长江涪陵段磷时空分布特征研究

卢邦俊 方军毅 鞠廷勇

（重庆市涪陵环境监测中心，重庆 408000）

长江涪陵段磷时空分布特征研究

卢邦俊 方军毅 鞠廷勇

（重庆市涪陵环境监测中心，重庆 408000）

文章重点研究了长江涪陵段的磷（总磷和总溶解性磷）在不同水期、不同断面的分布规律．研究表明，不同水期长江总磷显现的特征总体为枯水期和平水期明显高于丰水期；长江水质中总磷以总溶解性磷为主；受乌江水质影响，在混合段存在水质的分层现象，并提出了混合段的长度；同时，长江涪陵段的泥沙沉降也不明显．

总磷；总溶解性磷；时空分布特征

总磷是地表水水质评价的重要指标，尤其是三峡水库175米蓄水正常运行后，长江中磷的分布特征可能发生了较大的变化．同时，近年来，受乌江上游来水影响，长江、乌江重庆段总磷浓度一直维持较高水平．乌江在涪陵城区汇入长江，本研究就是为了了解长江涪陵段的磷（总磷和总溶解性磷）的时空分布规律及其原因．

1 材料与方法

1.1 样品采集方法

2014年5月、8月、12月共采集三期水样，每个水期连续监测三天，分别代表平水期、丰水期及枯水期．长江、乌江共设置七个监测断面，分别是长江上的鸭嘴石、长江大桥、红光桥、长江三桥、清溪场、南沱以及乌江的麻柳嘴等，每个断面分左、中、右三条垂线，每条垂线分别设表层（水面下0.5米）、1/2水深及底层（河底上0.5米）三个点，采样断面见图1．

图1 采样断面示意图Fig.1 Sketch of investigation stations

1.2 样品分析测试方法

水质理化监测项目有水温、pH、透明度、总磷和总溶解性磷等5项．水温用水温度计法、pH采用玻璃电极法、透明度采用塞氏盘法、总磷和总溶解性磷采用钼酸铵分光光度法[1]．

2 结果与分析

2.1 各个断面内总磷的分布特征

一般认为，只有在深水水库才会发生水质的分层现象[2-4]，像三峡水库这样的河流型水库也是不会发生分层现象的[5]．

从每天的监测结果看，除长江三桥外，各个断面内总磷浓度无显著差异，长江三桥断面总磷浓度变化受乌江水质影响明显，而且不同的水期分布规律不一致，监测结果见表1~3．

表1 平水期长江、乌江总磷监测结果表Tab.1 Concentrations of total phosphorus in normal water season

表2 丰水期长江、乌江总磷监测结果表Tab.2 Concentrations of total phosphorus in flood season

表3 枯水期长江、乌江总磷监测结果表Tab.3 Concentrations of total phosphorus in dry season

从表1~3可以看出，在平水期，受乌江水质影响，长江三桥断面中总磷含量呈现左低右高，上低下高的分布，我们认为，这是由于乌江从长江的右岸汇入，乌江总磷含量又明显高于长江，乌江水温比长江水温低3~4 ℃，乌江水密度较大，相应地在混合区域，由上到下、由左到右，乌江水质含量由低到高，总磷浓度呈现左低右高，上低下高，部分江段呈现出分层现象．

在丰水期，长江、乌江的流速均较快，混合作用更强，因此，在长江三桥断面总磷分布较为均匀，没有发生明显的分层现象．

在枯水期，长江三桥断面总磷含量呈现上低下高，而左中右分布较为均匀，这是由于长江、乌江的流速较慢，同时又处于三峡水库高蓄水位（174~175米），水力混合作用不明显，乌江水温高于长江水温1 ℃左右，乌江水密度较小，而乌江总磷含量又低于长江，乌江水在混合后的表层含量较高，也发生了分层现象．

由于乌江汇入长江后，在平水期和枯水期的长江三桥断面存在分布不均匀和分层现象，而到了清溪场，水质基本均匀，因此，乌江与长江的混合段并不长，不超过10千米．

2.2 各断面间磷的分布特征

2.2.1 各断面间总磷的分布特征

由于各个断面内的总磷分布比较均匀（虽然长江三桥断面平水期、枯水期总磷浓度分布不均匀，但一个断面有9个监测点，算术平均值也基本可以代表断面的平均浓度），因此，采用各个断面的各个点位的算术平均值作为断面总磷浓度值来比较各个断面之间总磷浓度的变化情况，见图2．

图2 不同水期各断面总磷分布图Fig.2 Sketch of distribution of total phosphorus in different seasons

由图2可以看出，长江各个断面水质总磷浓度受乌江影响明显，如果乌江总磷浓度高，则汇合后总磷浓度上升，反之亦然．两江汇合前各断面的总磷浓度基本稳定，汇合均匀后总磷浓度也基本保持稳定．不同水期长江总磷显现的特征总体为枯水期和平水期明显高于丰水期，这可能是丰水期长江流量较大（监测期间，以可以参考的长江寸滩断面流量对比，丰水期是平水期及枯水期流量的五倍左右），稀释作用更为明显的原因，与文献报道[5]一致，但与蓄水初期总磷的分布特征不一致[6]．

2.2.2 各断面间总磷与总溶解性磷分布特征

为了研究不同水期各断面总溶解性磷和总磷的分布情况，同时也为了了解长江涪陵段的泥沙沉降情况，我们分别测定了所有水样中的总溶解性磷和总磷，并取每个断面的算术平均值来作为评价标准．不同水期各断面中总溶解性磷与总磷的比值见表4．

表4 不同水期各断面中总溶解性磷与总磷的比值Tab. 4 Ratio of total dissolved phosphorus to total phosphorus

由表4可以看出，对于平水期和枯水期，由于长江及乌江中泥沙含量均很低，所以，总溶解性磷与总磷的比值较高，达到90%以上，且变化不明显，说明长江涪陵段泥沙沉降不明显．而对于丰水期，由于长江水中泥沙含量高，总溶解性磷与总磷的比值为56.9%~66.2%，与文献报道基本一致[5]，此比值较为稳定，且乌江汇入前没有升高趋势，在汇入后也没有升高趋势，说明在丰水期涪陵段泥沙沉降不明显，泥沙沉降明显的江段在涪陵的下游，与文献报道部分一致[7]．

3 结 论

3.1 在平水期和枯水期，乌江汇入长江后，混合区域水质存在较为明显的分层现象，而在丰水期，水力混合作用很强，没有发现明显的分层现象．

3.2 乌江汇入长江后，仅在长江三桥断面存在分布不均匀的现象，而到了清溪场，水质基本均匀，因此，乌江与长江的混合段并不长，不超过10千米．

3.3 长江各个断面水质总磷浓度受乌江影响明显，如果乌江总磷浓度高，则汇合后总磷浓度上升，反之亦然．不同水期长江总磷显现的特征总体为枯水期和平水期明显高于丰水期，这可能是丰水期长江流量较大，稀释作用更为明显的原因．

3.4 对于平水期和枯水期，长江中总溶解性磷与总磷的比值均较高，达到90%以上．而对于丰水期，总溶解性磷与总磷的比值为56.9%~66.2%，即三个水期长江水质中总磷均以总溶解性磷为主．长江涪陵段的泥沙沉降不明显，在泥沙含量高的丰水期，泥沙沉降明显的江段在涪陵的下游．

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.

[2]董云仙，洪雪花，贺彬，等.云南省高原深水湖泊程海磷形态分布和变化[J].湖泊科学，2012，24（3）：341-346.

[3]黎文，吴丰昌，傅平青，等.贵州红枫湖水体溶解有机质的剖面特征和季节变化[J].环境科学，2006，27（10）：1979-1985.

[4]赵巧华，孙绩华，夏秋.两季洱海、太湖表层混合层的深度变化特征及其机理分析[J].物理学报，2013，62（3）：527-535.

[5]冉祥滨.三峡水库营养盐分布特征与滞留效应研究[D].青岛：中国海洋大学，2009.

[6]张可.三峡水库成库后对典型污染物迁移与时空分布的影响[D].重庆：重庆大学，2008.

[7]郭宏博.三峡水库硅的分布特征及其收支与循环[D].青岛：中国海洋大学，2008.

（责任编辑：朱 丹）

A Study on Temporal-spatial Distribution Characteristics of Phosphorus in Fuling Sector

of Changjiang River
LU Bangjun FANG Junyi JU Tingyong (Chongqing Environmental Monitor Centre of Fuling District, Chongqing 408000)

Distribution characteristics of phosphorous (including total phosphorus and total dissolved phosphorus) in Fuling sector of the Changjiang River in different seasons were studied in this article. The result showed that total phosphorus in dry and normal rainy seasons was higher than that in flood seasons. Total dissolved phosphorus was the main component. Under the influence of the Wujiang River, stratification can be observed in outpouring sections in the Changjiang River. The length of outpouring section was also estimated. Sediment sinking was not obvious in Fuling sector of the Changjiang River.

total phosphorus; total dissolved phosphorus; temporal-spatial distribution characteristics

X8

A

1009-8135（2015）03-0001-03

2015-02-02

卢邦俊（1977-），男，河南新乡人，重庆市涪陵环境监测中心高级工程师，主要研究环境监测．