基于单因子分析三江堰湿地公园的水质状况

＊姚兴 石姗 姚慧

（黔南民族师范学院 旅游与资源环境学院 贵州 558000）

随着社会经济的快速发展以及人口的急剧增长，环境污染越来越严重，其中水质污染治理问题又作为生态环境有序发展的关键，日益受到社会的广泛关注，成为一个焦点话题。人工湿地是在研究湿地的基础上衍生而来[1]，它是模拟自然湿地的人工生态系统，是一种由人工建造和监督控制的、类似沼泽地的地面，其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行的，一般利用这三者的协同作用来处理污水中的包括有机物、无机物和重金属等的污染物[2]。并且经过国内外专家学者不断的研究与发展，人工湿地技术在处理重金属方面，特别是铅、镉、锰、铁方面表现出了较好的效果[3-7]。

因此，监测人工湿地水质中的各种污染物含量，能对深入研究人工湿地对水环境的治理与修复提供一定的数据支撑，为今后的研究提供帮助。故本文以三江堰湿地公园为例，通过检测其出水口及其三条源头水的水质指标，分析三江堰湿地公园修建运行一段时间后的水质现状及其源头的水质现状，探究湿地公园的水质受污染的原因及污染情况，提出预防改善措施。

1.研究区概况

三江堰人工湿地公园位于贵州黔南布依族苗族自治州都匀市境内，都匀市位于贵州省南部偏东地区（东经107°7′～107°46′，北纬25°51′～26°26′），是“茶园河”“杨柳街河”以及“摆楠河”三条河流汇合处，整个都匀市的用水都受到其水质质量的影响。

2.试验研究

(1)水质采样地点

试验用水采样时间为2018年冬季，水样取自三江堰源头的三条河以及三江堰湿地公园末端四个区域的无明显污染源的取水点。如图1所示，三条源头河分别是茶园河、杨柳街河、摆楠河，其中茶园河的水样为水样A，杨柳街河的水样为水样B，摆楠河的水样为水样C，三江堰湿地公园末的水样为水样D。

图1 三江堰研究区采样位置图

(2)测定指标及水质分析方法

使用国标法测定四个区域的pH值、COD、总磷、铅、镉、锰、铁。采用单因子分析法，以《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中的Ⅲ类地表水标准值为pH值、COD、总磷、铅、镉的基准，低于Ⅲ类水质定义为达标，反之水质定义为超标，见表1；以《集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值》（GB 3838—2002）中的锰、铁标准值为基准，大于标准值定义为超标，反之定义为达标，见表2。此来分析三江堰湿地公园的水质现状特征及污染情况。

表1 地表水环境质量标准基本项目标准限值（GB 3838—2002）

表2 集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值（GB3838—2002）mg/L

3.结果与分析

(1)三江堰湿地公园地表水水质单因子分析结果

三江堰湿地公园四个区域的水质指标的情况如表3所示。

表3 三江堰湿地公园地表水水质单因子分析结果

茶园河1、2月份超标的参数有镉、铅、锰，未超标的有COD、总磷、pH值和铁；杨柳街河1、2月份超标的参数有总磷、镉、铅、锰、铁，未超标的有COD、pH值；摆楠河和三江堰末端1、2月份超标的参数有总磷、镉、铅、锰，未超标的有COD、pH值、铁。

因此从表3中可以看出，对三江堰湿地公园威胁比较大的指标就是总磷、镉、铅、锰，它们经过三江堰湿地公园的处理后，仍然超标，说明三江堰湿地公园对这些重金属有一定的处理能力，但是由于其污染量太大，处理后并不能达标。

(2)原因分析

①总磷的分析

四个区域总磷含量的变化如图2所示。

图2 总磷的变化

三条源头河的总磷含量相差较大，总磷含量最低的是水样A，因为其总磷的来源主要是其周围居住的少量的居民生活废水（含有洗涤剂的废水）直接排入该河流造成的；杨柳街河和摆楠河周围不仅有大量的居民居住，同时在沿岸还进行着耕作，除了生活污水直接排进河水外，农田中残留的农药也会随着雨水形成的农业废水，排入河里产生污染，故总磷含量都高于茶园河；汇合后，经过三江堰湿地公园的处理，总磷含量降低，但仍然超标。

②镉的分析

四个区域镉含量的变化如图3所示。

图3 镉的变化

三条源头河的镉含量相差大，杨柳街河中的镉含量最高，这与以前的采矿区有关，采矿废弃物堆积场地的渗漏水成为了河流中镉的主要污染来源，还有就是由于农药化肥中[8]的重金属；其他两个区域的镉含量主要是农业废水和生活污水，因此含量较杨柳街河的相对少一些。汇合后，经过三江堰湿地公园的处理，镉含量降低，但仍然超标。

③铅的变化分析

铅的污染来源有很多，但根据研究地的实际情况分析，认为铅主要来源于上游的污染（化肥农药和居民养殖的畜禽粪便、养殖场鸡鸭的粪便[9]）。四个区域铅含量的变化如图4所示。

图4 铅的变化

三条源头河的铅含量都严重超标，主要原因是上游的污染，沿着河流往上，遍布着大小不一的村庄，绵延几公里，村庄中都存在农作和养殖的现象，因此化肥的使用与养殖粪便的排放都使河流中的铅含量超标。而其中水样C的铅含量最大，是因为摆楠河上游的居民比较多，居民除了种植农田，还种植茶树，饲养的鸡鸭也比较多，规模足够媲美一个小型的鸡鸭养殖场，而茶园河附近的居民相对较少，农作与养殖活动也比较少；杨柳街河附近的居民多，但是由于水被矿区所污染，养殖的鸡鸭存活率不高，污染源主要还是来自于农作，养殖活动基本没有。汇合后，经过三江堰湿地公园的处理，铅含量降低，但仍然超标。

④锰的变化分析

四个区域锰含量的变化如图5所示。

图5 锰的变化

三条源头河的锰含量相差较大，锰含量最高的是水样B，土壤和岩石中含有丰富的锰元素，且杨柳街河在以前还存在很多小煤窑，进行非法的开采，由于降雨冲刷使得矿渣废水，随着地表径流流入水中及周边的土壤，再加上畜禽粪便中也含有一定量的锰[9]，使河流中的锰含量升高。另外两条源头水也含有锰元素，主要是因为生活污水和养殖废水。汇合后，经过三江堰湿地公园的处理，锰含量降低，但仍然超标。

4.总结

三江堰湿地公园位于都匀市剑江河的上游段，整个都匀市的用水问题受到其水质质量的影响。文中通过对三江堰湿地公园的进出口水质进行分析，得出其主要污染物是重金属，来源主要是沿河两岸的居民的生活污水、农业污水、畜禽粪便污染以及矿区渗漏出来的污水，而三江堰湿地公园对总磷、镉、铅、锰的处理能力不强，净化效果不是很理想，使得出水口的指标依然超标。建议后期更改三江堰湿地公园中的植物，提高对总磷、镉、铅、锰的处理，并对沿河两岸的居民加强教育，对生活污水和养殖废水进行集中管理和处理。