黃龍景區(qū)人類活動對水環(huán)境質(zhì)量的影響

(黃龍國家級風(fēng)景名勝區(qū)管理局，四川 松潘 623300)

黃龍景區(qū)位于松潘縣境內(nèi)，是以大型地表鈣華景觀而聞名的景區(qū)。近年來，不僅通過觀察發(fā)現(xiàn)景觀質(zhì)量有所下降，同時通過一些監(jiān)測手段也檢測到區(qū)內(nèi)的水量、水質(zhì)都有不同程度的變化。這種變化除自然因素外，大量的人類活動也是導(dǎo)致景觀質(zhì)量變化的一個重要因素。本文旨通過對景區(qū)內(nèi)的水環(huán)境檢測指標(biāo)(本文特指溶解氧與生化需氧量)結(jié)果與人類活動過程進(jìn)行對比分析，以說明人類活動對區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量造成影響進(jìn)而導(dǎo)致景觀質(zhì)量下降。

1 研究區(qū)概況

黃龍鈣華景觀發(fā)育于岷山山脈中段的主峰雪寶頂北側(cè)一條南北向的U型谷中，海拔在3000～4500m左右。以黃龍望鄉(xiāng)臺為界，望鄉(xiāng)臺南至岷山主峰雪寶頂北一帶廣大碳酸鹽巖分布區(qū)域是黃龍鈣華景觀形成的主要鈣華物補(bǔ)給源，同時這一區(qū)域也是景觀水源補(bǔ)給系統(tǒng)區(qū)域。這一區(qū)域主要為單一的山岳冰川幽谷，大量的冰雪融水及大氣降水是區(qū)內(nèi)主要和重要的補(bǔ)水來源。水流下滲至基巖——碳酸鹽巖，再向深部及北部運(yùn)移，在北部的黃龍溝望鄉(xiāng)臺斷裂處受阻后上升到地表，形成了以轉(zhuǎn)花泉為首的黃龍泉群[1]。并以上升泉上升至地表，向北部地形的低勢點——黃龍溝運(yùn)移并溢出形成徑流轉(zhuǎn)換區(qū)[2-3](圖1)，“黃龍泉群——迎賓池”區(qū)域是黃龍的主體景觀范圍。

圖1 黃龍溝地質(zhì)剖面及水循環(huán)示意圖 (據(jù)張金流等[4]修改)

2 研究范圍及方法

2.1 范圍

根據(jù)景區(qū)內(nèi)流入景觀的水體范圍，選取了源水區(qū)及徑流轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)的11個地下水(泉)和1個地表水，對其水中的溶解氧、五日生化需氧量進(jìn)行測定。

2.2 方法

2.2.1 溶解氧的現(xiàn)場測定

采用便攜式數(shù)字化pH/電導(dǎo)率/溶解氧儀，對水中溶解氧含量進(jìn)行現(xiàn)場測定，結(jié)果以氧的mg/l表示。

2.2.2 五日生化需氧量水樣采集及室內(nèi)分析

采用生化需氧量分析儀分析水樣。首先將水樣移入實驗瓶，在樣水中滴入兩滴硝化抑制劑(試劑)，將塑料塞管放置于瓶口上，在塑料塞管中放入兩粒氫氧化鈉(顆粒)，之后將樣水放置到分析儀上，旋緊并啟動感應(yīng)頭后，將樣品放入20℃恒溫箱內(nèi)，測試5天后采集數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 轉(zhuǎn)花泉群的溶解氧、生化需氧量濃度變化情況

轉(zhuǎn)花池泉群由6個大小不同的上升泉組成(見圖2)，其中1號泉、2號泉(轉(zhuǎn)花泉)、3號泉流量較大，也具有代表性。1號泉中的生物需氧量濃度為13.5mg/L，溶解氧的濃度為2.83mg/L。2號泉(轉(zhuǎn)花泉)中的生物需氧量高達(dá)20mg/L，溶解氧的含量為1.43mg/L。3號泉生物需氧量達(dá)7.07mg/L，溶解氧的含量為4.98mg/L。從1～3號泉點溶解氧及生物需氧量濃度對比，2號泉(轉(zhuǎn)花泉)生物需氧量濃度最高，溶解氧濃度最低。其次為1號泉，再次為3號泉。出現(xiàn)這種狀況是由于這三個泉的地理位置大致處于一個水平位置。其中，2號泉在最上部，以下距離大約50m處為1號泉，再距約20m為3號泉。這3個泉中的生化需氧量含量呈遞減趨勢，而溶解氧含量逐漸上升(4、5、6號泉水量小，且地理位置不同)。轉(zhuǎn)花泉群是五彩池的主要水源(也是全區(qū)的主要水源之一，地表水為另一水源)，泉群距彩池距離約200m左右，因此出現(xiàn)了五彩池上部的生物需氧量濃度達(dá)到5.3mg/L、溶解氧濃度為6.2mg/L的現(xiàn)狀。

圖2 轉(zhuǎn)花泉群位置示意圖

3.2 轉(zhuǎn)化泉的溶解氧、生化需氧量濃度變化情況

轉(zhuǎn)化泉是指“徑流——轉(zhuǎn)化區(qū)”中由黃龍泉群及地表水經(jīng)過二次轉(zhuǎn)化后形成的泉。二次轉(zhuǎn)化泉由5個泉構(gòu)成，其中的玉液泉、含羞泉、龍泉眼為3個大泉(見圖1)，也具代表性，其溶解氧、生化需氧量濃度(見下表)。

二次轉(zhuǎn)化泉溶解氧、生化需氧量濃度數(shù)據(jù)表

根據(jù)上表可以了解到二次轉(zhuǎn)化泉的生化需氧量濃度低于國家Ⅰ類水的標(biāo)準(zhǔn)值(≤3mg/L)，平均值在0～3mg/L之間。溶解氧濃度高于國家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)值(≥7.5mg/L)，平均值在8～9mg/L之間。

3.3 人類活動對黃龍景區(qū)水環(huán)境質(zhì)量的影響

3.3.1 景區(qū)溶解氧、生化需氧量濃度與水質(zhì)的關(guān)系

空氣中的氧溶解于水中成為溶解氧，水中微生物分解有機(jī)物時會消耗水中的氧稱為生化需氧量。在自然條件下，地表水中的溶解氧量在5～10mg/L，水質(zhì)處于優(yōu)質(zhì)狀態(tài)。當(dāng)水中溶解氧量低于5mg/L時，說明水中含有有機(jī)物，而微生物對其進(jìn)行分解時消耗了水中大量的氧，生化需氧量濃度增大，其值越高，說明水中有機(jī)污染物越多，污染也就越嚴(yán)重(此兩項指標(biāo)成反比)。

通過對景區(qū)12個水源監(jiān)測點的生化需氧量、溶解氧濃度進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)花泉群水中的BOD5(生化需氧量)值普遍高于國家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)值(≤3mg/L)，尤其是2號泉(轉(zhuǎn)花泉)水中的生化需氧量濃度高達(dá)10～20mg/L，超出國家Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)值30%～60%以上(見圖3)。與此同時，當(dāng)水體中的生化需氧量值越高時，DO(溶解氧)的值就越低。以2號泉(轉(zhuǎn)花泉)為例，水中生化需氧量最高，其水中溶解氧的值也最低(見圖3)。在檢測二次轉(zhuǎn)化泉水中的生化需氧量、溶解氧濃度時，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化泉中的生化需氧量與溶解氧均達(dá)到國家一類水標(biāo)準(zhǔn)值(見左表)。

圖3 泉點BOD5與DO對比示意圖

將區(qū)內(nèi)各泉點中生化需氧量與溶解氧濃度與國家一類水標(biāo)準(zhǔn)值比對，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)花泉群的生化需氧量與溶解氧濃度遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)值，其水質(zhì)受到污染并處于污染狀態(tài)。而二次轉(zhuǎn)化泉的生化需氧量與溶解氧濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，其水質(zhì)處于優(yōu)良狀態(tài)。

3.3.2 人類活動對景區(qū)水質(zhì)環(huán)境的影響

“轉(zhuǎn)花泉”是轉(zhuǎn)花泉群的代表泉，由于在當(dāng)?shù)厝诵哪恐斜蛔u(yù)為“圣泉”，在進(jìn)行朝拜時向水中投入大量的龍達(dá)、五谷雜糧等物質(zhì)，由于此泉面積約為1m2左右，且水流量小，流程短，大量的物質(zhì)集聚水中，水中耗氧嚴(yán)重，溶解氧得不到及時補(bǔ)充，水中的厭氧菌快速繁殖，有機(jī)物因腐敗而使水體變質(zhì)發(fā)臭，水質(zhì)處于污染狀態(tài)。與之相鄰的1號泉、3號泉與也有相同的現(xiàn)象。而二次轉(zhuǎn)化泉由于其泉的位置均在樹叢中，遠(yuǎn)離人群(人類活動未對其造成直接影響)，其水中本身的有機(jī)物含量少，且流量大、流程長，耗氧量不大的同時補(bǔ)氧快速，因此水體水質(zhì)處于優(yōu)質(zhì)狀態(tài)。

通過長期觀察和監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，黃龍景區(qū)水質(zhì)環(huán)境與人類活動有著極為密切的聯(lián)系。在人類活動過程中，當(dāng)對水體產(chǎn)生直接接觸時(如向水中投入物質(zhì))，對水體的污染是最為嚴(yán)重的，反之，人類活動距水源較遠(yuǎn)，而對其水質(zhì)未造成污染時，水質(zhì)優(yōu)良。除了這種直接對水質(zhì)造成的污染外，景區(qū)旅游活動間接對水質(zhì)造成污染的現(xiàn)象也比較明顯。如：游客在旅游過程中產(chǎn)生的固體垃圾、液體污物均對水體的水質(zhì)造成不同程度的影響。從近年來檢測到區(qū)內(nèi)水體中磷酸鹽濃度隨游客人數(shù)增多而不斷增長，導(dǎo)致景區(qū)內(nèi)藻類大面積快速滋長(磷酸鹽是藻類得以生長的營養(yǎng)鹽[5])。同時在檢測中還發(fā)現(xiàn)，水環(huán)境其它指標(biāo)會隨著景區(qū)內(nèi)人類活動的變化而發(fā)生改變。如在旅游旺季、游客人次增多時，水環(huán)境指標(biāo)就會出現(xiàn)上升狀態(tài)，反之亦然，這些現(xiàn)象都充分說明人類活動對景區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

3.4 水環(huán)境質(zhì)量對鈣華景觀質(zhì)量的影響

黃龍景區(qū)是以地表鈣華為主體的旅游景區(qū)，其水環(huán)境質(zhì)量會直接影響景觀質(zhì)量。當(dāng)水中生化需氧量濃度增大時，不但是水質(zhì)變差的一種表現(xiàn)，而且還會產(chǎn)生二氧化碳，當(dāng)水中二氧化碳濃度增大時，不僅無法使碳酸鈣沉積形成鈣華，同時水中大量二氧化碳形成的弱酸還會溶蝕原有的鈣華(淺層循環(huán)的水流主要依靠大氣及土壤生物作用以及人類活動而提供的二氧化碳(CO2)進(jìn)行溶蝕作用[6])。當(dāng)水中的磷酸鹽的指標(biāo)過高時，會引起藻類的快速生長，藻類的滋長不僅影響了鈣華景觀的觀賞價值，其酸性物質(zhì)會阻滯鈣華沉積[7]的同時也會溶蝕原有的鈣華。因此，無論是那種水環(huán)境指標(biāo)超標(biāo)都會影響區(qū)內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量，而水環(huán)境質(zhì)量的改變也將會對鈣華的形成和演化產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

4 結(jié) 論

通過分析黃龍泉水中生化需氧量及溶解氧濃度變化情況與人類活動關(guān)系，發(fā)現(xiàn)人類活動(尤其是直接對水體的接觸)會對區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量造成不同程度的影響，水環(huán)境質(zhì)量的改變將會影響整個鈣華形成機(jī)制的平衡系統(tǒng)。這一平衡系統(tǒng)的破壞，就可能導(dǎo)致鈣華過程從沉積轉(zhuǎn)為溶蝕，這對黃龍地表鈣華景觀的形成是極其不利的。因此，加強(qiáng)黃龍景區(qū)水資源環(huán)境的保護(hù)是一項十分重要的現(xiàn)實問題。

參考文獻(xiàn)

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[3] 楊俊義，萬新南等。九寨溝黃龍地區(qū)鈣華漏斗的特征與成因探討[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2004,31(2)；90-93.

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