岷江流域氨氮状况浅析

陈雨艳，赵萍萍，相秋实，易 丹，俸 强

(四川省生态环境监测总站，成都 610064)

1 前 言

岷江流域属于长江流域重要的一级支流，发源于岷山南麓，流经松潘、汶川等县到都江堰市出峡，分为内江和外江，到江口复合，经乐山接纳大渡河和青衣江，在宜宾汇入长江。岷江流域水量丰富，年均径流量900多亿m3[1]。整个流域均在四川境内，流经阿坝州、成都、眉山、乐山、宜宾市等多个地区[2]，其水环境质量的好坏对四川的发展具有十分重要的意义，因此，要采取有效的措施保护好岷江水环境质量，避免其受到污染。

氨氮是水体中众多污染物之一，是主要的耗氧污染物，氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，氨氮浓度过高可造成水体富营养化。氨氮是控制水体含氮有机物污染和保护水生态系统的一个关键指标，同时氨氮也是减排的约束性指标[3]。水体中的氨氮浓度超标会直接影响到饮用水取水水质以及河流水生态环境，而岷江流域水质对四川省生活和生产具有至关重要的作用，因此了解岷江流域中水环境中氨氮含量和分布情况至关重要。

对岷江流域地表水断面的氨氮进行研究和分析，提出了氨氮污染防治建议，以期对岷江流域的水资源利用保护提供一些依据，使其有针对性的采用相关治理措施。

2 岷江流域氨氮分布情况

2.1 空间分布情况

2017年，岷江27个监测断面分布情况见图1，断面氨氮采用年均浓度来评价。监测断面分布在岷江干流以及府河、蒲江河、思蒙河和茫溪河等多条支流，支流中大渡河和青衣江的10个断面，氨氮浓度较低，年均浓度均在Ⅱ类及以上；府河的黄龙溪断面氨氮浓度相对较高，为Ⅳ类，府河作为成都的纳污河流，贯穿于成都市区，接纳大量工业废水和生活污水后，流经双流区中和、正兴等，向西南方向汇入岷江水系。金牛河的西坝村和箭板河的沱湾桥的氨氮类别分别为Ⅲ类和Ⅱ类；蒲江河的两合水、思蒙河的丹东交界、茫溪河的爱国桥氨氮浓度也相对较高，超过了Ⅲ类的功能区类别，有的甚至达到了劣V类，这几个断面水量很小，其流动性差，自净能力相对较弱，且多流经村镇，这些地方生活污水设施配套相对滞后，很多生活污水直排。岷江干流中位于阿坝州进入成都境内的黎明村断面氨氮浓度最低，氨氮年均浓度为Ⅱ类；经过成都境内，进入眉山的青龙任渡断面氨氮浓度有所增高，但仍为Ⅱ类，岷江干流流经成都，成都生活污水和工业废水氨氮负担较重，仅2010年成都市重点污染源企业就排放氨氮304.72t[4]，而岷江流域面积就占成都市幅员面积的70.4%[5]，这些因素均造成了氨氮浓度的增高；眉山到青神县的东青交界断面以及青神县到乐山市的悦来渡口断面，氨氮浓度与青龙任渡差距不大，岷江干流流过乐山市进入到犍为县的沙咀断面氨氮浓度则有所下降，这可能是由于在悦来渡口下游，沙咀断面上游汇入了青衣江和大渡河，这两条支流流量大使氨氮浓度受到了物理稀释，且这两条支流水质较好，均为Ⅱ类及以上，这都是使氨氮浓度降低的原因；岷江干流流过犍为县进入原叙州区的月波断面以及叙州区和宜宾市交界的鹰嘴岩断面，这两个断面的氨氮浓度均略有下降，这可能是自净能力起主导作用的缘故，因为水在流动的过程中，污染物会产生氧化和还原等化学反应，污染物也会扩散和沉淀等，污染物浓度有所降低[6]，但同时水质在流动时也要接纳沿程的氨氮污染物，只是在这个过程中，自净能力起了主导作用。

图1 岷江干流及其重要支流跨界断面监测点位图Fig.1 Monitoring points of the ecological compensation system in Minjiang river basin

2.2 支流和干流氨氮达标率情况

岷江干流包括黎明村、青龙任渡、东青交界、悦来渡口、沙咀、月波和鹰嘴岩等7个断面；支流包括马奈、多营和石棉渡等20个断面，27个断面中除多营和马奈考核水质类别为Ⅱ类外，其余25个断面考核类别均为Ⅲ类，2017年，全年中除9月份干流和支流达标率持平外，其余月份干流的达标率均高于支流的达标率，特别是3、4月，干流的氨氮达标率比支流的达标率高出25%。支流断面中青衣江和大渡河流量较大，水质较好，氨氮浓度较低，年均值均在Ⅱ类及以上；越溪河、茫溪河氨氮年均浓度较高，有的断面部分月份甚至达到了劣V类，这些支流流量较小，流动性差，自净能力弱，且多流经乡村，污水治理设置不配套，很多生活污水直排，这些原因都能导致氨氮浓度高。

2.3 氨氮浓度的月季变化

7～12月份，氨氮浓度在0～0.5mg/L范围内的断面数较多，达到了19个断面以上，特别是9月份，共22个断面，所占比例达到了81%；2月氨氮浓度在0～0.5mg/L范围内的断面数最少，有16个断面，占总断面数的56.3%。2月、3月、4月、7月氨氮浓度在1.5mg/L以上的断面数较多，所占比例在14%以上，其中3月和4月断面数最多，有 5个断面，所占比例为18.5%；9月没有断面在此浓度范围内。氨氮浓度在2.0mg/L以上的断面数较多的是3月、4月，所占比例达到了10%以上，其中4月最多，有4个断面氨氮为劣五类水质。总体来看，2～4月氨氮浓度低范围的断面数相对较少，2～5月是枯水期，降雨量少，且是农灌季节，造成污染物浓度增加；8～9月氨氮浓度低范围的断面数相对较多，8月属于丰水期，降雨量大，径流量增加造成生态基流增加，在一定程度对氨氮污染物起到稀释的作用，9月与8月相比，降雨量相对减少，但是因降雨造成土壤中的污染物进入到水中也相对减少，氨氮浓度相对较低。

图2 不同月份断面数(不同氨氮浓度(C)范围)所占比例图Fig.2 The percentage of the concentration range of Ammonia-nitrogen of sections in different months

3 氨氮浓度变化趋势分析

岷江水质的好坏对四川的经济发展至关重要，氨氮即是水质评价指标，又是总量控制指标，所以，了解水质氨氮的变化趋势十分必要。成都污染负荷较重，因此，选择了岷江干流成都的出境断面青龙任渡，岷江支流府河成都的出境断面黄龙溪断面进行氨氮变化趋势分析，同时，为了更有代表性，干流的悦来渡口和月波以及支流中茫溪河的爱国桥也进行了氨氮变化趋势分析。采用Spearman秩相关系数法分析5个断面的氨氮变化趋势，依据岷江干流的青龙任渡、悦来渡口和月波以及府河的黄龙溪、茫溪河的爱国桥5个断面2012～2017年氨氮的年均浓度，计算其秩相关系数，计算方法见公式1，结果见图3。显著水平为0.05时，Wp为0.829(n=6)，当|rS|>Wp时，水质变化趋势有显著意义。当|rS|>Wp，且rS<0，说明浓度呈明显下降趋势，水质变好；当|rS|>Wp，且rS>0，浓度呈明显上升趋势，水质变差有显著意义。图3可以看出，5个断面中除月波氨氮的rS大于零外，其余四个断面氨氮的rS均小于0，其中黄龙溪的|rS|>Wp，rS=-0.886，氨氮浓度下降呈显著趋势。评价的5个断面中，黄龙溪的氨氮浓度呈显著降低。从选取的5个断面可以看出，各级政府积极的采取了有利的措施治理水体中氨氮污染。

式中：di：变量Xi和变量Yi的差值；Xi：周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号；Yi：按时间排列的序号。

图3 Spearman秩相关系数统计Fig.3 Spearman rank correlation coefficient

4 水体中氨氮污染防治建议

岷江全长735 km，流域面积13.54km2，沿途流经多个地区，随着工农业发展，人口不断增多，岷江氨氮污染负荷很重，形势不容乐观。总体上岷江流域氨氮污染的外源包括面污染源和点污染源2种方式，点源主要包括工业废水和生活污水[7]，面源主要是农业面源，如农业施肥等。减少岷江的氨氮污染建议主要从以下方面进行。

4.1 加大污水处理厂等氨氮污染物环保处理设施的投入。加强岷江流域城镇污水处理厂的建设，提升现有污水处理厂的负荷率和运行水平。岷江流域人口密度为2 050 人/km2[8]，众多人口产生大量的生活垃圾，年排放生活污水也以亿吨计，因此，要加强岷江流域城镇污水处理厂的建设，完善污水收集管网，提高乡镇污水处理厂的使用率，推进乡村分散式污水处理设施建设；同时要加强垃圾集中环保处理，避免随意堆放。

4.2 加大水污染防治的执法和监督工作的力度，依法严格控制污水排放，减少污染源。岷江流域沿线地区有众多工业企业，其中包括氨氮排放的主要行业例如化工、有色、石化以及农副食品等，每年都产生大量的工业废水。为控制治理岷沱江流域水污染，2016年四川省颁布了《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311—2016)地方标准，对氨氮等主要污染物排放限值做了规定，但即使污水达标排放，但污水中氨氮浓度离地表水氨氮Ⅲ类标准限值还存在差距，因此，一方面要加强企业的污染治理，确保工业企业氨氮达标排放；另一方面要合理控制相关行业发展速度和规模，有效控制工业氨氮排放总量。

4.3 提高民众环保意识，防治氨氮面源污染。岷江流域是四川省的主要产粮地区[9]，每年施用大量的化肥农药，除用于农作物外，大量农药化肥随农田径流流入水体，因此，积极推广测土施肥的方法，增加有机农产品的种植面积，减少农业生产化肥的施用量，同时推广有机肥和生物肥，提高化肥利用率，尽量减少化肥带来的氮等对水域的污染。

5 结 论

2017年，岷江流域干流在上游氨氮浓度较低，成都境内氨氮浓度升高，流过乐山氨氮浓度有所降低，岷江支流中府河、蒲江河和思蒙河等流量小的断面氨氮浓度较高，干流的达标率好于支流的氨氮达标率。总体来说，岷江流域2～4月氨氮浓度相对高些，8～9月氨氮浓度相对较低。采用Spearman秩相关系数法分析了五个断面的氨氮变化趋势，结果表明黄龙溪断面浓度呈显著下降趋势。岷江流域各地政府应根据所在区域氨氮污染的实际情况以及具体的原因有针对性的采取污染防治措施，对岷江水质加以保护。