部及湖心采樣點(diǎn)、河水采樣點(diǎn)僅布設(shè)在河流入湖口、居民飲用水采樣點(diǎn)偏少等,亟需加大空間采樣密度.另外,目前尚不能精準(zhǔn)判斷流域水體污染物來源,人口分布、生產(chǎn)生活方式的深入調(diào)查可為人為活動(dòng)的污染提供數(shù)據(jù)支撐,將在未來工作中進(jìn)行補(bǔ)充.最后,為更好地探討水質(zhì)與地方病的關(guān)系,有必要對(duì)當(dāng)?shù)蒯t(yī)療部門進(jìn)行調(diào)研,獲得地方病情準(zhǔn)確資料,做好量化分析工作.
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Assessment of water quaLity and the poLLution factors of waters in Yamzhog Yumco Basin,Tibet
ZHE Meng1,2,ZHANG Xueqin1**,SUN Rui3&WANG Buwei1,2
(1:Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation,Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,P.R.China)
(2:University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,P.R.China)
(3:Rubber Research Institute,Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences,Danzhou 571737,P.R.China)
As a vital indicator of watershed ecosystem,water quality has essential imPlications for the develoPment of the ecological environment and economic society.Meanwhile,water quality assessment Provides indisPensable suPPort for the integrated control of water Pollution.The water quality of surface waters(i.e.lake and river waters)and drinking waters(i.e.well and taP waters)has been investigated in Yamzhog Yumco Basin since 2010 and 2012,resPectively.Based on the annual average data,the Pollution factors of waters in Yamzhog Yumco Basin were analyzed by utilizing the single factor Pollution evaluation method,and the Present situation of water quality exerted as well with the Nemerow Pollution index method.The analysis revealed that the Yamzhog Yum Co and the Bajiu Co are both moderately Polluted,while the other 10 surface waters are clean or almost clean.Moreover,the selenium and fluoride contents are generally exceeded or close to the uPPer limit of the standard range.Two thirds of the nine drinking waters are Polluted to different degrees with the selenium,aluminum,and nitrate as the main Pollution factors.In addition,the quality of taP waters is much better than that of well waters.Water Pollutants,through the water-soil-Plant-animal system,could cause the destruction of ecological environment,hinder the sustainable develoPment of agriculture,and finally threaten human's health. Therefore,in order to control and reduce the water Pollution in Yamzhog Yumco Basin,it is necessary to renovate the basin environment comPrehensively,control the agricultural non-Point Pollution,and imProve the drinking water facilities.Meanwhile,further water quality monitoring is valuable in such Process.
Yamzhog Yumco Basin;single factor Pollution evaluation;Nemerow Pollution index;Pollution factor
10.18307/2016.0207
*國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41171062,41471064)資助.2015-06-16收稿;2015-08-16收修改稿.者萌(1989~),女,博士研究生;E-mail:aimierzhe@126.com.
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;E-mail:zhangxq@igsnrr.ac.cn.