昆明捞鱼河国家湿地公园水质动态分析*

何英磊，葛丹丹，王颖臻，张 毅

(昆明学院化学化工学院，云南 昆明 650214)

滇池是云南的重要淡水湖泊之一，也是昆明重要的水源地之一，有高原明珠之称[1]。早些年，因未能重视排污净化处理事宜，滇池水体富营养化严重。上世纪90年代，该情况受到各级部门重视，治污、防污手段推陈出新，尤其滇池周边人工湿地多样、广阔的建设，从源头对滇池水质污染得到了有效控制和防范[2]。

湿地具有维护生态平衡、改善水质、含蓄水源等多种功能，在国家生态安全战略格局中，发挥着“水塔”和“基因库”的作用，在应对气候变化和区域碳循环中具有显著的“碳库”功能，被誉为“地球之肾”、“生命的摇篮”、“鸟类的天堂”[3]。人工湿地是按不同方式控制有效停留时间并使污水沿着一定的方向流动，在物理、化学及生物共同作用下，通过过滤、吸附、沉淀、植物吸收及微生物分解等共同来实现水质净化[4-5]。

捞鱼河是35条入滇的河道之一，随着滇池生态恢复工作的逐步深入，昆明捞鱼河国家湿地公园于2017年12月成为国家试点湿地公园。不同形态氮、磷含量是判断水体污染程度的重要标志之一，也是水质检验的常规指标之一[6]。选择昆明捞鱼河国家湿地公园为研究对象，对其不同区域水体理化指标(pH、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮)进行现状、动态分析，客观评价该湿地不同区域地点水质情况；分析旱(枯水)、雨(丰水)两季水质动态变化，找出变化规律、影响因素等，以期为捞鱼河湿地公园水体污染控制、改善水质和生态体系可能性提供理论数据参考。

1 水样采集与水质检测

1.1 采样点分布及说明

捞鱼河湿地公园水样采集点，自布水堰至生态防护林出口编号依次为A1～C2。其中，编号A1、A2位点为布水堰内；编号B1、B2位点为生态防护林内；编号C1、C2位点为生态防护林出水口。以捞鱼河为界线，A1、B1、C1点位于捞鱼河湿地公园右侧，A2、B2、C2点位于捞鱼河湿地公园左侧。各采样点具体坐标见表1。

表1 采样位点坐标

1.2 检测项目及方法

根据重要湿地监测指标体系(GB/T 27648-2011)[7]地表水检测项目指南，结合湿地公园水质特点，实现对捞鱼河国家湿地公园水质综合指标：水温、pH、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总磷的测定。水质分析方法依据SL 78～94-1994[8]、《水和废水监测分析方法》[6]建立。

水体温度现场采用水银温度计进行测定；pH采用电极法(HJ 1147-2020)[9]进行测定；高锰酸盐指数采用高锰酸盐指数法(GB/T 11892-1989)进行测定[10]；氨氮浓度采用水杨酸分光光度法进行测定[11]；总氮含量采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB/T 11894-1989)进行测定[12]；亚硝酸盐氮浓度采用分光光度法(GB/T 7493-1987)进行测定[13]；硝酸盐氮浓度采用紫外分光光度法进行测定[14]；总磷含量采用钼酸铵分光光度法(GB/T 11893-1989)进行测定[15]。

所用试剂均为分析纯，稀释用水为高纯水。

2 结果与分析

2.1 标准工作曲线

依据上述检测方法绘制各指标标准工作曲线，一元线性回归方程、范围及相关系数见表2。结果表明，各指标浓度在0.020～3.200 mg/L 范围内有良好线性，相关系数在0.9982～0.9992之间，符合目标物定量分析要求。

表2 各项水质指标标准曲线方程

2.2 精密度测定

配制各指标不同浓度标准溶液，见表3；分别按上述方法平行测定6次，结果见表4，RSD在0.62～2.20%之间，方法精密度良好。

表3 各指标标准溶液浓度(单位：mg·L-1)

表4 各指标标准溶液精密度测定结果(单位：mg·L-1)

2.3 样品测定

将2021年4月(枯水期)和7月(丰水期)在1.1所示采样位点采集的样品依据1.2所述方法，测定相应指标含量，各平行三次，结果平均值见表5、表6、RSD(在0.41～5.57%之间)见表7、表8。进行总氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总磷含量及高锰酸盐指数测定时，水样分别稀释2.5倍、1.25倍、2倍、5倍、2倍；高锰酸盐指数测定时水样稀释2倍。

结果表明，捞鱼河湿地公园各检测位点在枯水期及丰水期水样中TN含量均值皆大于 2.0 mg/L，劣于《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》Ⅴ类(农业用水区及一般景观要求水域)；TP含量均值皆大于 0.3 mg/L ，劣于《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》Ⅳ类(一般工业用水用水区及人体非直接接触的娱乐用水区)；NH3-N含量均值除布水堰01样点外，其余均优于《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》Ⅱ类(集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等)小于 0.5 mg/L；CODMn结果均值(<6 mg/L)皆低于《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》Ⅲ类(集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区)标准限值。

表5 枯水期各采样点水质指标测定均值(单位：mg/L，pH无)

表6 丰水期各采样点水质指标测定均值(单位：mg/L，pH无)

表7 枯水期各采样点水质指标测定结果RSD(%)

表8 丰水期各采样点水质指标测定结果RSD(%)

2.4 加标回收测定

将2021年4月(枯水期)、7月(丰水期)在1.1所示采样位点采集的样品依据1.2所述方法，进行加标回收率测定，平行三组(RSD在0.90%～4.20%之间)，测定值有较好准确性，结果见表9、表10、表11。进行总氮加标回收测定时除枯水期生态防护林01，丰水期布水堰01、布水堰02、生态防护林02，几个采样点水样稀释5倍外，其余采样点水样均稀释2.5倍；进行氨氮加标回收测定时除丰水期布水堰01采样点稀释2倍外，其余采样点水样均稀释1.25倍；进行亚硝酸盐氮加标回收测定时将水样稀释2倍；进行硝酸盐氮加标回收测定时将水样稀释5倍；进行总磷加标回收测定时将水样稀释2倍；进行高锰酸盐指数加标回收测定时将水样稀释2倍。

表9 枯水期各采样点水质指标加标回收测定结果

表10 丰水期各采样点水质指标加标回收测定结果

表11 丰水期各采样点水质指标加标回收测定结果

3 评价与讨论

依据GB 3838-2002(国家环境保护总局 2002)进行水体污染浓度定义，客观评价捞鱼河湿地不同区域地点水质情况，各采样位点水体水质枯水期、丰水期对标结果见表12。

2021年雨季前、4月枯水期、7月雨季期间，所测湿地采样点水质指标结果不完全一致。由表5、表6可知，总体MinpH～MaxpH变化幅度仅为1.14，符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)；在枯水期，除NH3-N、CODMn外，其他指标呈现进入湿地该区域到流出基本总体呈下降趋势，CODMn枯水季为Ⅲ类，随雨季到来，丰水期均可达Ⅱ类，可见湿地对上述测定指标有一定去除效果。但情况并不容乐观，较为明显表现在总磷、总氮测定浓度均在Ⅴ类或超过Ⅴ类标准1～2倍，且变化明显，大部分测定数据结果表明丰水期浓度比枯水期浓度高。

表12 各位点水质指标对标结果

捞鱼河全长 30.8 km，平均河宽 5 m，堤高 2 m，最大过流量 30 m3/s，径流面积 126.73 km2[16]；捞鱼河全流域共有中型水库1件，小(一)型水库1件，小(二)型水库8件，小坝塘58件，在胜利河太平关以下段有葫吊二孔平板钢闸3座[17]，水库、塘和闸使得捞鱼河具有一定的调蓄功能，雨季(丰水期)、旱季(枯水期)来水受到人为控制，干预较大。雨季大量降雨将污染物汇入河流，但由于塘库开闸放水，污染物很快流入滇池，同时流动性增强，使溶解氧增高，水体自净功能增强，因而捞鱼河水质受降雨影响主要集中在初期暴雨期间，对整个雨季的水质影响并不大；旱季关闸蓄水，河流基本不流动，溶解氧降低，水质容易变差，甚至在某些河段出现断流的现象，所以捞鱼河作为一条人工控制的河流，开、关闸对其水质影响明显。

捞鱼河流经人口较集中的区域为呈贡新城大学城，大学城建设前，捞鱼河基本是灌溉河流，流经区域主要为农田，其控灌面积约 915.3 hm2，水体主要污染物为氮，主要污染源可能来自于过量施用氮肥的流失。流失氮通过农田溢流水、雨季径流及地渗水进入河道，对河道造不同程度成污染。随着大学城建设和投入使用，原有农田大部分均改变为校舍和城区，农业污染对捞鱼河的影响也应逐步减少；捞鱼河在氮和有机物污染加剧的同时，磷浓度未表现出剧增趋势，应该是滇池流域磷污染治理措施起到积极作用的结果。同时，随着呈贡新城人口增加，城市面积扩大，农田面积减小，也会快速改变区域环境，改变区域河流污染特征。已有专业人士提出，加强呈贡新城建设中污水处理厂和排污管网的规划与建设，严格按照雨污分流的方式进行城市排水系统建设，使污水得到有效的收集和处理，对入湖河道开展综合整治，是保护捞鱼河、改善区域入湖河道生态状况、从根本上控制区域入湖污染总量的重中之重[17]。