1、 20182022 年洞庭湖水质变化趋势分析 方 平1,李照全2,庄琼华2,高吉权1,欧阳美凤1(1.湖南省洞庭湖生态环境监测中心,湖南 岳阳 414000;2.湖南省岳阳生态环境监测中心,湖南 岳阳 414000)摘 要:为研究洞庭湖氮、磷空间分布与变化趋势,在 20182022 年对洞庭湖 20 个断面进行每月采样分析.运用相关性分析探讨入湖河流与湖体、出湖口之间氮、磷的相互关联及污染成因,并采用综合污染指数评价洞庭湖污染程度.结果表明,20182022 年洞庭湖湖体、入湖河流、出湖口 (TN)年均值范围分别为 1.212.38 mg/L、1.282.28 mg/L、1.471.89 mg
2、/L,(TP)年均值范围分别为 0.0360.088 mg/L、0.0380.120 mg/L、0.0620.072 mg/L.空间分布上,(TN)呈现四水区间河流东洞庭湖松滋、藕池河东支洞庭湖出口南洞庭湖西洞庭湖;(TP)呈现区间河流松滋、藕池河东支东洞庭湖洞庭湖出口南洞庭湖四水西洞庭湖.20182022 年洞庭湖氮磷综合污染以轻度污染为主,出湖口综合污染指数呈现逐年下降趋势.关键词:洞庭湖;总氮;总磷;空间分布;综合污染指数 中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1672-5298(2023)02-0050-06 Trend Analysis of Water Quality in
3、 Dongting Lake from 2018 to 2022 FANG Ping1,LI Zhaoquan2,ZHUANG Qionghua2,GAO Jiquan1,OUYANG Meifeng1(1.Eco-Environmental Monitoring Center of Dongting Lake of Hunan Province,Yueyang 414000,China;2.Yueyang Eco-Environmental Monitoring Center of Hunan Province,Yueyang 414000,China)Abstract:To investi
4、gate the spatial distribution and change the trend of nitrogen and phosphorus in Dongting Lake,monthly sampling and analysis of 20 cross-sections of Dongting Lake were conducted from 2018 to 2022.Correlation analysis to explore the correlation and pollution causes of nitrogen and phosphorus was used
5、 between inflow rivers and lake region or outlet of Dongting Lake,and the comprehensive pollution index was used to evaluate the pollution degree of Dongting Lake.The results show that the annual average of (TN)from 2018 to 2022 in Dongting Lake ranged from 1.21 to 2.38 mg/L while that of the inflow
6、 rivers from 1.28 to 2.28 mg/L,and the outlet of Dongting Lake from 1.47 to 1.89mg/L.The annual average of (TP)in Dongting Lake ranged from 0.036 to 0.088mg/L,the inflow rivers from 0.038 to 0.120 mg/L and the outlet of Dongting Lake from 0.062 to 0.072 mg/L,respectively.Spatially,the average of (TN
7、)was ranked as in the order:Four riversInterval riversEast Dongting Lake Songzi rivers and the East Branch of Ouchi riversOutlet of Dongting LakeSouth Dongting LakeWest Dongting Lake,the average of (TP)was ranked as in the order:Interval riversSongzi rivers and the East Branch of Ouchi riversEast Do
8、ngting LakeOutlet of Dongting LakeSouth Dongting LakeFour riversWest Dongting Lake.The comprehensive pollution level demonstrated that the Dongting Lake was mainly slightly polluted from 2018 to 2022,and the comprehensive pollution index at outlet of Dongting Lake was decreased year by year.Key word
9、s:Dongting Lake;total nitrogen(TN);total phosphorus(TP);spatial distribution;comprehensive pollution index 0 引言 洞庭湖位于长江荆江段南岸,是长江流域重要的调蓄湖泊.洞庭湖南汇湘、资、沅、澧四水,北纳松滋河、虎渡河、藕池河三口分流长江洪水,与汨罗江、新墙河和华容河等河流来水经洞庭湖洪道和湖泊调蓄后由城陵矶注入长江.湖区内大小湖泊星罗棋布,河流洪道纵横.湖体呈现不规则的 U 型带状水域,可划分为西洞庭湖、南洞庭湖和东洞庭湖 3 个不同的湖泊水域,其水流方向大致为西洞庭湖南洞庭湖东洞庭湖长
10、江1.近几十年来,受洞庭湖流域工农业生产和城乡生活污染等影响,洞庭湖出现湖泊萎缩、水沙失衡和调蓄功能减退等问题,其中水体氮磷污染问题尤为突出,生态环境不容乐观2,3.三峡工程运 收稿日期:2023-02-17 作者简介:方 平,女,硕士,工程师.主要研究方向:水环境监测与保护对策研究 通信作者:李照全,男,硕士,高级工程师.主要研究方向:环境质量监测与综合分析 第36卷 第2期 湖南理工学院学报(自然科学版)Vol.36 No.22023 年 6 月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology(Natural Sciences)Ju
11、n.2023第 2 期 方 平,等:20182022 年洞庭湖水质变化趋势分析 51 行后,洞庭湖水文节律发生变化,加上受气候变化与人类活动影响4,总氮(TN)、总磷(TP)在不同湖体和时段出现较大差异,已成为洞庭湖主要污染因子5.有研究认为,洞庭湖入湖污染负荷主要来源于四水水系6,氮磷污染主要来源于农业面源和城镇生活污染7.郭晶等8研究发现,洞庭湖平水期水质优于枯水期和丰水期,而不同湖体之间以西洞庭湖水质较好,南洞庭湖次之,东洞庭湖相对较差.黄代中等9研究认为,入湖污染负荷和人类活动是洞庭湖氮与磷空间分布的重要影响因素.为进一步分析洞庭湖水质现状与变化趋势,本文对近 5 年洞庭湖及主要入湖、
12、出湖水质监测数据进行统计分析,采用综合污染指数法评价水体污染等级,探讨洞庭湖污染成因,以期为洞庭湖水环境保护提供参考.1 材料与方法 1.1 点位布设与采样分析 水质监测数据来源于湖南省洞庭湖生态环境监测中心.采样时间为每月上旬.共布设20个断面(图1),其中入湖断面 9 个,分别为湘江樟树港(S1)、资江万家嘴(S2)、沅江坡头(S3)、澧水沙河口(S4)、松滋河马坡湖(S5)、藕池河东支团州(S6)、华容河六门闸(S7)、新墙河八仙桥(S8)、汨罗江南渡(S9);西洞庭湖 3 个,分别为南嘴(S10)、蒋家嘴(S11)、小河嘴(S12);南洞庭湖 3 个,分别为万子湖(S13)、横岭湖(S
13、14)、虞公庙(S15);东洞庭湖 4 个,分别为鹿角(S16)、君山(S17)、扁山(S18)、岳阳楼(S19);以及洞庭湖出口(S20).断面设左、中、右三条或左、右两条垂线,分别采集表层 050 cm 柱状水样,按不小于 10%的比例采集现场平行样.TN 用过硫酸钾氧化紫外分光光度法进行检测,TP 用钼酸铵分光光度法进行检测,采用国家标准样品进行质控.图 1 水质采样点分布 1.2 数据统计与分析 TN、TP 按各断面算术平均值参与统计,运用 SPSS 19.0 软件统计数据.年际变化趋势采用秩相关系数表示,相关性分析采用 Pearson 相关系数表示.空间分布按四水(S1S4)、松滋、
14、藕池河东支(S5S6)、区间河流(S7S9)、西洞庭湖(S10S12)、南洞庭湖(S13S15)、东洞庭湖(S16S19)、洞庭湖出口(S20)比较.TN、TP 水质类别评价执行地表水环境质量标准(GB 38382002),其中 TP 参照湖库标准.1.3 评价方法 采用综合污染指数法评价 TN 和 TP 综合污染程度,计算公式为 11,.nijiijijijjCPPPnS 52 湖南理工学院学报(自然科学版)第 36 卷 其中iP为 i 水体的综合污染指数;ijP为 i 水体第 j 项污染物的污染分指数;ijC为 i 水体第 j 项污染物的年均值;ijS为 i 水体第 j 项污染物的水质标准
15、值(TN:1.0 mg/L,TP:0.05 mg/L).参考文10,并结合 TN、TP 水质类别对应标准值的差异,得到综合污染指数分级(表 1).表 1 综合污染指数分级 等级划分 Pi 等级 1 Pi0.50 好 2 0.50 Pi1.00 较好 3 1.00 Pi1.75 轻度污染 4 1.75 Pi3.00 中度污染 5 Pi3.00 重度污染 2 结果与讨论 2.1 TN、TP 含量与空间分布 2.1.1 TN、TP 含量 20182022 年洞庭湖 TN 质量浓度(TN)、TP 质量浓度(TP)平均值及变化范围见表 2.入湖河流(S1S9)(TN)年均值在 1.282.28 mg/L
16、 之间,最大年均值和最小年均值分别出现在资江(S2,2018 年)和澧水(S4,2020 年).洞庭湖湖体(S10S19)(TN)年均值在 1.212.38 mg/L 之间,最大年均值和最小年均值分别出现在西洞庭湖(S10,2021 年)和西洞庭湖(S12,2022 年).洞庭湖出口(S20)(TN)年均值在 1.471.89 mg/L 之间,最大年均值和最小年均值分别出现在 2018、2022 年.入湖河流(S1S9)(TP)年均值在0.0380.120 mg/L之间,最大年均值和最小年均值分别出现在藕池河东支(S6,2018年)和资江(S2,2022年).洞庭湖湖体(S10S19)(TP)年均值在 0.0360.088 mg/L 之间,最大年均值和最小年均值分别出现在东洞庭湖(S19,2021 年)和西洞庭湖(S12,2021 年).洞庭湖出口(S20)(TP)年均值在 0.0620.072 mg/L 之间,最大年均值和最小年均值分别出现在 2018、2021 年.表 2 洞庭湖 TN 与 TP 质量浓度 区域(TN)/mg/L 总体均值(TP)/mg/L 总体均值2018 201
