洱海总磷、总氮时空变化规律分析

孙伟华，徐长城，严谷芬，张福庆

(1.大理白族自治州环境监测站，云南 大理 671000;2.云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034)

洱海属内陆断陷湖泊。海拔1964.3～1966.0m，湖体南北长42.5km，最大湖宽8.4km。最大水深21.3m，平均水深10.6m。湖面水位1966m 时，湖面面积252.91km2，容积27.94 亿m3。洱海主要入湖河流有23 条，多年平均入湖水量8.25 亿m3。

洱海流域的水污染物主要来源于城镇、农村生活污水、农用化肥农药及水土流失。洱海流域的水污染物主要经由入湖河流和降水形成的地表径流进入洱海。随着洱海流域社会经济、工业化的迅速发展，洱海流域的水环境质量也受到相应的影响。逐渐形成了以氮、磷为主要污染物及水质限制因子的现状。本文对洱海中总磷、总氮随时间、空间的变化规律进行分析。

1 数据来源及处理

本文中引用的数据来源于2007～2011 年大理州环境监测站的常规水质监测。洱海水质监测自北向南共布设四个断面，每个断面上设三条垂线，每条垂线有表、底层两个监测点位，一共布设24 个水质监测点位。

本文中以每一监测点位表、底层的算术均值作为相应垂线的基础数据;断面均值以该断面上的三条垂线的算术均值计算;月均值以24 个测点的算术均值计算;年均值以月均值的算术均值计算。

2 总磷变化规律分析

2.1 总磷季节变化规律分析

2007～2011 年5a 总磷在丰水期、枯水期、平水期的变化规律见图1。

由图1 可见，洱海全湖总磷浓度总体上每年最高值出现在丰水期，最低值出现在枯水期。2007～2011 年总磷浓度最高值出现在2009 年丰水期(8月)，浓度值为0.038mg/L;最低值出现在2008年、2009 年的枯水期(2 月)，浓度值为0.010mg/L;最高值比最低值高280.00%。总磷浓度丰、平、枯水期5a 平均值，丰水期为0.027mg/L、平水期为0.022mg/L、枯水期为0.017mg/L;丰水期比枯水期高58.82%。由此可见，洱海丰、枯、平三季的总磷浓度:丰水期＞平水期＞枯水期。

2.2 总磷年际变化规律分析

2007～2011 年5a 总磷年际变化规律见图2。

由图2 可见，洱海全湖总磷浓度年际变化规律:2007～2011 年呈跳跃式变化;2008 年比2007年有所下降，2009 年明显上升，2009～2011 年变化幅度不大。总磷浓度2009 年=2011 年＞2010 年＞2007 年＞2008 年。总磷浓度年均值最高值出现在2009 年和2011 年，最高值为0.023mg/L;总磷浓度最低值出现在2008 年，最低值为0.019mg/L;最高值比最低值高21.05%。

2.3 总磷水平变化规律分析

洱海自北向南4 个断面分别是桃源-双廊断面、喜洲-康朗断面、龙龛-塔村断面、小关邑-石房子断面。洱海12 个测点自西向东分为三部分，西部、中部、东部，各包含4 个测点。2007～2011年总磷水平变化规律见图3 和图4。

由图3 可见，洱海全湖总磷浓度南北向水平变化规律:小关邑-石房子断面的总磷浓度整体水平明显高于其他三个断面，喜洲-康朗断面的总磷浓度整体水平最低，桃源-双廊断面的总磷浓度与龙龛-塔村断面的整体差别不大。总磷浓度断面年均值最高值出现在小关邑-石房子断面，最高值为0.025mg/L;总磷浓度最低值出现在喜洲-康朗断面，最低值为0.016mg/L;最高值比最低值高56.25%。洱海总磷浓度总体上南部略高于北部和中部。

由图4 可见，洱海全湖总磷浓度东西向水平变化规律:整体水平上总磷浓度西部＞东部＞中部。总磷浓度断面年均值最高值出现在洱海西部，最高值为0.024mg/L;总磷浓度最低值出现在洱海中部和东部，最低值为0.018mg/L;最高值比最低值高33.33%。洱海总磷浓度总体上西部高于中东部。

3 总氮变化规律分析

3.1 总氮季节变化规律分析

2007～2011 年总氮在丰水期、枯水期、平水期的变化规律见图5。

由图5 可见，洱海全湖总氮浓度总体上每年最高值出现在丰水期，最低值出现在枯水期。2007～2011 年总氮浓度最高值出现在2009 年丰水期(8月)，浓度值为0.78mg/L;最低值出现在2008 年的枯水期(3 月)，浓度值为0.25mg/L;最高值比最低值高212.00%。总氮浓度丰、平、枯水期5a平均值，丰水期为 0.027mg/L、平水期为0.022mg/L、枯水期为0.017mg/L;丰水期比枯水期高58.82%。由此可见，洱海丰、枯、平三季的总氮浓度:丰水期＞平水期＞枯水期。

3.2 总氮年际变化规律分析

2007～2011 年总氮年际变化规律见图6。

由图6 可见，洱海全湖总氮年际变化规律:总氮浓度2008 年比2007 年有所下降，2009 年明显上升，2010 年、2011 年逐年下降。总氮浓度2009年＞2010 年＞2007 年＞2011 年＞2008 年。总氮浓度年均值最高值出现在2009 年，最高值为0.60mg/L;总氮浓度最低值出现在2008 年，最低值为0.41mg/L;最高值比最低值高46.34%。

3.3 总氮水平变化规律分析

2007～2011 年总氮水平变化规律见图7 和图8。

由图7 可见，洱海全湖总氮南北向水平变化规律:桃源-双廊断面的总氮浓度整体水平明显高于其他三个断面，喜洲-康朗断面的总氮浓度整体水平最低，小关邑-石房子断面的总氮浓度略高于龙龛-塔村断面。总氮浓度断面年均值最高值出现在桃源-双廊断面，最高值为0.63mg/L;总氮浓度最低值出现在龙龛-塔村断面，最低值为0.39mg/L;最高值比最低值高61.54%。洱海总氮浓度总体上北部和南部高于中部。

由图8 可见，洱海全湖总氮东西向水平变化规律:整体水平上总磷浓度西部＞中部=东部。总氮浓度断面年均值最高值出现在洱海东部，最高值为0.62mg/L;总氮浓度最低值出现在洱海中部，最低值为0.40mg/L;最高值比最低值高55.00%。洱海总氮浓度总体上西部高于中东部。

4 结论

(1)洱海全湖总磷、总氮季节变化规律:丰水期＞平水期＞枯水期。其原因为:丰水期雨水形成地表径流，加之雨水的冲刷作用将大量的地表污染物带入入湖河流并随之进入洱海，同时由于雨季洱海水体的自净能力下降，使得洱海的污染物浓度大幅增加。平水期地表径流减少，加之洱海水体自净能力有所恢复，使得洱海的污染物浓度有所下降。枯水期地表径流进一步减少，进入洱海的污染物大幅下降，因此洱海的污染物浓度进一步降低。

(2)洱海总磷、总氮年际变化规律:2007～2009 年均呈现先抑后扬的趋势;总磷2010 年和2011 年变化较为平稳，总氮2010 年和2011 年呈逐年下降趋势。

(3)洱海总磷、总氮水平变化规律:总磷浓度南部＞西部＞北部=东部＞中部;总氮浓度北部＞南部=西部＞东部＞中部。其原因为:洱海沿岸人口密集;洱海沿岸受到流域范围内的生活污水和农业面源的影响较大，水质较差。

5 措施建议

(1)洱海水污染防治应以削减入湖污染物总量为核心，以城镇、农村生活污水、垃圾处理处置和主要入湖河流综合治理为重点。

(2)加强和完善对洱海主要入湖河流的综合治理，雨季来临前清理入湖河道，加强河道周围污染源的管理;清理河道、洱海周围的生活垃圾堆放点、畜禽粪便堆放点，减少入湖河流对洱海输入污染物。

(3)对农业农村环境进行综合整治，减少生活污水直接进入洱海，建设农村生活污水处理工程，生活垃圾收集设施;加快建设畜禽粪便集中处理和综合利用示范项目;提高农业用水的使用效率，减少农业排水进入洱海的水量。