长湖流域水质时空分布特征及影响因子

余明勇1,徐圣杰2,徐建华1

(1.湖北省水利水电科学研究院,武汉 430070;2.武汉市环境监测中心,武汉 430015)

摘 要:利用2009—2014年长湖5个水质监测点数据,采用时间序列法分析了长湖水质的时间变化规律,采用相关性分析法,分析了流域水污染的影响因子。结果表明:在时间上,长湖水污染物质量浓度季节变化明显,COD、TN、NH3-N均为7月、9月较低,1月、3月较高,丰水期水质好于枯水期。入湖地区TP质量浓度7月达最高值,且7月入湖地区的桥河口、关沮口的NH3-N、TN含量稍高于5月。空间上,西北部入湖地区水质劣于湖心及东南部出湖地区。工业、生活等点源污水,以耕地为主的农业非点源以及天然降水量和径流量是影响水质的主要因素,入湖排污量、降水量和径流量与长湖水质呈显著相关关系(P<0.05)。

关键词:水污染;时空分布;降水;土地利用;长湖

资助项目:水利部公益性行业科研专项项目(201101063)资助。

水污染的时空分布特征与水污染影响因子密切相关,如何正确分析评价水污染的时空分布特征及其主要影响因子是目前研究的热点问题。长湖是湖北省第三大湖泊,流域降水丰富,但时空分布不均,其特有的气候变化特征、水系形态、地形地貌和过度开发活动等因素,加之大量工业废水、生活污水以及农村面源污染物排入湖泊,湖泊水产养殖的无序过度发展,导致局部水域有机污染严重,富营养化风险水平较高。有关研究表明,近几年长湖平均水质类别为Ⅴ类,水体受到中度污染,主要污染指标为TP、TN、NH3-N、COD、BOD5[1]。长湖突出的水污染问题引起了国内研究者的广泛关注,但大多数研究主要集中在富营养化评价、水质类别评价与达标评价[2-4]、水环境质量等级的判定[5]、底泥污染[6]、非点源负荷估算[7]等方面,对长湖水污染时空变化特征的研究则鲜见报道,而对水污染原因的分析也仅限于污染源负荷及其特点分析[4,7],缺乏包括水文动力、气象条件在内的多因素研究,对各影响因子与水污染的相关性分析则未见报道。以长湖为研究对象,利用长湖5个水质监测点数据,采用时间序列法分析了水体污染物浓度的时间变化规律,并采用相关性分析法,对长湖流域水污染的影响因子进行分析研究,便于采取针对性污染控制措施,为有效消减污染负荷、改善水环境并加强流域综合管理提供科学依据。