轿子雪山自然保护区水质季节性监测与评价

2016-12-03刘传杨大新潘洋巩合德

地球 2016年9期

关键词：轿子索道天池

■刘传　杨大新　潘洋巩　合德

（西南林业大学生态旅游学院　云南　昆明　650224）

轿子雪山自然保护区水质季节性监测与评价

■刘传杨大新潘洋巩合德

（西南林业大学生态旅游学院云南昆明650224）

于2014-2015年三次分季节性的对轿子雪山天池、瀑布等景点的水质进行检测，用综合评价指数方法对轿子雪山国家级自然保护区的水质状况进行了分析和评价，以期为该区域生态水系统的保护提供科学的依据。结果表明6个监测点大部分达到地面水国家I类水质标准，夏秋季节部分检测项目超标但尚未对保护区生物构成威胁。受人为因素和自然因素的影响，夏季天池、游客索道等水域N、P微量超标，建议采取相应的措施调控游客和当地牧民的行为，并对某些景点的固定水体定时进行清理。

轿子雪山国家级自然保护区水质监测

轿子雪山国家级自然保护区位于昆明市禄劝县务蒙乡境内，总面积 16456.0hm2，其中核心区面积 6587.1hm2，缓冲区面积4114.5hm2，实验区面积5754.4hm2[1]。最高点轿顶海拔4223米，是昆明地区的最高峰。轿子雪山山势险峻，有数座山峰远看犹如轿子，故名轿子雪山。整座山相对高差超过2000米[2]，加上特有的地形，形成独特的立体气候，从山脚垂直向上气温逐渐下降。轿子山是云南纬度最低的冬季积雪山峰，有着独特的自然景观，每年春季有几十种杜鹃花盛开在山间。加之山上大小不等的高山湖泊、高山草甸和珍稀动植物，使得轿子雪山璀璨多姿[3]。轿子雪山每年11月份下旬至来年4月份为冰雪期，此时瀑布结冰，山间白雪皑皑，冰湖、冰瀑布、雾凇、雪原等景观又带来另一番风味[4]。随着海拔的升高以及水源要素，轿子雪山从下往上依次有阔叶林、针叶林、高山灌木丛、高山草甸等景观分布[5]。为了检测轿子雪山的生态环境质量，于2014年11月至2015年9月分季节性的考察轿子雪山的水质环境要素。

1　采集点分布

于2014年11月、2015年3月、2015年7月三次来轿子雪山实地考察水质。选取六个监测点：轿子雪山缆车道游客中心，海拔（3533m）坐标（E102°52′950″，N26°04′887″）；花径小溪，海拔（3681m）坐标（E102°51′047″，N26°04′908″）；飞来瀑布海拔（3718m）坐标（E102°51′128″，N26°04′878″）；莲花瀑布，海拔（3750m）坐标（E102°51′092″，N26°04′884″）；精怪塘，海拔（3950m）坐标（E102°51′134″，N26°05′159″）；天池，海拔（4010m）坐标（E102°51′008″，N26°05′231″）。特别说明：游客索道中心、花径小溪、飞来瀑布与莲花瀑布水体均是流动性的水体，故水看起来清澈无杂质。而天池与海拔4000米湖泊是固定水体，水底呈褐色，有机物较多，看起来较为浑浊。

2　测量项目及过程

测量项：pH值、溶解氧（ODO）、电导率（COND）、化学需氧量（CDOC）、总磷（TP）、总氮（TN）以及金属元素铁Fe、锌Zn、铜Cu、汞Hg的含量。保护区核心区处在海拔3500米以上，基本不存在其他重金属元素以及氰化物等工业污染物，也不存在农田化肥污水等农业污染物。

测量方法：在各采集点取水样若干，带回实验室后沉淀30min左右，取上部分清水进行检测。利用EXO（多参数水质分析仪）测量pH值、溶解氧（ODO）、电导率（COND）；化学需氧量（CODC）采用指用重铬酸钾氧化法测量[6]；总磷（TP）采用过硫酸钾消解钼酸铵分光光度法测定[7]；总氮（TN）采用碱性过硫酸钾消解～紫外分光光度法测定[8]；重金属离子采用原子吸收法测定[9]。

本研究采用综合污染评价指数法[10]，计算公式为：

其中：P为采样点污染指数，为第项污染指数，为第i项污染物的含量，为第i项污染物的标准。n为参与评价污染物的种类。，位第i项污染物的污染分担率[11]。

3　分析并讨论测量结果

通过实验室检测水样，得出各项数据如下表：

表1　轿子雪山各项目检测结果汇总

3.1pH值

从表1可知，轿子雪山自然保护区水体呈弱酸性，pH均值为6.6，这与自然保护区的各类型土壤均呈弱酸性是一致的。6个区域的pH依次为天池>精怪塘>花径小溪>游客索道中心>莲花瀑布>飞来瀑布，所有的监测点PH值没有明显的差异。保护区夏季所有监测点水体温度在15℃～22℃，冬季（未结冰）水体温度在2℃～7℃其中，夏季天池区水样温度最高，瀑布区水样温度最低，冬季索道中心水样温度最高，天池水样温度最低。

3.2溶解氧（ODO）

轿子雪山水体海拔都处在4000米左右，山顶空气较山下更为稀薄，故溶解氧的含量随着海拔略微降低。溶解氧的平均含量在5-7mg/L。ODO含量的季节性变化大致为：夏季<春季<冬季。

3.3电导率（COND）

范围为3-30μS/cm，总体为游客索道中心>精怪塘>天池>花径小溪>飞来瀑布>莲花瀑布。随着海拔的升高电导率下降明显，海拔越高，受人为因素影响就越小，金属和矿物质的含量就越低。另外，非流动性水体的电导率要略高于流动性水体，无明显的季节性变化规律。

3.4化学需氧量（CODC）

精怪塘>天池>游客索道中心>花间小溪>飞来瀑布>莲花瀑布，6个监测点的化学需氧量都低于15mg/L，处在I级水质标准以内。由于天池和精怪塘处在海拔4000米左右高度，且是非流动的水体，故有机物的含量相比流动性水体较多，湖水看起来也比较浑浊。其中夏季>春季>冬季，季节性变化较明显。原因是因为夏季温度较高，微生物和水生植物的生长旺盛，需氧量更高。

3.5总磷（TP）

保护区天然水体中总磷含量为0.03-0.25mg/L，平均0.09mg/L，在地表水环境质量I～II级标准之间，总磷含量依次为游客索道中心>花径小溪>精怪塘>天池区>飞来瀑布>莲花瀑布，季节含量依次为夏季>春季>冬季。6个监测点的总磷含量差异不大，位置上未表现出明显的变化规律。但整体看，非流动性的水总磷含量要大于流动性的水。其中，除了游客中心索道水体夏季监测点的总磷含量0.25 mg/L处于III级标准外，其他监测点均达到III级水资源标准以上，花径小溪总磷含量处于II级标准，莲花瀑布与飞来瀑布的总磷含量处于I级标准；天池和精怪塘夏季总磷含量处于II级标准，冬季和春季处于I～II级标准。

3.6总氮（TN）

保护区天然水体中总氮含量为0.15～0.9 mg/L，平均0.4 mg/L，处在地表水环境质量II级标准以内。6个区域的总氮含量依次为游客索道中心>花径小溪>精怪塘>天池>飞来瀑布>莲花瀑布，季节性含量依次为夏季>春季>冬季。其中，游客索道中心夏季和春季总氮含量分别为0.7mg/L和0.56mg/L，在II级标准以外，其他检测点的总氮含量均在II级标准以内。花径小溪、天池区和精怪塘总氮含量处在I～II级标准之间；莲花瀑布和飞来瀑布总氮含量在I级标准以内。除了游客中心索道外，各监测点的监测数据差异不大，原因是索道游客较多，人类活动较为频繁，生活污水和垃圾等等排进了周围水源。位置上随海拔升高总氮含量下降，但整体看，非流动性的水总氮含量略微大于流动性的水。

氮、磷的季节变化。从表上来看均是夏季>春季>冬季。究其原因，尽管氮、磷污染源是多方面的，但在轿子雪山核心区最主要的是湖底的沉积生物腐烂和动物的粪便分解所致。夏、秋季节温度高，微生物生长繁殖速度快，同时加速了有机物分解及营养元素和无机盐的释放[12]。夏秋季节雨水充足，是N、P随雨水冲刷进入水体的主要时期。冬季的N、P含量最低，冬季水温低，微生物的生长速度减慢，从而降低了沉积物的分解，同时降雨少，水质受外界影响较小。流动的水体总氮和总磷的值要低于非流动水体，流动水体水循环较快，水生动植物吸收N、P生长的速度也较快。

3.7重金属

所有监测点的重金属离子含量极少，未检测到Cu和Hg元素，在天池、精怪塘等固定水体中检测到有少量的Fe和Zn元素，但范围均在地表水环境质量I级标准以内。

3.8各污染物的污染分担率

从表1中可以看出超标的主要是总氮（TN）、总磷（TP）和生化需氧量（CODC），因此选取这3个指标。以地表水环境质量I级标准值作为用综合污染指数法计算3个指标各个季节的污染分担率。

由表2可知在轿子雪山春、夏、冬水体的所有的监测项目中，总磷（TP）含量和总氮（TN）含量相对于国家I级水的标准差距较大，污染分担率指数最高，因而是主要的治理对象，原因主要是因为当地牧民所放养的牲畜的粪便对水体造成了一定的污染，其次是游客的行为对于高海拔的水体也产生了一定的干扰。生化需氧量CDOC的污染分担率指数较小，主要是固定的水体如天池、木梆海和精怪塘，受游客的干扰较严重。

表2　各污染物季节性的污染分担率

4　结论及相关建议

4.1轿子雪山水质整体状况

6个监测点大都反映了轿子雪山的水质处在国家地表水环境质量I～II级标准之间，基本符合国家一类水质源头水标准，水质状况十分良好，水质差异位置上高海拔水质要略微优于低海拔水质；而流动性水质要优于非流动性水质，整体差异性不大；水质季节性差异较为明显：整体为冬季>春季>夏季。自然因素和人为活动造成部分夏季水体的N、P等因子微量超标，但不会对保护区生物构成威胁。

4.2相关建议

针对轿子雪山自然保护区的水环境现状，提出以下几点建议：

（1）天池、精怪塘湖泊水较为浑浊，夏季CODC、N、P都有微量超标，其原因一是因为夏季生物分解的作用增强，二则是因为大量游客的到来使得这些比较著名的景点受到了来自外界的干扰，在天池附近游客乱扔垃圾的现象时常有发生，建议在此类景点安放警示牌，严禁游客向水里扔垃圾，同时加强对此处水体的治理，定期清理湖底的淤泥，提高水体质量。

（2）雪山考察时，看见由当地居民的放养的羊群牲畜在水源地肆意排便，这对水源也是一种污染，针对饲养的牲畜粪便排放问题，要加强对轿子雪山周边社区居民的环保宣传和教育，提高其环保意识，让他们主动地控制饲养的牲畜排便远离水源。

（3）当地政府应该制定长久的自然保护区水资源保护计划，由轿子雪山管理局监督实行，同时处理好保护和开发的关系，限制合理的游客数量，发展绿色生态旅游。

项目资助：由昆明市保护地生态文明建设工程技术研究中心资助

[1]国家林业局昆明勘察设计院.云南省轿子山国家级自然保护区总体规划 [M].云南省林业厅，2012.6-7.

[2]陈哲，郭辉军，龙春林.云南轿子雪山自然保护区生态环境及有效管理评价 [J].林业调查规划，2009,34（2）：64-67.

[3]杨婉珊，李云.云南轿子雪山自然保护区生态旅游的SWOT分析 [J].林业调查规划，2010,35（4）:61-64.

[4]张一龙.漫话轿子雪山 [J].今日民族，2007,（7）:35-37.

[5]陈自然.云南轿子山自然保护区的樟科植物资源及其利用 [J].安徽农业科学，2012,40（31）:

15313-15316.

[6]杜俊平，廖超英，刘莉丽，田联会，李智军，李学林，马勇.太白山国家级自然保护区水质情况调查与评价 [J].西北农业学报，2007，16（4）：248～252.

[7]陆燕宁，宋永忠.水中总磷的测定 [J].环境监测，2003,16（4）：336-338.

X832[文献码]B