西藏主要水系重金屬污染研究

摘 要：西藏地區(qū)是我國(guó)河流水系分布最多的省份之一，水資源豐富。區(qū)內(nèi)發(fā)育有金沙江、怒江、瀾滄江、以及雅魯藏布，是長(zhǎng)江、橫河、以及布拉馬普特拉河等的主要源頭，其水系生態(tài)環(huán)境對(duì)我國(guó)乃至亞洲地區(qū)至關(guān)重要。但是西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境極其脆弱，近年來(lái)因人為因素的干擾，部分水系環(huán)境已經(jīng)開(kāi)始受到重金屬污染的威脅。文章按照前人的分類，以河流的歸宿將西藏地區(qū)水系分為太平洋水系、印度洋水系、藏北內(nèi)流水系、藏南內(nèi)流水系四大水系，分別總結(jié)了不同水系地區(qū)重金屬污染狀況。

關(guān)鍵詞：西藏；水系；重金屬污染

中圖分類號(hào)：X824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）23-0076-03

Abstract： Tibet is one of the provinces with the most rivers in China， which is rich in water resources. Jinsha River， Nujiang River， Lancang River and Yarlung Zangbo River are the main sources of the Yangtze River， Henghe River and Brahmaputra River. The ecological environment of their water systems is of great importance to China and even to the region of Asia. However， the ecological environment in Tibet is extremely fragile. In recent years， some water systems have been threatened by heavy metal pollution due to the disturbance of human factors. According to the classification of the predecessors， according to the fate of the rivers， the water system in Tibet is divided into four major water systems： Pacific River system， Indian Ocean River system， North Tibet River system， and South Tibet River system， and the heavy metal pollution status in different river systems is summarized respectively.

Keywords： Tibet； water system； heavy metal pollution

引言

水是地球上最重要的資源，也是一種不可再生資源。在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航運(yùn)以及日常的生活中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。水對(duì)于生命體的作用，更是不言而喻的。但是，隨著人類社會(huì)的發(fā)展，各種各樣的污染物被排入到水體中，嚴(yán)重影響了水體的健康狀況。尤其是重金屬污染，它不同有機(jī)污染，在任何環(huán)境下都不會(huì)降解，進(jìn)入環(huán)境后，便成為環(huán)境污染物[1]，并在與之接觸的生物體內(nèi)產(chǎn)生富集作用，最后經(jīng)過(guò)食物鏈進(jìn)一步放大而對(duì)人產(chǎn)生危害，而且很少量的重金屬就會(huì)威脅到人體健康。

西藏自治區(qū)位于我國(guó)西南邊陲，是我國(guó)河流最多的省份之一，同時(shí)也是生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)脆弱的地區(qū)。近年來(lái)，隨著西藏基礎(chǔ)建設(shè)與交通設(shè)施的完善，人口也隨之增長(zhǎng)，同時(shí)各種礦產(chǎn)資源勘探工作取得重大突破，為西藏經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展創(chuàng)造了必備條件，與此同時(shí)與發(fā)展伴隨的環(huán)境重金屬污染問(wèn)題也相繼出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅到西藏地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。本文通過(guò)總結(jié)西藏地區(qū)不同流域內(nèi)一些主要河流水系重金屬污染現(xiàn)狀，為西藏地區(qū)的水系重金屬污染的防治與保護(hù)提供依據(jù)。

1 西藏地區(qū)水系分布與重金屬污染狀況

西藏自治區(qū)是我國(guó)河流最多的省份之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，西藏境內(nèi)流域面積大于2000平方公里的河流超過(guò)100條。其中著名的金沙江、怒江、瀾滄江、以及雅魯藏布江都經(jīng)過(guò)這里；怒江和雅魯藏布江發(fā)育于此；橫河、印度河、布拉馬普特拉河、湄公河、薩爾溫江、伊洛瓦底江等河流的上源都在這里。

西藏的水系按最終歸宿可劃分為太平洋水系、印度洋水系、藏北內(nèi)流水系、藏南內(nèi)流水系四大水系[2]。不同水系流域面積如表1，可以看出太平洋水系和藏北內(nèi)流水系流域面積較小，總共占到西藏總面不到10%，而印度洋水系和藏北內(nèi)流水系占據(jù)西藏地區(qū)主要的流域面積，分別占西藏總面積的43.91%和48.76%。

1.1 太平洋水系

金沙江和瀾滄是太平洋水系在西藏境內(nèi)的代表性河流。其中金沙江是長(zhǎng)江上游河段，發(fā)源于青藏高原唐古拉山山脈雪山，流經(jīng)青海省玉樹藏族自治州，沿西藏、四川交界線向南，最后進(jìn)入云南。在西藏境內(nèi)河長(zhǎng)509公里，流域面積23060平方公里。金沙江上游河段因礦業(yè)城市的發(fā)展，造成河流水體和沉積物重金屬污染嚴(yán)重。尤其是攀枝花河段，該地是我國(guó)典型的礦業(yè)城市，釩鈦工業(yè)和鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，在金沙江攀枝花河段中，沉積物中重金屬Cu、和V有效態(tài)的含量占總量的比例較高，分別為87.8%和33%，容易再次釋放到水體之中，對(duì)水體造成二次污染[3]。上游青海玉樹段的巴塘河河口至云南迪慶奔子欄河段，底泥均受到不同程度的重金屬污染，其中重金屬Cd和As的含量均超過(guò)GB15618-1995三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，底泥受到Cd污染嚴(yán)重[4]。

瀾滄江在上游分為扎曲和昂曲兩個(gè)支流，其中扎曲起源于青海雜多縣境內(nèi)的夏茸加山麓，昂曲發(fā)源于西藏巴青縣境內(nèi)的萬(wàn)馬拉，扎曲和昂曲匯合于昌都，經(jīng)芒康縣最后流入云南，出云南后的河段為湄公河。瀾滄江在西藏境內(nèi)流域面積38470平方公里，全長(zhǎng)09公里。流域內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，礦產(chǎn)的開(kāi)采，是引起河流沉積物重金屬污染的主要因素，尤其瀾滄江下游舊州和功果橋河段， 江流域鉛鋅礦開(kāi)采導(dǎo)致沉積物中出現(xiàn)重金屬富集現(xiàn)象，單因子重金屬潛在生態(tài)危害為輕度到強(qiáng)度污染。其上中游，重金屬主要來(lái)自于鉛鋅礦的開(kāi)采，而下游地區(qū)人口密度較大，農(nóng)業(yè)工業(yè)廢水，是重金屬污染的主要來(lái)源[5]。

1.2 印度洋水系

印度洋水系在西藏境內(nèi)的代表河流有雅魯藏布江和怒江、以及森格藏布、西巴霞曲、朋曲、朗欽藏布、馬甲藏布、吉太曲、波曲等。雅魯藏布江為西藏第一大河，發(fā)源于喜馬拉雅山北麓仲巴縣境內(nèi)的杰馬央宗冰川，流經(jīng)仲巴縣里孜的一段為當(dāng)曲藏布，過(guò)仲巴縣后便為雅魯藏布江。

雅魯藏布江中段是人口最為密集區(qū)，年楚河、拉薩河和尼洋河是其最主要的三條支流，分別流經(jīng)日喀則、拉薩、和八一人口最為密集的三個(gè)地區(qū)。拉薩河是雅魯藏布江的主要支流之一，流經(jīng)拉薩市，為拉薩提供主要的生活、農(nóng)業(yè)、以及工業(yè)用水。拉薩河重金屬污染的來(lái)源主要有三個(gè)方面：（1）拉薩河流域分布有眾多礦產(chǎn)資源，在其開(kāi)采過(guò)程中，產(chǎn)生大量重金屬污染；（2）城市人口的增長(zhǎng)和工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致越來(lái)越多的生活廢水和“工業(yè)三廢”，排放到河流中引起河流重金屬污染；（3）同時(shí)城市各種機(jī)動(dòng)車輛產(chǎn)生的尾氣中還有重金屬鉛，經(jīng)過(guò)雨水沉降后，進(jìn)入河流。布多等人（2010）通過(guò)定點(diǎn)采集拉薩河中水樣，測(cè)定水體中鉛鋅含量，得出拉薩河不同河段水體中鉛元素含量處于0.00009-0.00735mg·L-1，平均為0.0019925mg·L-1。符合國(guó)家一類水（GB3838-2002）標(biāo)準(zhǔn)。鋅元素含量處于0.022-0.0790mg·L-1之間，平均值為0.0486mg·L-1，符合（GB3838-2002）二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在靠近公路的點(diǎn)位，以及人類活動(dòng)密集區(qū)，重金屬鉛鋅含量明顯較高。說(shuō)明拉薩河中重金屬主要來(lái)自于人類生產(chǎn)活動(dòng)[6]。拉巴次仁等人（2017）通過(guò)采集尼洋河流域，各個(gè)流域水體，測(cè)定其重金屬含量，除了Fe、Be稍高，其余重金屬符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-002）Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)要求，綜合指數(shù)法表明，水體還未收到重金屬污染影響[7]。年楚河水體中除了As含量稍高外，其余重金屬含量低于Ⅰ類水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)，說(shuō)明水質(zhì)潔凈，未受到重金屬污染[8]。

1.3 藏北內(nèi)流水系

藏北地處青藏高原腹地，該地區(qū)氣候比較惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，年平均氣溫<0℃，半年冰凍期，全年沒(méi)有無(wú)霜期，最高月溫<10℃，屬于高原亞寒帶、高原寒帶氣候類型，高寒缺氧是其典型氣候特征。藏北地區(qū)面積大約為93萬(wàn)km2，約占西藏總面積的76%左右。同時(shí)湖泊廣泛分布，湖泊類型多樣，其中淡水湖少、咸水湖多、鹽湖豐富[9]。這些湖泊大部分以一條主要河流構(gòu)成一個(gè)湖鏈結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，前端為若干微型或小型淡水湖，末端則為面積較大、水位較深、鹽度較高、生物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的鹽湖，形成藏北內(nèi)流水系的基本水系框架。

藏北地區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造決定了該地有大量礦產(chǎn)資源的存在，包括銅、鉛、鋅、鉻、鐵、金等構(gòu)造活動(dòng)形成的金屬礦產(chǎn)資源，以及大量的鋰、硼、鉀等鹽湖礦產(chǎn)資源[10]。藏北地區(qū)人煙稀少，經(jīng)濟(jì)落后，主要以農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)為主，因此該地區(qū)很少受到人為因素的影響，目前藏北地區(qū)礦產(chǎn)資源正處于勘探階段，還未進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)開(kāi)采階段，因此現(xiàn)階段藏北地區(qū)水系并未受到重金屬污染的威脅。因此藏北地區(qū)的一些主要湖泊，如色林錯(cuò)、納木錯(cuò)、班戈錯(cuò)、以及達(dá)則錯(cuò)水體和沉積物中重金屬含量都低于人類活動(dòng)頻繁地區(qū)湖泊[11]。但是藏北地區(qū)由于大量的金屬礦床的存在，風(fēng)化產(chǎn)生大量的重金屬元素，從流域中匯集進(jìn)入到水系當(dāng)中，因此藏北地區(qū)湖泊中重金屬含量，普遍高于沒(méi)有礦床分布的地區(qū)[12]。表明即使在重金屬礦床密集分布的地區(qū)，在沒(méi)有人為干擾的自然風(fēng)化過(guò)程所產(chǎn)生重金屬通量是十分有限的，不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)可見(jiàn)性危險(xiǎn)。但與尚未發(fā)現(xiàn)有金屬礦床分布的地區(qū)相比，達(dá)則錯(cuò)沉積物中重金屬含量稍高，說(shuō)明流域內(nèi)金屬礦床的存在對(duì)湖泊沉積物重金屬含量具有一定影響。

1.4 藏南內(nèi)流水系

藏南內(nèi)流是西藏四大水系中面積最小的一部分，流域面積為26670平方公里，僅占西藏總流域面積的2.22%，占西藏內(nèi)流水系面積的4.36%。藏南內(nèi)流水系主要發(fā)育于喜馬拉雅山以北、雅魯藏布江以南地區(qū)、以及零星分布于藏南外流水系之中的內(nèi)流水系?？ǘ醇忧窃撍抵凶畲蟮暮恿?，河長(zhǎng)73公里，流域面積為1325平方公里；其次是扎曲，河長(zhǎng)71公里，流域面積861平方公里；其余河流長(zhǎng)度多在50公里以內(nèi)，流域面積不足500平方公里。

藏南內(nèi)流水系占地面積很小，流域內(nèi)重金屬主要來(lái)自于巖石的風(fēng)化和大氣沉降過(guò)程。在礦產(chǎn)分布較少的地區(qū)，通過(guò)巖石風(fēng)化產(chǎn)生的重金屬含量較少，不會(huì)對(duì)水系生態(tài)環(huán)境造成威脅。如普莫雍錯(cuò)沉積物中，Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Mn和Fe的平均濃度分別為26.4μg·g-1、6.64 μg·g-1、16.2μg·g-1、26.2μg·g-1、50.2μg·g-1、0.363μg·g-1、16.8μg·g-1、0.302mg·g-1和9.84mg·g-1，低于受人類活動(dòng)影響較大的滇池、以及北美五大湖區(qū)。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評(píng)價(jià)也表明其沉積物中重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低[13]。普莫雍錯(cuò)沉積物中，Mn主要來(lái)源與地表徑流中的碎屑物質(zhì)，其他重金屬的主要來(lái)源為巖石的風(fēng)化以及大氣沉降過(guò)程。而在巖石中某種元素豐度極高的地區(qū)，該類重金屬通過(guò)風(fēng)化作用大量進(jìn)入到水體中，對(duì)人體產(chǎn)生危害，形成地方病。如在羊卓雍錯(cuò)流域，Se、F都是巖石中豐度較高的元素[14]，引起地方性硒和氟中毒，導(dǎo)致該地區(qū)居民出現(xiàn)牙齒和骨骼氟中毒，毛發(fā)脫落等現(xiàn)象。

2 西藏水系重金屬污染防治建議

不同于其他污染所帶來(lái)的危害，重金屬污染防治是一個(gè)世界性難題，一旦發(fā)生污染，其生態(tài)修復(fù)治理不但耗資巨大，而且耗時(shí)耗力，并且難以立竿見(jiàn)影。眾所周知，重金屬不僅不可生物降解，還會(huì)在環(huán)境中不斷積累，并可通過(guò)地表徑流和生物地球化學(xué)作用遷移或轉(zhuǎn)化，殃及毗鄰地區(qū)，受污染的植物會(huì)通過(guò)食物鏈危害動(dòng)物和人體健康，因此其危害性和長(zhǎng)期毒性效應(yīng)不容忽視。

目前，對(duì)于水體重金屬污染的治理，主要是通過(guò)人工開(kāi)挖清理河道，將污染的底泥挖去，降低水體受到二次污染的威脅[15]。但是該治理方法，比較耗費(fèi)人力物力，而且恢復(fù)效果較差。對(duì)于外流水系可以通過(guò)汛期，排洪來(lái)降低水體重金屬污染。但是西藏地區(qū)有50%以上的水系屬于內(nèi)流水系，以末端湖泊作為污染物的最終儲(chǔ)庫(kù)，一旦受到污染，只能通過(guò)人工清理底泥來(lái)治理，而西藏地區(qū)這種大面積的湖泊水系，人工清理耗費(fèi)巨大，且操作難度大。

因此，對(duì)于西藏地區(qū)水系重金屬污染問(wèn)題，首先必須加強(qiáng)監(jiān)管，從源頭防治，減少含有重金屬的污染物排放進(jìn)入到河流水系之中；第二，加強(qiáng)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)力度，對(duì)出現(xiàn)的污染事件能夠采取有效的措施及時(shí)處理，將污染消滅在萌芽狀態(tài)；最后，加大環(huán)境治理方面的投資，通過(guò)國(guó)家出資，定期對(duì)污染水系進(jìn)行人工修復(fù)，恢復(fù)水系生態(tài)環(huán)境。

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