扎龙河滨湿地水体营养化污染特征及水环境恢复对策

界丹顶鹤总数的17.3%，是国际重要的珍稀鹤类迁徙、繁殖基地[4]。

2 湿地污染来源及水质概况

扎龙河滨湿地地处乌裕尔河、双阳河下游，长期接纳流经县镇的工业、生活污水，克东、克山、依安三县的工业废水直接排入乌裕尔河，富裕、林甸直接排入保护区内的沼泽湿地。早在1994年的调查统计结果（表1）就已表明，扎龙湿地接纳工

的污染源，使非点源污染成为重要的污染形式。N、P的降雨径流流失是加重湿地水体富营养化程度的重要原因。已有的研究结果[4]表明，扎龙湿地水质已达到地面水环境质量标准Ⅴ类水质，主要污染物为COD、BOD5、TN及TP；COD的质量分数为14.26% ~ 65.02%，BOD5的质量分数为2.57% ~ 47.83%，TP的质量分数为1.41% ~ 36.15%。大部分湖泊富营养化严重，地表水体属于重营养化范围。

表1 各县区主要污染物排放量

地区 克东 克山 依安 富裕 林甸 合计

f(工业废水) 工业废水 /(106 m3·a-1) 排污去向

1.75 2.40 1.50 1.55 1.90 9.10

COD

BOD5 579.1 224.4 402.7 617.6

SS 186.5 102 126.7 481.6

NH3-N 0.211 4.2 0.36 3.09 0.52 8.39

f(污染物)/(m3·a-1)

3 水体营养化分异特征和演化趋势

3.1 沼泽湿地水体

众多研究表明，富营养化是扎龙湿地主要的水质问题。以下选择与水体富营养化密切相关的水质参数TN、TP及BOD5等，对湿地水体营养化特征进行分析。沼泽湿地是长期演化形成的潜育化土壤湿地，土壤自上而下分为草根层、泥炭层、腐殖质层和粘土层。其中泥炭层和腐殖质层对水中悬浮物、有机物、重金属及氮磷有强烈的吸附作用，使它们进入湿地小尺度地球化学循环，这是造成湿地内源富营养化的根源。此外，径流补给输入的有机物、氮和磷，使扎龙沼泽湿地水体富营养化特征更加明显，且原因更加复杂。扎龙保护区沼泽湿地主要包括保护区的核心区大部及整个科学实验区，约占整个保护区面积的55％；根据1991～2000年的地表水体监测资料（表2），该区湿地沼泽水体TN、

1995年

质量浓度超标率

乌裕尔河 1038.9 乌裕尔河

720

乌裕尔河 1893.8 1379.5 1442.6 沼泽湿地 743.9 沼泽湿地 1483.5

5880.1 3203.3 2319.4

业污水总量已达到9.10×106 m3/a；其中就污染物而言，f(COD) 5880 m3/a，f(BOD5) 3203 m3/a，f(SS) 2319 m3/a，f(NH3-N) 8.39 m3/a。同时近年来流域内森林、草地覆被的大面积破坏，土壤侵蚀引起的养分流失日益加重。研究区内的繁荣、东升及江东灌区，总面积达40066.7 hm2，化肥施用量约10200 t/a，农药施用量90 t/a，人为增加了N、P及有机污染物

污 染 物

表2 扎龙沼泽湿地水体营养化指标1991~2000年际变化[5]

1991年

质量浓度超标率

1992年

质量浓度超标率

1993年

质量浓度超标率

1994年

质量浓度超标率

1996年

质量浓度超标率

1999年

质量浓度超标率

2000年

质量浓度

超标率 /%

ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

/% ρ/(mg·L)

-1

TN TP COD

6.46 0.347 58.02

100 100 100 100

8.42 0.058 48.11 1.98

100 100 100

2.51 0.101 25.02 3.75

66.7 100 100 33.3

1.28 0.066 26.96 5.83

100 100 100 66.7

1.91 0.267 24.11 4.27

66.7 100 100 50

4.83 0.178 41.19 27.05

88.9 100 100 58.8

1.31 0.096 21.51 12.20

100 66.7 100 100

2.52 0.104 33.65 11.68

100 100 100 100

BOD5 69.45

TP、COD及BOD5等主要富营养化指标平均值绝大部分严重超标；其中TP、COD多年超标率均为100%，TP最高质量浓度达到0.347 mg/L, COD质量浓度范围为24.11~58.02 mg/L，均已大大超过国家地表水质标准，说明研究区水体的富营养化过程主要由有机物污染引起。水体TN和BOD5质量浓度的变化范围分别在1.91~8.42 mg/L和1.98~69.45 mg/L之间；TN的超标率大于66.7%，BOD5的超标率大于33.3%，超过国家地表水质标准数倍。同时，上述指标存在显著的年际变化特征，TP和BOD5质量浓度年际变化最明显，相邻年际间最大变率分别达到83.3％和97.2％；TN和COD质量浓度变化相对较小。此外，可以看出，4项指标年际变化没有明显的相关性，不同指标平均值的年际变化也没有相关性，随机特征明显。

沼泽湿地污染物质在水体中的分布不仅年际变化显著，而且空间变化也很明显，并表现出一定规律性。在夏季对扎龙湿地进出流动水体多项富营养化指标的监测表明（表3），COD、BOD5沿进水

表3 扎龙沼泽湿地水体营养化指标空间变化 监测点 东升水库(进水区) 吐木可(核心区) 哈塔桥(出水区)

pH值 7.89 7.76 7.85

DO 8.85 8.28 8.14

COD 9.96 10.52 12.85

BOD5

TN 0.51 0.58 0.45

TP 0.057 0.024 0.024

ρ/(mg·L) 0.37 0.88 1.05

-1

区、核心区、出水区的流动方向依次增加，TP、DO沿流动方向依次减少，TN质量浓度在核心区最高。参照地表水环境质量标准（Ⅰ类），COD、TP质量浓度在各点均超标，超标范围分别为3.98～5.43倍