長江水體中的氨氮與磷在以下兩個方面存在差異：①磷主要來自面源，而氨氮主要來自點源，且點源中生活源又大于工業(yè)源[3]；②氨氮基本上以溶解態(tài)存在，不受泥沙裹挾.宜昌斷面氨氮月通量和月徑流量變化趨勢基本一致(見圖 8)，是因為宜昌斷面氨氮濃度年內(nèi)季節(jié)間比較穩(wěn)定(2016—2018年各年份均如此)，而且年際之間氨氮濃度也較為穩(wěn)定，所以出現(xiàn)了氨氮月通量和徑流量變化趨勢基本一致的現(xiàn)象.而宜昌斷面氨氮穩(wěn)定的合理解釋是，來自于庫區(qū)上游和庫區(qū)的氨氮在三峽水庫這一大型“蓄水池”得到了比較充分的緩沖.

　　漢口37碼頭斷面氨氮月通量表現(xiàn)為6—11月較低，且與月徑流量變化趨勢不一致的現(xiàn)象，原因是6—11月氨氮濃度較低，相關(guān)區(qū)域氨氮匯入少，稀釋作用強.宜昌斷面氨氮年通量略小于總磷年通量，而在漢口37碼頭斷面氨氮年通量卻遠小于總磷年通量，進一步證明了這種推斷的合理性.在大通斷面，氨氮月通量與月徑流量的趨勢基本一致，合理的解釋是年內(nèi)氨氮濃度的波動小于水量的波動；另外，大通斷面氨氮年通量遠大于總磷年通量，與漢口斷面相比出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)，再結(jié)合圖 2中氨氮濃度沿程升高的現(xiàn)象，說明從漢口至入海口，進入長江的氨氮增量超過總磷增量.

　　宜昌斷面為長江上游控制斷面，是反映長江干流金沙江梯級水庫、三峽水庫、葛洲壩水庫累積影響的第一個斷面.對該斷面2001—2002年、2017—2018年兩個時段總磷通量季節(jié)性變化特征和賦存形態(tài)進行了對比(見圖 9).由圖 9可見：兩個時段總磷通量均為汛期高于非汛期，但2017—2018年季節(jié)間變幅明顯小于2001—2002年，這與其上游水庫尤其是三峽水庫對流量和泥沙的調(diào)控及緩沖作用密切相關(guān)；另一個明顯特征是磷的輸移形態(tài)發(fā)生了較大變化，2001—2002年宜昌斷面通過顆粒態(tài)輸送的磷在磷輸送總量中占比為50%~87%，而在2017—2018年降為14%~35%，磷的輸移形態(tài)由以顆粒態(tài)輸送為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀芙鈶B(tài)輸送為主.

　　3 討論

　　綜合觀測圖 3、4、7可以發(fā)現(xiàn)，對長江干流水質(zhì)而言，2011—2013年是一個重要轉(zhuǎn)折期，之后長江干流總磷濃度明顯下降，武穴至入?？诮伟钡獫舛却蠓陆?

　　影響河流水質(zhì)的主要因素有污染物入河量、水量、泥沙含量等，在污染負荷一定的情況下，水量越大則污染物濃度越低.在水量一定的情況下，污染物入河量越大，則污染物濃度越高；污染物入河量越小，則污染物濃度越低.泥沙含量則會顯著影響可吸附污染物的濃度，如總磷[27]、高錳酸鹽指數(shù)[28]、重金屬[13, 29]等.污染物入河量取決于水污染防治效果等因素，泥沙含量的變化則取決于水土保持效果、水庫攔沙作用等因素.

　　表 2為不同時期長江流域水污染防治[30]和水土保持相關(guān)情況[31-33]，以及長江干流具有攔沙作用的水電工程. 2001年后，長江干流典型斷面輸沙量(與含沙量、懸浮物含量均成正比)大幅下降，尤其是三峽大壩下游的宜昌斷面(見圖 5)，其原因有以下兩點：①水土保持作用(見表 2). 2006—2015年長江流域治理水土流失面積是2006年之前累計治理面積的52%，是泥沙含量下降的重要原因，朱沱斷面在金沙江下游兩大梯級水庫建成之前輸沙量減少(見圖 6)，應(yīng)歸因于上游水土保持作用. ②2003年三峽工程蓄水成庫[34-35]、2012年向家壩水電站蓄水成庫、2013年溪洛渡水電站蓄水成庫所產(chǎn)生的攔沙作用[36-37].從時間節(jié)點上看，宜昌斷面輸沙量降幅最大的2003年、2006年、2011年、2013年正好對應(yīng)三峽工程首次蓄水成庫(至135 m蓄水位)、156 m蓄水位實現(xiàn)、175 m設(shè)計目標蓄水位實現(xiàn)、金沙江下游兩大梯級水庫形成，因此水庫修建是上游向下游輸送泥沙大幅下降的重要原因.匯入長江水體的泥沙減少，導(dǎo)致通過泥沙裹挾進入水體的磷減少，使得長江干流總磷近年來呈減小趨勢.宜昌斷面磷的輸送由2001—2002年的以顆粒態(tài)為主轉(zhuǎn)變?yōu)?017—2018年的溶解態(tài)為主(見圖 9)也是由于宜昌江段泥沙含量大幅減小.當然，不應(yīng)否認水污染防治在總磷濃度減小中的作用.

　　與總磷不同，氨氮主要以溶解態(tài)存在，長江干流武穴至入?？诮伟钡獫舛?013年以來大幅下降(見圖 4)不應(yīng)歸因于泥沙含量的減小.大通斷面相近徑流量年份(2012年與2016年以及2013年與2018年)的氨氮年通量(見圖 7)和相應(yīng)江段污染物濃度(見圖 4)的大幅下降，說明武穴至入?？诮伟钡獫舛鹊南陆禋w因于水量變化也是不合理的，應(yīng)主要歸因于水污染防治.高錳酸鹽指數(shù)與氨氮同屬耗氧有機物，地表水體中二者濃度密切相關(guān)，所以水污染防治是高錳酸鹽指數(shù)下降的原因之一；此外，高錳酸鹽指數(shù)與懸浮物中有機質(zhì)的含量有一定相關(guān)性(濃度測定的消解過程會使一部分有機質(zhì)發(fā)生消解)，泥沙含量的減少導(dǎo)致水樣中有機質(zhì)的減少，從而導(dǎo)致高錳酸鹽指數(shù)下降.石油類物質(zhì)主要存在于表層水體，受水量和泥沙的影響很小，其超標率大幅下降的主要原因也與水污染防治有關(guān)，包括船舶航運業(yè)對污染物排放的大力整治.所以，從水質(zhì)、水量、污染物濃度、污染物通量綜合分析，近年來水污染防治效果顯著.

　　從時間節(jié)點上來看，相比于“十五”“十一五”，國家“十二五”計劃實施期間是具有突破性的5年，水環(huán)境保護上升為國家戰(zhàn)略，在長江流域水污染治理方面，無論是投資規(guī)模、治污設(shè)施建設(shè)規(guī)模，還是制度建設(shè)、管理和技術(shù)水平都有跨越式進展(見表 2)，而該研究所得出的水質(zhì)變化重要轉(zhuǎn)折期(2011—2013年)正處于“十二五”期間，這不是巧合，而是治理效果的顯現(xiàn).武穴以下江段氨氮濃度在2003—2013年一直呈升高趨勢(見圖 4)，說明“十五”“十一五”期間長江下游氨氮污染未得到有效遏制，但宜昌斷面和漢口斷面在2001—2006年氨氮年通量大幅下降(見圖 7)，說明“十五”期間上游和中游氨氮減排取得了顯著成效.

　　該研究僅從物理化學(xué)指標方面得出長江干流水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)的結(jié)論，但廣義的水質(zhì)不僅包括物理化學(xué)指標，還包括水生生物指標、棲息地指標、病原體指標等[38].實際上，長江生態(tài)惡化、環(huán)境風(fēng)險、污染排放等問題仍然突出，生態(tài)環(huán)境形勢依然嚴峻[39].長江經(jīng)濟帶石化、化工、醫(yī)藥、有色金屬采選冶煉、磷礦渣堆積、危化品運輸?shù)确矫嫒源嬖谥T多隱患，存在地震等自然災(zāi)害引發(fā)大型污水處理廠潰瀉的風(fēng)險，建議加強隱患治理和應(yīng)急預(yù)案研究.今后的治理方向應(yīng)側(cè)重基于大數(shù)據(jù)信息平臺的精細化管理和監(jiān)督，并強化責(zé)任機制.長江水環(huán)境保護任重道遠，應(yīng)常抓不懈，只緊不松.

　　盡管從2013年起長江總磷濃度明顯下降，但仍處于偏高水平，是首要超標污染物.鑒于總磷在河湖連通、引調(diào)水工程、水庫回水情況下進入緩流狀態(tài)可能產(chǎn)生不利的生態(tài)效應(yīng)，以及對底棲生物群落結(jié)構(gòu)具有不利影響[40]，需要從流域水生態(tài)安全的角度認識長江總磷偏高問題.建議實施流域性控磷措施，應(yīng)面源和點源共治.未來長江流域面源總磷的控制既是重點也是難點.與長江類似，作為美國第一大河的密西西比河，其總磷第一大來源也是面源[41-42]，總磷濃度偏高問題至今仍未解決.

編輯：王媛媛