贵州锦江河(梵净山-江口)夏季水质空间分布特征*

2021-03-08胡雪筠代亮亮朱映明周少奇

贵州科学 2021年1期

关键词：江口锦江梵净山

胡雪筠，蒋娟，代亮亮，朱映明，周少奇，2，3▲

(1贵州科学院贵州省生物研究所，贵州贵阳 550009；2华南理工大学环境与能源学院，广东广州 510006；3贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳 550003)

0 引言

本文以锦江河梵净山景区至江口县城之间河段水质为研究对象，通过采样分析基本水质指标、金属元素含量，探讨河段水质污染情况及空间分布特征，以期为梵净山片区的旅游开发及保护提供理论依据。

1 采样与分析方法

1.1 研究区域概况

梵净山位于贵州省铜仁市中部，是乌江与沅江水系的分水岭。锦江河发源于梵净山南麓，宽30～100 m，深3～10 m，流速缓慢，全程158 km，流域面积4086 km2，流经江口县城，最终流入湖南境内，河流整体呈南北走向。

采样河段为梵净山内龙泉寺至江口县城，河流沿岸分布了景区商业区、旅游度假村、农田、高速公路、交通干道及居民生活区，沿水流方向河岸两侧景观逐渐由自然景观过渡至人工景观，河道变深、流速变缓，两岸的居住人口具有明显梯度变化。按其水流走势和分支关系及周边居住、工业、农业情况，共选取9个采样点，编号为W1-W9，采样点分布如图1所示。

图1 锦江河(梵净山-江口)采样点分布

W1和W2位于梵净山景区内，W3和W4位于梵净山景区大门附近，W5-W7位于杭瑞高速沿线，W8和W9位于江口县城内。其中W1位于梵净山景区内龙泉寺，周边建筑包括一间寺庙和一家酒店；W2位于梵净山生态观测站后方；W3、W4分别位于寨沙侗寨的上游和下游；W5位于杭瑞高速梵净山东出口；W6位于太平土家族苗族自治乡河道入口处，两岸有农田及居民居住区；W7位于杭瑞高速沿线广平村与云舍村之间靠近平广村处，紧邻杭瑞高速，周边100 m范围内有农田；W8位于江口县城河道入口处，紧邻交通主干道，两岸有居住区；W9位于江口县城内临近河段出口处，河道通航，两岸有休闲广场、学校、酒店、居住区等。沿河段污染类型主要包括农业生产、生活排放面源污染和机动车移动点源污染。

1.2 水样采集及分析方法

使用采水器采集表层水，加入保护剂，在4 ℃冷藏的条件下，送回实验室进行水质检测。

表1 水质检测方法

图2 锦江河(梵净山-江口)TP(C)的空间分布

3 金属元素含量空间分布特征

3.1 主要金属元素

对采集的水样进行金属元素含量测定。其中，水体中含量较高的金属元素共有5种(Ca、Si、Mg、Na、K)，其余金属元素(Cu、Zn、Se等)各采样点的含量均低于0.04 mg/L。沿着水流方向金属元素含量呈增加趋势，W9采样点含量最大(29.21 mg/L)，为W1采样点的2.54倍。通过图3可知，5种金属元素的含量总体情况为Ca>Si>Mg>Na>K。Mg、Na、K 三种元素的含量差异不大，其平均含量分别为4.11 mg/L、1.81 mg/L和0.57 mg/L；而Ca、Si元素则有较明显的增加趋势，尤其当水流进入县城后(W7-W9采样点)，含量明显增加。这与贵州省以可溶性岩石为主的喀斯特地貌有关。同时Ca、Si、Mg、Na、K元素在水体中通常为离子态，随水流迁移。因此，上述5种金属元素含量在研究河段呈现上游至下游逐渐上升的趋势。

图3 锦江河(梵净山-江口)主要金属元素含量空间分布

3.2 重金属元素

根据《地表水环境质量标准》GB3838—2002，选取重金属元素Pb、As、Hg、Cr进行检测(图4)。由单个重金属元素看，Pb、As两种元素随水流方向出现先降低后增加的趋势；Hg元素的变化为先增加后降低的趋势；Cr元素的变化趋势为轻微降低的趋势；Pb、As元素的含量最低的采样点分别为W4和W3，而W3采样点同时还是Hg和Cr元素含量最高的采样点。

图4 锦江河(梵净山-江口)重金属含量空间分布

与金属元素变化趋势相反，综合河岸周边情况，处于野外采样点(W1、W2、W5、W6、W7)的总体重金属含量高于城区处采样点(W3、W4、W8、W9)。总体而言，研究河段水体中的重金属含量较高，这与贵州省土壤重金属背景值较高有关。一方面，土壤中的重金属通过降雨冲刷、地表径流、大气干湿沉降等途径向水体迁移[2]；另一方面，水体中的溶解态重金属吸附于悬浮物和沉积物后向固相迁移，而颗粒态重金属则由于沉淀、絮凝、沉降作用富集在沉积物中，使水中重金属含量减少[3]。因此，水体中的重金属含量存在野外河段高于城区河段、上游河段高于下游河段的分布特征。