乐山市岷江沙咀断面水环境形势研究

＊蔡春霞 曹竞心 张兵 侯茜 王忠臣

（1.北京国寰环境技术有限责任公司 北京 100012 2.四川省乐山生态环境监测中心站 四川 614000）

长江是中华民族的母亲河，是我国重要的生态安全屏障，也是中华民族发展的重要支撑。党的十八大以来，推动长江经济带发展已上升为国家战略，“当前和今后相当长一个时期，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发。”是新时代推动长江经济带发展的根本遵循[1]。乐山市是长江上游重要的生态屏障和水源涵养地，岷江是长江水量最丰富的支流，对岷江水环境开展保护具有重要意义[2]。本研究通过分析岷江沙咀断面水环境质量与水资源情况，判断岷江沙咀断面水环境形势，提出水质改善行动计划，为岷江流域水环境改善提供理论支撑。

1.研究区概况

(1)地区概况

乐山市位于四川省中南部，四川盆地的西南部，地理坐标位于北纬28°24′57"～29°56′14"，东经102°55′08"～104°14′52"之间，北与眉山市丹棱县、东坡区、青神县交界；南与凉山州美姑县、宜宾市屏山县为邻；西与凉山州甘洛县、雅安市汉源县、眉山市洪雅县相连；东与眉山市仁寿县、自贡市荣县、宜宾市宜宾县接壤，地处岷江、青衣江、大渡河三江汇合处，南北长162.0km，东西宽145.0km，总面积达12827km2。

(2)地形地貌

乐山地处四川盆地向西南山地过渡地带，总体趋势为西南高、东北低，高低悬殊较大。最高处为峨边彝族自治县马鞍山主峰，海拔4288m；最低处是犍为县新民镇马厂坝岷江出口，海拔307m，最高处与最低处相对高差3981m，平均海拔500m，地貌有山地、丘陵、平原三种类型，分别占66.5%、21%、12.5%，呈“七山二丘一平”地貌特征。

(3)气候气象

乐山市总体上属中亚热带气候带，具有四季分明的特点，且雨量丰沛、水热同季、无霜期长。年平均气温在16.5～18.0℃之间，年平均无霜期长达300天以上，年平均霜日为4.2～9.4天，年平均降雪日数仅1.0～2.7天。

(4)河流水系

乐山市境内水系发达，河流纵横，境内河流均属长江流域，又分属岷江水系、沱江水系和金沙江水系。岷江在乐山市境内流域面积为7204km2，干流河段长118km，河道平均比降0.63‰。

(5)断面概况

岷江是长江一级支流，也是水量最大的支流，在乐山市境内流域面积约为7204km2，干流河段长118km，是乐山市最重要的水系之一。岷江干流自眉山市入境乐山市，再出境至宜宾市，干流水质的稳定达标十分重要[3]。岷江沙咀断面位于乐山市五通桥区下游约5km处，经度103°51′33"E，纬度29°15′29"N，水质目标为《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中III类水质标准，然而存在由于氨氮超标降为IV类水的偶然现象。因此，本研究认为岷江沙咀断面为达标不稳定断面，研究其水环境形势有利于岷江乐山段水环境质量改善。

2.研究方法

本研究通过分析岷江沙咀断面2017年1月—2021年12月五年的断面水质监测数据以及五通桥水文站的水位、流量数据开展历史水质回顾性分析，然后将2022年水质与之进行对比分析，从而判断岷江沙咀断面水环境形势。由于岷江沙咀断面历史超标污染物指标主要为氨氮、总磷和高锰酸盐指数，因此重点对此三项指标进行研究。五通桥水文站地处于乐山市五通桥区桥沟镇老龙坝村，位于岷江沙咀断面上游约11km处，是岷江沙咀断面上游距离最近的水文站，因此本研究选取五通桥水文站流量数据作为参考。断面水质数据及五通桥水文站数据均由四川省乐山环境监测中心站收集。季度水质数据为当季度各月水质数据算数平均值。

3.岷江沙咀断面水环境形势分析

(1)水环境质量

岷江沙咀断面2017年1月—2021年12月水质类型分布情况见图1，主要水质指标氨氮、总磷和高锰酸盐指数具体月度变化情况见图2。在该时期的60个月中，2020年12月岷江沙咀断面水质不达标，仅达到IV类水质标准，超标因子为氨氮，浓度为1.18mg/L，其余月份断面水质均可达标。

图1 岷江沙咀断面2017—2021年水质类型分布

图2 岷江沙咀断面2017—2021年氨氮浓度、总磷浓度和高锰酸盐指数变化情况

2017—2021年这五年中，分季度来看，岷江沙咀断面氨氮浓度第一季度最高（0.62mg/L），第三季度最低（0.30mg/L）。总磷浓度第二季度最高（0.15mg/L），第四季度最低（0.12mg/L）。高锰酸盐指数第三季度最高（2.20mg/L），第四季度最低（1.69mg/L）。分季节来看，断面全年总磷浓度较为稳定，始终维持在0.2mg/L以下，满足III类水质要求。氨氮浓度与高锰酸盐指数受季节变化影响较大，春夏季时高锰酸盐指数显著升高，2021年7月是高锰酸盐指数的峰值为2.9mg/L；同一时期，氨氮浓度显著降低。冬季时氨氮浓度显著升高，2021年2月达到峰值为0.98mg/L。分水期来看，断面丰水期（5月—10月）氨氮、总磷、高锰酸盐指数平均浓度分别为0.37mg/L、0.13mg/L和2.11mg/L；平、枯水期（11月—4月）分别为0.55mg/L、0.12mg/L和1.82mg/L。平、枯水期氨氮浓度高出丰水期49.73%；丰水期总磷浓度、高锰酸盐指数均高于平、枯水期，分别高出3.55%和15.80%。可以看出，不同水期水流量大小不同对氨氮的影响较大，对总磷和高锰酸盐指数的影响较小。

2022年，除1月由于氨氮超标仅为IV类水以外，其余月份均达标，尤其是7—10月可达到II类水质标准，见图3。总体上氨氮和总磷浓度呈现下降趋势，高锰酸盐指数的变化不大。尤其是在2022年1月—2022年7月间，氨氮浓度逐月降低，一度达到I类水质标准，此后虽有回升，但幅度较小，基本上在II类水质标准附近，未达到IV类水质标准。总磷浓度呈现相似的变化趋势。2022年3月—2022年9月间，总磷浓度逐月降低，此后小幅回升，均满足II类水质标准。高锰酸盐指数则一直较优，除2023年1月，高锰酸盐指数为2.1mg/L，满足II类水质标准要求外，其余月份均可达到I类水质标准。参照《地表水环境质量评价办法（试行）（环办〔2011〕22号）》中断面主要污染指标的确定方法，岷江沙咀断面2022年第一季度首要污染物为氨氮，第二、三、四季度首要污染物均为总磷。

图3 岷江沙咀断面2022年水质和流量变化情况

将岷江沙咀断面溶解氧（DO）、氨氮、总磷、高锰酸盐指数数据进行对比分析，可以得到2022年季度水质数据的改善情况，具体结果见表1。

可以看出，2022年第一季度氨氮和总磷浓度较高，为2017年以来的最高水平；第二、三和四季度，氨氮、总磷和高锰酸盐指数均较低，为2020年以来的最低水平。除2022年第二季度外，其余季度溶解氧浓度比2021年略有降低，排除污染物升高导致溶解氧降低的因素以外，这可能是由于2022年水温普遍较高的原因。因此，截至2022年第四季度，岷江沙咀断面氨氮和总磷浓度均得到了有效的降低。高锰酸盐指数略有反弹，不过基于高锰酸盐指数一直较优且变化幅度较小、基本可达I类水质标准的情况，可以评价得出，作为达标不稳定断面，岷江沙咀断面的水污染物在近年来得到了有效的控制。

(2)水资源情况

2017—2021年这五年间，五通桥水文站流量最大值为7710m3/s，最小值为620m3/s，平均值为2495.71m3/s。将各污染物指标的变化趋势和流量的变化趋势对比来看，高锰酸盐指数和流量的变化趋势基本一致，流量较大的月份高锰酸盐指数一般较高，流量较小的月份高锰酸盐指数一般较低，这反映出高锰酸盐的升高主要与面源污染有关，丰水期较多的降水将流域有机污染物带入岷江，导致岷江沙咀断面高锰酸盐指数升高。另外，由于丰水期温度较高，水中微生物生长繁殖活动增强，也促进了高锰酸盐浓度的升高。而氨氮、总磷浓度则与流量呈相反的变化趋势，即流量较小的月份氨氮与总磷浓度普遍较高，流量较大的月份氨氮与总磷浓度反而较低，这反应出岷江流域特别是岷江沙咀断面以上河段生态流量保障的问题。由于丰水期河流水量大，换水周期缩短，水体自净能力提升，同时也有利于污染物的稀释，氨氮与总磷浓度较低；而枯水期流量小，水体的自净能力减弱，氨氮与总磷浓度较高。另外，结合实地调研结果，五通桥区沿岷江布局有盐磷化工循环产业园区，其中几家农药企业排放的废水中氨氮与总磷对岷江沙咀断面污染物的贡献较大，同时五通桥区畜禽养殖场数量较多，养殖废水造成的氮磷农业面源污染也是重要的污染因素之一。

2022年，五通桥水文站流量最大值为3497.49m3/s，最小值为1102.33m3/s，平均值为1951.25m3/s。氨氮、总磷和流量变化趋势的关系仍然与2017—2021年一致，高锰酸盐指数在这一年中变化幅度很小，因此与流量的关系不明显。

(3)水环境问题

根据实地调研，结合上述分析结果，岷江流域主要存在以下水环境问题：

①流域生态用水保证率不稳定，引发水质波动

岷江支流大渡河、青衣江流域存在生态用水保证率不稳定的问题，因电站运行调度等人工影响导致日内水位变化幅度大，尽管实现了日流量达标，但在枯水期因日内变化幅度问题导致对下游河段纳污能力影响较大，导致水质出现波动现象。

②水量时空分布不均匀，影响水环境容量

岷江流域存在水资源时空分布不均、年际变化较大等问题。由于流域水资源承载能力不足，资源性缺水严重，流域内降水年内分配极为不均，导致茫溪河、泥溪河等部分小流域出现连续枯水现象，水环境容量极其有限，无法满足纳污等生态用水需求。

③工业企业布局性问题突出，加剧氮磷污染

岷江沙咀断面位于乐山市五通桥区下游，五通桥区盐磷化工循环产业园区沿岷江布局，几家农药企业西侧均邻近岷江干流，其排放废水中均含有氮磷元素，对岷江氮磷污染贡献相对较大。

④畜禽养殖场数量繁多，农业面源污染较重

五通桥区有上百家规模畜禽养殖场，数量较多，然而很多养殖场未应用规模化畜禽养殖尿液及废水处理技术而直接肥水还田的比例较大，养殖废水氮、磷含量高，易造成氮磷农业面源污染。

4.水质改善行动建议

（1）结合岷江干流航电枢纽建设情况，开展涵闸调度研究，精准调控生态需水。

（2）进一步优化沿江产业布局，推动工业园区污水处理厂升级改造。

（3）推动城镇污水处理厂、工业园区集中式污水处理厂、规模化畜禽养殖场、无机磷化学工业、有机磷类农药工业、制浆造纸工业等重点行业执行《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》（DB 51/2311—2016）。

（4）加强农村畜禽养殖污染治理。

5.结论

2017—2022年这六年中，岷江沙咀断面水质总体较好，水质达标率可达97.2%。不同水期水流量大小不同对氨氮的影响较大，对总磷和高锰酸盐指数的影响较小。高锰酸盐指数受五通桥区面源污染影响较大，氨氮与总磷浓度受流量影响较大。近年来，岷江沙咀断面的水污染物得到了有效的控制，不过2022年断面主要污染物仍为氨氮和总磷。岷江流域长期存在水资源承载能力不足、资源性缺水严重的问题，水环境容量有限，水体纳污能力较弱。同时，岷江沙咀断面上游五通桥区工业源和农业源氮磷废水排放问题较严重。后续建议结合航电枢纽开展生态用水调度研究，同时加强工业源和农业源污染物控制。