摘要: 長(zhǎng)江是我國(guó)第一大河，2000年以來(lái)長(zhǎng)江流域水環(huán)境形勢(shì)發(fā)生了巨大變化，長(zhǎng)江水質(zhì)現(xiàn)狀及其變化和原因備受關(guān)注.采用水質(zhì)、水量、污染物通量、污染負(fù)荷等多要素綜合分析方法，研究了近18年長(zhǎng)江干流水質(zhì)和污染物通量的時(shí)空分布、變化趨勢(shì)及原因.

結(jié)果表明：

　?、僖速e以下長(zhǎng)江干流總磷濃度高于金沙江；從源區(qū)至入?？冢L(zhǎng)江干流氨氮濃度總體呈沿程上升趨勢(shì).

　?、?011—2013年是長(zhǎng)江干流水質(zhì)重要轉(zhuǎn)折期.2003—2010年，長(zhǎng)江下游江段氨氮濃度總體呈明顯上升趨勢(shì)，2013—2018年大幅下降，下降約65%；2012—2018年，長(zhǎng)江干流大部分江段總磷濃度呈明顯下降趨勢(shì)，其中上游下降最大，為45%~60%；2003—2018年，長(zhǎng)江干流高錳酸鹽指數(shù)、重金屬和石油類污染均明顯減輕.

　?、?000年以來(lái)，長(zhǎng)江水量未有明顯增大或減小趨勢(shì)，但輸沙量大幅下降.總磷年通量與年徑流量密切相關(guān)，年內(nèi)豐水期總磷通量較高.2001—2006年宜昌斷面、漢口37碼頭斷面氨氮年通量大幅下降；2013—2018年，大通斷面氨氮年通量呈明顯下降趨勢(shì).④2018年，大通斷面總磷、氨氮年通量分別約為9.37×104和21.47×104 t.總磷匯入量中游強(qiáng)于下游，氨氮匯入量下游強(qiáng)于中游.上游向下游磷的輸送由21世紀(jì)初以顆粒態(tài)為主轉(zhuǎn)變?yōu)?017—2018年以溶解態(tài)為主.

　　⑤長(zhǎng)江下游江段氨氮濃度和大通斷面氨氮年通量的顯著下降，以及長(zhǎng)江整體石油類超標(biāo)率大幅下降均主要?dú)w因于水污染防治；長(zhǎng)江干流大部分江段總磷的明顯下降主要?dú)w因于隨泥沙匯入水體磷的減少，以及長(zhǎng)江流域水污染防治.研究顯示，近18年來(lái)長(zhǎng)江干流污染物濃度、時(shí)空特征、輸送形態(tài)發(fā)生了巨大變化.

　　長(zhǎng)江是我國(guó)第一大河，起點(diǎn)位于“世界屋脊”——青藏高原的唐古拉山脈格拉丹冬雪峰西南側(cè)，從起點(diǎn)至入?？陂L(zhǎng)約6 300 km，流域面積達(dá)180×104 km2，約占我國(guó)陸地總面積的1/5[1].格拉丹東雪峰至當(dāng)曲口為沱沱河，當(dāng)曲口至巴塘河口為通天河，一般將沱沱河、當(dāng)曲、楚瑪爾河、通天河稱為長(zhǎng)江源區(qū).巴塘河口至宜賓“三江口”(金沙江、岷江、長(zhǎng)江三江交匯處)為金沙江，宜賓以下稱長(zhǎng)江.就整個(gè)長(zhǎng)江干流而言，宜昌以上為上游，長(zhǎng)4 504 km，流域面積100×104 k㎡；宜昌至湖口為中游，長(zhǎng)955 km，流域面積68×104 km2；湖口以下為下游，長(zhǎng)938 km，流域面積12×104 k㎡.

　　長(zhǎng)江干流自西向東橫貫我國(guó)中部，數(shù)百條支流輻輳南北區(qū)，是我國(guó)水量最豐富的河流，水資源總量9 616×108 m3，約占全國(guó)河流徑流總量的36%.長(zhǎng)江在全國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中的地位舉足輕重，在國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)愈發(fā)重視的背景下，長(zhǎng)江水環(huán)境保護(hù)擺在突出重要地位，尤其是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略明確要求“生態(tài)優(yōu)先，綠色發(fā)展”“共抓大保護(hù)，不搞大開(kāi)發(fā)”. 2000年以來(lái)，長(zhǎng)江水文和水環(huán)境形勢(shì)發(fā)生了巨大變化，實(shí)施了一系列生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策措施，如《中華人民共和國(guó)水污染防治法》的頒布實(shí)施、污染隱患企業(yè)的“關(guān)停并轉(zhuǎn)”、入河排污口整治、污染物排放總量和水質(zhì)改善雙約束指標(biāo)體系與機(jī)制、河湖長(zhǎng)制的實(shí)施以及水土保持等.在上述各因素綜合作用下，長(zhǎng)江干流水質(zhì)所發(fā)生的變化及原因備受關(guān)注.盡管有研究涉及長(zhǎng)江干流水質(zhì)的變化，如對(duì)長(zhǎng)江口近10年水質(zhì)時(shí)空演變趨勢(shì)的研究，對(duì)長(zhǎng)江流域主要污染物總量減排及水質(zhì)響應(yīng)特征的研究，對(duì)近年來(lái)長(zhǎng)江水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)的分析[4]，對(duì)三峽水庫(kù)蓄水前后長(zhǎng)江枝城至沙市段水質(zhì)的評(píng)價(jià)，對(duì)長(zhǎng)江干流局部江段水質(zhì)變化的分析[6-8]，以及對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)水質(zhì)參數(shù)和水化學(xué)參數(shù)的分析[9-10]，但從水質(zhì)、水量、泥沙、污染物通量、污染負(fù)荷等多方面對(duì)長(zhǎng)江干流水質(zhì)歷年變化趨勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性分析以及原因或機(jī)理探究的研究較為鮮見(jiàn).鑒于此，該研究分析了長(zhǎng)江水質(zhì)和污染物通量時(shí)空分布及歷年變化趨勢(shì)，從水量、泥沙、水電工程、水污染防治等方面辨析水質(zhì)變化原因，診斷長(zhǎng)江主要水質(zhì)問(wèn)題，以期為長(zhǎng)江水生態(tài)環(huán)境保護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù).

　　1 材料與方法

　　1.1 研究范圍

　　長(zhǎng)江源區(qū)沱沱河、通天河人跡罕至，接近原生態(tài)，基于歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況，研究范圍定為金沙江和長(zhǎng)江.污染物濃度現(xiàn)狀分析中選擇50個(gè)監(jiān)測(cè)斷面(部分為水文水質(zhì)綜合斷面)，分布于奔子欄至入?？诩s4 400 km的江段；歷年水質(zhì)變化趨勢(shì)分析選擇具有長(zhǎng)系列資料的16個(gè)典型斷面(見(jiàn)圖 1)，其中，攀枝花、宜賓、朱沱、寸灘、萬(wàn)州沱口、官渡口、太平溪以及宜昌8個(gè)斷面屬長(zhǎng)江上游江段；沙市五七碼頭、漢口37碼頭、黃石西塞山、九江化工廠下游4個(gè)斷面屬長(zhǎng)江中游江段; 大通、南京化工廠下游、鎮(zhèn)江青龍山、徐六涇4個(gè)斷面屬長(zhǎng)江下游江段.選擇宜昌、漢口37碼頭、大通3個(gè)斷面計(jì)算污染物年通量.宜昌斷面污染物通量代表了來(lái)自上游的污染物量，為上游控制斷面；漢口37碼頭位于洞庭湖和鄱陽(yáng)湖之間，其污染物通量代表了來(lái)自武漢以上江段的污染物量，為中游代表斷面；大通位于長(zhǎng)江口感潮河段上游端，是長(zhǎng)江入海最后一個(gè)徑流控制站，控制流域面積的90%，控制全江流量的95%，其污染物通量代表了來(lái)自大通以上江段的污染物量.

　　1.2 研究時(shí)段

　　總研究時(shí)段為2001—2018年，但是污染物濃度歷年變化趨勢(shì)分析時(shí)段為2003—2018年，沒(méi)有追溯至2003年前，主要是考慮到2002年我國(guó)頒布了GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，取代之前的GB 3838—1988《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。 GB 3838—2002要求對(duì)高錳酸鹽指數(shù)、總磷、砷、汞、鉛、鎘、鉻等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，采樣后對(duì)水樣(現(xiàn)為原樣)靜置30 min，得到去除沉降物的水樣(現(xiàn)為澄清樣)來(lái)測(cè)定水質(zhì)參數(shù)，而GB 3838—1988要求原樣混勻后進(jìn)行測(cè)定，兩種前處理方式的不同導(dǎo)致了GB 3838—2002實(shí)施前、后的水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè)值缺乏可比性

　　1.3 水質(zhì)參數(shù)選擇

　　依據(jù)2001—2018年長(zhǎng)江主要污染物情況，重點(diǎn)選擇總磷、氨氮進(jìn)行濃度和污染物通量長(zhǎng)期變化趨勢(shì)分析；另外，對(duì)高錳酸鹽指數(shù)、重金屬、石油類、糞大腸菌等進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析.

　　1.4 污染物通量計(jì)算方法

　　污染物在某時(shí)段內(nèi)的通量通用計(jì)算公式:

　　式中：W為污染物通量，t；C(t)為t時(shí)刻污染物濃度，mg/L；Q(t)為t時(shí)刻流量，m3/s；k為單位換算系數(shù).

　　實(shí)際工作中無(wú)法實(shí)現(xiàn)污染物濃度的連續(xù)監(jiān)測(cè)，只能獲得一定時(shí)段內(nèi)的代表值；長(zhǎng)江干流常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)頻率為每月1次.根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件及通量估算方法篩選中誤差最小原則，采用式(2)(3)計(jì)算污染物月通量(Wmi)和年通量(Wa)：

編輯：王媛媛