西藏主要水系重金属污染研究

2018-09-13罗玉虎

科技创新与应用 2018年23期

摘要：西藏地区是我国河流水系分布最多的省份之一，水资源丰富。区内发育有金沙江、怒江、澜沧江、以及雅鲁藏布，是长江、横河、以及布拉马普特拉河等的主要源头，其水系生态环境对我国乃至亚洲地区至关重要。但是西藏地区生态环境极其脆弱，近年来因人为因素的干扰，部分水系环境已经开始受到重金属污染的威胁。文章按照前人的分类，以河流的归宿将西藏地区水系分为太平洋水系、印度洋水系、藏北内流水系、藏南内流水系四大水系，分别总结了不同水系地区重金属污染状况。

关键词：西藏；水系；重金属污染

中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：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，也是一种不可再生资源。在农业、工业、航运以及日常的生活中都发挥着至关重要的作用。水对于生命体的作用，更是不言而喻的。但是，随着人类社会的发展，各种各样的污染物被排入到水体中，严重影响了水体的健康状况。尤其是重金属污染，它不同有机污染，在任何环境下都不会降解，进入环境后，便成为环境污染物[1]，并在与之接触的生物体内产生富集作用，最后经过食物链进一步放大而对人产生危害，而且很少量的重金属就会威胁到人体健康。

西藏自治区位于我国西南边陲，是我国河流最多的省份之一，同时也是生态系统相对脆弱的地区。近年来，随着西藏基础建设与交通设施的完善，人口也随之增长，同时各种矿产资源勘探工作取得重大突破，为西藏经济的快速发展创造了必备条件，与此同时与发展伴随的环境重金属污染问题也相继出现，严重威胁到西藏地区的生态环境。本文通过总结西藏地区不同流域内一些主要河流水系重金属污染现状，为西藏地区的水系重金属污染的防治与保护提供依据。

1 西藏地区水系分布与重金属污染状况

西藏自治区是我国河流最多的省份之一，据统计，西藏境内流域面积大于2000平方公里的河流超过100条。其中著名的金沙江、怒江、澜沧江、以及雅鲁藏布江都经过这里；怒江和雅鲁藏布江发育于此；横河、印度河、布拉马普特拉河、湄公河、萨尔温江、伊洛瓦底江等河流的上源都在这里。

西藏的水系按最终归宿可划分为太平洋水系、印度洋水系、藏北内流水系、藏南内流水系四大水系[2]。不同水系流域面积如表1，可以看出太平洋水系和藏北内流水系流域面积较小，总共占到西藏总面不到10%，而印度洋水系和藏北内流水系占据西藏地区主要的流域面积，分别占西藏总面积的43.91%和48.76%。

1.1 太平洋水系

金沙江和澜沧是太平洋水系在西藏境内的代表性河流。其中金沙江是长江上游河段，发源于青藏高原唐古拉山山脉雪山，流经青海省玉树藏族自治州，沿西藏、四川交界线向南，最后进入云南。在西藏境内河长509公里，流域面积23060平方公里。金沙江上游河段因矿业城市的发展，造成河流水体和沉积物重金属污染严重。尤其是攀枝花河段，该地是我国典型的矿业城市，钒钛工业和钢铁产业发达，在金沙江攀枝花河段中，沉积物中重金属Cu、和V有效态的含量占总量的比例较高，分别为87.8%和33%，容易再次释放到水体之中，对水体造成二次污染[3]。上游青海玉树段的巴塘河河口至云南迪庆奔子栏河段，底泥均受到不同程度的重金属污染，其中重金属Cd和As的含量均超过GB15618-1995三级标准，底泥受到Cd污染严重[4]。

澜沧江在上游分为扎曲和昂曲两个支流，其中扎曲起源于青海杂多县境内的夏茸加山麓，昂曲发源于西藏巴青县境内的万马拉，扎曲和昂曲汇合于昌都，经芒康县最后流入云南，出云南后的河段为湄公河。澜沧江在西藏境内流域面积38470平方公里，全长09公里。流域内矿产资源丰富，矿产的开采，是引起河流沉积物重金属污染的主要因素，尤其澜沧江下游旧州和功果桥河段，江流域铅锌矿开采导致沉积物中出现重金属富集现象，单因子重金属潜在生态危害为轻度到强度污染。其上中游，重金属主要来自于铅锌矿的开采，而下游地区人口密度较大，农业工业废水，是重金属污染的主要来源[5]。

1.2 印度洋水系

印度洋水系在西藏境内的代表河流有雅鲁藏布江和怒江、以及森格藏布、西巴霞曲、朋曲、朗钦藏布、马甲藏布、吉太曲、波曲等。雅鲁藏布江为西藏第一大河，发源于喜马拉雅山北麓仲巴县境内的杰马央宗冰川，流经仲巴县里孜的一段为当曲藏布，过仲巴县后便为雅鲁藏布江。

雅鲁藏布江中段是人口最为密集区，年楚河、拉萨河和尼洋河是其最主要的三条支流，分别流经日喀则、拉萨、和八一人口最为密集的三个地区。拉萨河是雅鲁藏布江的主要支流之一，流经拉萨市，为拉萨提供主要的生活、农业、以及工业用水。拉萨河重金属污染的来源主要有三个方面：（1）拉萨河流域分布有众多矿产资源，在其开采过程中，产生大量重金属污染；（2）城市人口的增长和工业的发展导致越来越多的生活废水和“工业三废”，排放到河流中引起河流重金属污染；（3）同时城市各种机动车辆产生的尾气中还有重金属铅，经过雨水沉降后，进入河流。布多等人（2010）通过定点采集拉萨河中水样，测定水体中铅锌含量，得出拉萨河不同河段水体中铅元素含量处于0.00009-0.00735mg·L-1，平均为0.0019925mg·L-1。符合国家一类水（GB3838-2002）标准。锌元素含量处于0.022-0.0790mg·L-1之间，平均值为0.0486mg·L-1，符合（GB3838-2002）二类水质标准。同时在靠近公路的点位，以及人类活动密集区，重金属铅锌含量明显较高。说明拉萨河中重金属主要来自于人类生产活动[6]。拉巴次仁等人（2017）通过采集尼洋河流域，各个流域水体，测定其重金属含量，除了Fe、Be稍高，其余重金属符合《地表水环境质量标准》（GB3838-002）Ⅰ类标准要求，综合指数法表明，水体还未收到重金属污染影响[7]。年楚河水体中除了As含量稍高外，其余重金属含量低于Ⅰ类水质各项指标，说明水质洁净，未受到重金属污染[8]。

1.3 藏北内流水系

藏北地处青藏高原腹地，该地区气候比较恶劣，生态环境脆弱，年平均气温<0℃，半年冰冻期，全年没有无霜期，最高月温<10℃，属于高原亚寒带、高原寒带气候类型，高寒缺氧是其典型气候特征。藏北地区面积大约为93万km2，约占西藏总面积的76%左右。同时湖泊广泛分布，湖泊类型多样，其中淡水湖少、咸水湖多、盐湖丰富[9]。这些湖泊大部分以一条主要河流构成一个湖链结构连接起来，前端为若干微型或小型淡水湖，末端则为面积较大、水位较深、盐度较高、生物群落结构相对简单的盐湖，形成藏北内流水系的基本水系框架。

藏北地区独特的地质构造决定了该地有大量矿产资源的存在，包括铜、铅、锌、铬、铁、金等构造活动形成的金属矿产资源，以及大量的锂、硼、钾等盐湖矿产资源[10]。藏北地区人烟稀少，经济落后，主要以农牧经济为主，因此该地区很少受到人为因素的影响，目前藏北地区矿产资源正处于勘探阶段，还未进入大规模工业开采阶段，因此现阶段藏北地区水系并未受到重金属污染的威胁。因此藏北地区的一些主要湖泊，如色林错、纳木错、班戈错、以及达则错水体和沉积物中重金属含量都低于人类活动频繁地区湖泊[11]。但是藏北地区由于大量的金属矿床的存在，风化产生大量的重金属元素，从流域中汇集进入到水系当中，因此藏北地区湖泊中重金属含量，普遍高于没有矿床分布的地区[12]。表明即使在重金属矿床密集分布的地区，在没有人为干扰的自然风化过程所产生重金属通量是十分有限的，不会对环境带来可见性危险。但与尚未发现有金属矿床分布的地区相比，达则错沉积物中重金属含量稍高，说明流域内金属矿床的存在对湖泊沉积物重金属含量具有一定影响。

1.4 藏南内流水系

藏南内流是西藏四大水系中面积最小的一部分，流域面积为26670平方公里，仅占西藏总流域面积的2.22%，占西藏内流水系面积的4.36%。藏南内流水系主要发育于喜马拉雅山以北、雅鲁藏布江以南地区、以及零星分布于藏南外流水系之中的内流水系。卡洞加曲是该水系中最大的河流，河长73公里，流域面积为1325平方公里；其次是扎曲，河长71公里，流域面积861平方公里；其余河流长度多在50公里以內，流域面积不足500平方公里。

藏南内流水系占地面积很小，流域内重金属主要来自于岩石的风化和大气沉降过程。在矿产分布较少的地区，通过岩石风化产生的重金属含量较少，不会对水系生态环境造成威胁。如普莫雍错沉积物中，Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Mn和Fe的平均浓度分别为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，低于受人类活动影响较大的滇池、以及北美五大湖区。潜在生态风险指数法评价也表明其沉积物中重金属生态风险较低[13]。普莫雍错沉积物中，Mn主要来源与地表径流中的碎屑物质，其他重金属的主要来源为岩石的风化以及大气沉降过程。而在岩石中某种元素丰度极高的地区，该类重金属通过风化作用大量进入到水体中，对人体产生危害，形成地方病。如在羊卓雍错流域，Se、F都是岩石中丰度较高的元素[14]，引起地方性硒和氟中毒，导致该地区居民出现牙齿和骨骼氟中毒，毛发脱落等现象。

2 西藏水系重金属污染防治建议

不同于其他污染所带来的危害，重金属污染防治是一个世界性难题，一旦发生污染，其生态修复治理不但耗资巨大，而且耗时耗力，并且难以立竿见影。众所周知，重金属不仅不可生物降解，还会在环境中不断积累，并可通过地表径流和生物地球化学作用迁移或转化，殃及毗邻地区，受污染的植物会通过食物链危害动物和人体健康，因此其危害性和长期毒性效应不容忽视。

目前，对于水体重金属污染的治理，主要是通过人工开挖清理河道，将污染的底泥挖去，降低水体受到二次污染的威胁[15]。但是该治理方法，比较耗费人力物力，而且恢复效果较差。对于外流水系可以通过汛期，排洪来降低水体重金属污染。但是西藏地区有50%以上的水系属于内流水系，以末端湖泊作为污染物的最终储库，一旦受到污染，只能通过人工清理底泥来治理，而西藏地区这种大面积的湖泊水系，人工清理耗费巨大，且操作难度大。

因此，对于西藏地区水系重金属污染问题，首先必须加强监管，从源头防治，减少含有重金属的污染物排放进入到河流水系之中；第二，加强水质环境监测力度，对出现的污染事件能够采取有效的措施及时处理，将污染消灭在萌芽状态；最后，加大环境治理方面的投资，通过国家出资，定期对污染水系进行人工修复，恢复水系生态环境。

参考文献：

[1]庞春勇，周永章.矿业开发中环境影响的生态环境地质评价[J].矿产与地质，2003（05）：641-644.

[2]关志华，陈传友.西藏河流水资源[J].自然资源，1980（02）：25-35.

[3]罗先满，蒲迅赤，邓云.金沙江攀枝花河段沉积物中重金属有效态含量的实验分析[J].四川大学学报（工程科学版），2012，44（S2）：279-284.

[4]赵祖军.金沙江上游底泥重金属污染及潜在生态风险评价[J].环境科学导刊，2013，32（01）：91-94.

[5]张继来，傅开道，王波，等.澜沧江河床沉积物重金属污染评价[J].地理科学进展，2014，33（08）：1136-1144.

[6]布多，罗文培，王燕飞，等.拉萨河流域水体铅、锌含量的初步研究[J].西藏大学学报（自然科学版），2010，25（02）：17-23.

[7]拉巴次仁，布多，谭欣，等.西藏尼洋河水环境重金属元素水平与风险评估[J].环境监测管理与技术，2017，29（04）：33-36.

[8]柏建坤，李潮流，康世昌，等.雅鲁藏布江流域三条典型河流水体中溶解态元素分布特征及其水质评价[J].环境化学，2014，33（12）：2206-2207.

[9]郑绵平，向军，魏新俊，等.青藏高原盐湖[M].北京：北京科学技术出版社，1989.

[10]德吉.西藏优势矿产资源及其开发对策[J].資源与产业，2012，