2019—2020年陽(yáng)宗海水質(zhì)現(xiàn)狀及特征

陳瑞娟，李 明，周思辰，馮 暉，劉 云

(1.云南省生態(tài)環(huán)境廳駐昆明市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 昆明 650228；2.云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站，云南 昆明 650032)

0 引言

陽(yáng)宗海是云南九大高原湖泊之一，位于東經(jīng)102°59′～103°02′，北緯24°51′～24°58′，湖面呈紡錘形，海拔1770m，南北長(zhǎng)約12km，東西寬約3km，是由于地面斷裂的強(qiáng)烈發(fā)育形成的地塹式斷陷湖泊。根據(jù)《全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)劃(2011-2030年)》，陽(yáng)宗海湖區(qū)被劃為陽(yáng)宗海飲用、景觀用水區(qū)，水質(zhì)目標(biāo)II類[1]。陽(yáng)宗海為天然淡水系統(tǒng)，涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和健康等諸多方面，具有城鎮(zhèn)和工農(nóng)業(yè)用水、防洪、旅游景觀、調(diào)節(jié)氣候等多種功能。2008年企業(yè)違法不達(dá)標(biāo)排放，導(dǎo)致陽(yáng)宗海發(fā)生嚴(yán)重砷污染事故，水質(zhì)嚴(yán)重惡化，引發(fā)社會(huì)對(duì)陽(yáng)宗海砷污染的強(qiáng)烈關(guān)注[2-3]。為了恢復(fù)陽(yáng)宗海生態(tài)環(huán)境，采取了一系列的有效措施，如河(湖)岸線管控、水資源管理、水生態(tài)修復(fù)、水污染防治、水環(huán)境治理、執(zhí)法監(jiān)管等。2013年3月1日，正式實(shí)施全面修訂完成《云南省陽(yáng)宗海保護(hù)條例》[4]；2015年12月，啟動(dòng)陽(yáng)宗海環(huán)湖截污項(xiàng)目等措施，倡導(dǎo)減排、循環(huán)、增效、節(jié)能的低碳區(qū)域；2017年，陽(yáng)宗海黨工會(huì)提出黨建與河(湖)長(zhǎng)制“雙推進(jìn)” “雙提升”的工作機(jī)制，以及陽(yáng)宗海河長(zhǎng)長(zhǎng)期巡河制，這些都為保護(hù)陽(yáng)宗海，改善陽(yáng)宗海水質(zhì)，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境發(fā)揮著不可替代的作用。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2019年2月—2020年11月對(duì)陽(yáng)宗海進(jìn)行監(jiān)測(cè)，每月1次，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為陽(yáng)宗海北、陽(yáng)宗海中、陽(yáng)宗海南，見(jiàn)圖1；監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有化學(xué)需氧量、總磷、總氮、氨氮、砷，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分析方法見(jiàn)表1。

圖1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖

2 結(jié)果與討論

2.1 陽(yáng)宗海水質(zhì)現(xiàn)狀

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖2～圖6所示。

由監(jiān)測(cè)結(jié)果，結(jié)合表2可知，陽(yáng)宗海未完全達(dá)到水環(huán)境功能要求II類標(biāo)準(zhǔn)[5]。NH3-N濃度范圍0.048～0.207mg/L、As濃度范圍0.0181～0.0348mg/L達(dá)到II類；CODCr濃度范圍11～20mg/L、TP濃度范圍0.01～0.034mg/L達(dá)到II類或III類；TN濃度范圍0.45～1.07mg/L，除了2019年2月陽(yáng)宗海南監(jiān)測(cè)點(diǎn)位出現(xiàn)一次最高值1.07mg/L超出III類，其它為II類或III類。CODCr監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)34.8%達(dá)到II類，TP監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)84.8%達(dá)到II類，TN監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)4.5%達(dá)到II類。

表1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分析方法及方法依據(jù)

圖2 2019—2020年CODCr濃度變化

圖3 2019—2020年TP濃度變化

圖4 2019—2020年TN濃度變化

圖5 2019—2020年NH3-N濃度變化

圖6 2019—2020年As濃度變化

表2 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值 (mg/L)

2.2 陽(yáng)宗海水質(zhì)變化特征

采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法，對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目三個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)的月均值進(jìn)行分析，衡量隨時(shí)間污染物濃度變化趨勢(shì)在統(tǒng)計(jì)上有無(wú)顯著性，見(jiàn)表3。

表3 2019-2020年Spearman秩相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果表

CODCr、TP、TN、NH3-N的rs均<0，表明呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，As的rs>0，表明呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中CODCr、As的|rs|WP(0.05)、TN和NH3-N的|rs|>WP(0.01)，表明下降趨勢(shì)顯著，濃度明顯降低。

CODCr濃度值≤15mg/L出現(xiàn)在2019年的5—9月，2020年的1—2月、4—7月、10—11月；TP整體上2020年比2019年偏低，低值出現(xiàn)在2019年8—10月、12月，2020年6月、10—11月；As的年度低值分別出現(xiàn)在2019年10月、2020年7月，2019年2—5月呈明顯下降趨勢(shì)，2019年5月—2020年6月相對(duì)平穩(wěn)，在小范圍內(nèi)有所波動(dòng)，2020年8—9月、11月稍有明顯上升趨勢(shì)。陽(yáng)宗海流域汛期為5—10月，降水量占全年降水量的86%，其中6—8月占全年降水量的57%，占整個(gè)汛期的66%，呈現(xiàn)夏季豐水、冬季枯水、春秋季相對(duì)過(guò)渡的形式。CODCr、TP、As的低值主要出現(xiàn)在5—10月，為陽(yáng)宗海汛期，濃度整體上雖有波動(dòng)卻相對(duì)平穩(wěn)，受汛期影響不明顯。TN和NH3-N明顯呈現(xiàn)出5—11月明顯偏低，2019年12月—2020年4月相對(duì)偏高，表明TN、NH3-N濃度受陽(yáng)宗海汛期影響較大，汛期濃度相對(duì)明顯偏低。

2.3 基于Pearson相關(guān)系數(shù)顯著性分析

各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目月均值進(jìn)行Pearson相關(guān)系數(shù)顯著性分析，見(jiàn)表4。除了TN與NH3-N在 0.05 水平(單側(cè))上顯著相關(guān)，其它測(cè)定項(xiàng)目之間相關(guān)性不顯著。

陽(yáng)宗海北、陽(yáng)宗海中、陽(yáng)宗海南每月As的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)系數(shù)顯著性分析，見(jiàn)表5。表明各點(diǎn)位之間As濃度變化相關(guān)性顯著。

表4 測(cè)定項(xiàng)目Pearson相關(guān)系數(shù)結(jié)果表

表5 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位As濃度Pearson相關(guān)系數(shù)結(jié)果表

砷污染事件后，采用FeCl3絮凝劑定期噴灑湖面，使水中砷形成難溶沉淀物，沉積到湖底[6]。2019—2020年對(duì)陽(yáng)宗海底泥中As測(cè)定分析，濃度呈下降趨勢(shì)，見(jiàn)圖7。其濃度對(duì)水體中As濃度的變化也有著一定的相關(guān)性，其濃度降低也有利于水體中As濃度降低。

圖7 2019—2020陽(yáng)宗海底泥As變化

3 結(jié)論

整體上2019—2020年CODCr、TP、TN、NH3-N濃度均呈現(xiàn)不同程度的下降，As濃度相對(duì)平穩(wěn)，水質(zhì)趨向變好，但陽(yáng)宗海水質(zhì)未完全達(dá)到水環(huán)境功能要求II類標(biāo)準(zhǔn)。NH3-N、As達(dá)到II類；CODCr、TP為II類或III類；TN除了2019年2月出現(xiàn)最高值1.07mg/L超出III類，其它為II類或III類。陽(yáng)宗海流域徑流主要來(lái)自大氣降水，在汛期，大量降雨進(jìn)入陽(yáng)宗海湖體，相關(guān)污染物濃度會(huì)有不同程度的下降，TN和NH3-N在汛期濃度變化尤為明顯。Pearson相關(guān)系數(shù)分析得出除了TN與NH3-N濃度在 0.05 水平(單側(cè))上顯著相關(guān)，其它之間濃度變化相關(guān)性不顯著；不同點(diǎn)位As污染物濃度變化相關(guān)性顯著。為了陽(yáng)宗海水質(zhì)盡早達(dá)到水環(huán)境功能要求II類標(biāo)準(zhǔn)，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，建議有關(guān)部門持續(xù)加大監(jiān)管力度，多措并舉。