鲁朗河流域水质状况分析

樊志颖 丁慧慧 陈文盛 李江荣*

（1.西藏农牧学院高原生态研究所，西藏 林芝 860000；2.西藏生态安全实验室，西藏 林芝 860000；3.西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站，西藏 林芝 860000）

河流水质受地形、气候、植被和人类活动等因素多层次和多尺度综合影响，其在时空分布上的差异性很大程度上影响着水环境生态系统。水质时空分布特征是监测和管理河流水质有效手段，水质评价的信息很大程度来自水质时空特征研究[1-2]。通过对流域水质时空变化特征研究，结合流域环境特征和水质时空综合分析，预测污染物变化趋势，不仅能准确描述流域水质状况，同时能准确呈现出地域变异性和流域污染情况，为流域水质长期保护与管理方案提供参考依据[3]。近20年来，我国江河流域经济快速发展和人口急剧增长，对其流域资源不断开发，使环境遭到严重破坏，水质状况呈不断下降趋势，严重影响流域生态安全稳定[4]。鲁朗作为西藏“国际旅游小镇”的标杆，是西藏第一批规划的特色小镇，其独特的自然风光和藏式文化吸引了无数游客前来观光。作为特色旅游小镇的鲁朗，良好的生态环境是其可持续发展的必要条件[6-10]。鲁朗河流域水质状况是其区域生态环境的关键性因子之一。

鲁朗河流域（29°32′10.79″～29°57′12.84″N、94°33′49.35″～94°52′17.24″E）位于西藏自治区林芝市巴宜区，地处青藏高原东南部，念青唐古拉山脉东南翼的色季拉山麓。流域南北长[1]约为46.1km，东西宽约为32km，面积约为826.75km2，海拔从2 480～6 800m，海拔变化幅度为4 320m，318国道纵贯流域南北。气候类型属较典型的亚高山温带半湿润气候区，冬温夏凉、干湿季分明。年平均气温-0.73℃，最高月（7月）平均气温9.23℃，最低月（1月）平均气温-13.98℃。年均降水量1 134.1mm，蒸发量544.0mm，6~9月为雨季。本文选取鲁朗河流域河水为研究对象，设置共计9个采样点，结合植被类型、人类活动和海拔等因素，将鲁朗河分为3段，分析各段各样点水质理化指标，总结鲁朗河流域水质时空分布特征，并采用综合水质标识指数法对其水质进行评价。以期为区域生态环境保护（尤其是水环境保护）提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

综合考虑鲁朗河流域的植被群落类型、人类活动和海拔等因素，在鲁朗河上游、中游和下游分别选取3个采样点（共设置9个水样采样点）：灌从草甸采样点、大阴坡采样点和小阴坡采样点分布在河流上游，并且都是林内地表径流，受人为影响极小；鲁朗电站采样点、鲁朗水库采样点和扎西岗村采样点分布在河流中游，且在鲁朗镇居民生活区内，其水质受人为影响较大；东久牧场采样点、东久村采样点和东久大桥采样点分布在河流下游。采样点分布覆盖整个流域，具有良好的代表性。

在采样点用“SEBA-多参数水质分析”仪现场测定水温、盐度、水密度、电导率、溶解性固体总量（TDS）、pH、溶解氧（DO）、氯离子（Cl-）、钾离子（K+）、钙离子（Ca2+）、钠离子（Na+）、叶绿素等部分水质指标。

用准备好的干净矿泉水瓶在采样点用表层河水润洗2～3次后，采集3瓶作为该样点的样品，放在保温箱运回实验室做理化指标的分析。

1.2 样品测定方法

结合地表水环境质量标准(GB3838-2002)以及《水和废水监测分析方法(第4版)》测定总磷（TP）、总氮（TN）、磷酸根离子（PO4

3-）、硫酸根离子（SO42-）、碳酸根离子（CO3

2-）、氨氮（NH4+-N）、化学需氧量（COD）。

1.3 评价方法

单因子水质标识指数

单因子水质标识指数是由整数位和二位或三位小数位组成，其结构为：

式中：X1代表第i项水质指标的水质类别；X2代表监测数据在X1类水质变化区间中所处的位置；X3代表水质类别与功能区划设定类别的比较结果，视评价指标的污染程度，X3为一位或两位有效数字。

综合水质标识指数法

综合水质标识指数法是以单因子水质标识指数为基础，对河流水质进行综合分析评价。综合水质标识指数都是由整数位和三位或四位小数位组成，其结构为：

式中：m为参加综合水质评价的水质单项指标的数目；P1′，P2′，Pn′分别为第1，2，n个水质因子的单因子水质指数，为对应单因子水质标识指数中的整数位和小数点后第1位（单因子水质标识指数中的X1.X）。

2 结果与分析

2.1 不同河段水质理化特征

2.1.1 pH、水密度

如图1所示，鲁朗河流域pH范围在6.74～7.81，属中性水；中游、下游pH值分别为7.58～8.19，7.81～8.08，属弱碱性水；总体上看pH在不同河段变化不大。水密度在上游0.9992×103Kg/m3；在中下游，水密度小于上游，但中游和下游水密度变化不大分别为0.9986×103Kg/m3，0.9987×103Kg/m3。

图1 鲁朗和流域水密度和pH值

2.1.2 总氮、总磷

如图2所示，鲁朗河流域上游总磷含量0.15～0.52mg/L，总氮含量0.68～1.34mg/L；中游总磷含量0.19～0.50mg/L，总氮含量0.75～2.05mg/L，总氮含量较上游有所上升，总磷含量无明显变化；下游总磷含量0.23～0.61mg/L，总氮含量2.02～2.38mg/L，两者较之中游无明显变化。

图2 鲁朗河流域水的总磷总氨含量

2.1.3 钾离子、钙离子、钠离子

由图3可知，鲁朗河流域上游钾离子含量0.76～1.08mg/L，钙离子含量2.56～4.80mg/L，钠离子含量1.65～2.92mg/L；中游钾离子含量1.05～1.64mg/L，钙离子含量4.47～7.77mg/L钠离子含量2～3.57mg/L，三者含量较上游都有明显上升；下游钾离子含量1.22～5.65mg/L，钙离子含量3.95～8.57mg/L，钠离子含量2.57～7.73mg/L，较之中游，钠离子和钾离子明显上升，钙离子含量变化不大。

图3 鲁朗河流域水钾离子、钙离子、钠离子的含量

2.1.4 化学需氧量、溶解氧

由图4可知，鲁朗河流域水的化学需氧量比较低，低于地表水环境质量标准Ⅰ类水限值10mg/L。化学需氧量最小值1.08mg/L出现在上游，最大值1.71mg/L出现在下游，化学需氧量从上游到下游，随着海拔的降低逐渐升高。国家地表水环境质量标准Ⅴ类水溶解氧限值为2mg/L，鲁朗河流域水中溶解氧的含量均低于限值，最大值为1.71mg/L。

图4 鲁朗河流域水的化学需氧量和溶解氧

图5 鲁朗河流域水的电导率、盐度、TDS

2.1.5 电导率、盐度、TDS

鲁朗河流域水中的电导率、盐度、TDS从上游至下游逐渐升高，且变化趋势基本一致。

2.2 不同河段水质评价结果

通过表1可以看出，丰水期与枯水期鲁朗河流域水的综合水质标识指数都在大于2小于3，表明鲁朗河流域水质为Ⅱ类水，不同地段人为干扰不同，导致综合水质标识指数有一定的差异，但都没有导致水质的恶化。丰水期综合水质标识指数都大于枯水期，说明在水量丰沛的时候，流域水质会混杂着沿岸的一些不确定环境因素。

表1 不同河段水质评价结果

3 结论

鲁朗河流域是鲁朗镇重要的水源，承载着鲁朗的经济与发展，我国河流水质较好的大都在Ⅱ类水-Ⅲ类水，鲁朗河流域水质为Ⅱ类水，表明水质良好，虽然鲁朗是旅游城镇，但随着社会的发展，人们的环保意识逐步提高，鲁朗流域的水没有受到人为污染，有些地段的轻微污染可能是当地百姓放牧或生活活动引起的，但在环境可持续发展的承载力度上。