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环境科学导刊 （双月刊）ＨＵＡＮＪＩＮＧＫＥＸＵＥＤＡＯＫＡＮ

第３８卷　第１期　总第１８４期２０１９年２月２５

檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾日出版

目　　次·专题研究·

天津大气污染物对雌性大鼠动情周期影响的实验研究 张承玉，于润泽，王起顺，华超，李燕平 （１）!!

响应面优化Ａ"

菌次生矿物光催化水中直接黑３８降解的研究张艳林，蔡云梅，邹志辉，王智美，陈炳辉 （５）

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

·环境管理·

浅谈云南生态扶贫与农村污染治理思路及建议 赵祥华，张福庆，侯娟 （９）!!!!!!!!!!!!!

论城镇污水处理厂在总量减排战略中的重要作用———以临沧市为例 张运红 （１２）!!!!!!!!!!

·水环境保护·

云南高原１～３０ｋｍ２天然小湖泊藻类研究初报 董云仙，赵磊，金玉，汤晓召，周起超，李杰 （１６）!!!

洱海流域沿岸土壤营养盐含量分布特征 丁怡然，潘宇，秦颖，宋迪 （２４）!!!!!!!!!!!!!

异龙湖入湖河道截污现状与应对措施分析 杨爱英，叶秋涵，李波 （３２）!!!!!!!!!!!!!!

城市湖泊生态补水方案技术要点分析 罗希，刘亮，张宗伟，余辰洋 （３６）!!!!!!!!!!!!!

·污染防治·

山区城市冬季大气污染联防联控措施探讨———以黔江区为例 杨芙蓉，李莹莹，冯艳红 （４１）!!!!!

元江县城环境空气污染物变化趋势分析 段漳波 （４７）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

藻类结皮改良尾矿基质的实验研究 周素航，徐连满，郝?，张琳，曹明杰 （５２）!!!!!!!!!!

西安市表层土壤中ＰＡＥｓ污染与风险 张文娟 （５８）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

·污染防治技术·

基于活性炭纤维处理印染废水方法优选 彭辉，王玉军，陈阳，赵斐，李凤娇，杨鑫康，董飞 （６５）!!

铅锌尾矿库中黄药对水合氢氧化铁形成的影响 肖智尧，蒋莉蓉，曹长春 （６９）!!!!!!!!!!!

市政污泥热解炭化设备的研制 林玉鹏，吴春雷，陈立春，王越兴 （７３）!!!!!!!!!!!!!!

·环境影响评价·

永城市浅层地下水水化学特征和水质状况分析 陈涛 （７９）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

深圳市大鹏湾近岸海域水质状况与评价 严少红，李涛 （８３）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

云龙水库周边土壤中重金属的危害评价 徐永梅，字润祥，卞世闻 （８８）!!!!!!!!!!!!!!

云南某县台地茶园和古树茶园土壤重金属元素调查与评价

曾沛艺，和淑娟，黄宇，耿庆钰，吴见繤，刘艳 （９２）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

《环境科学导刊》发行数字期刊的声明 （１５）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

《环境科学导刊》征稿简则 （５７）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

封面图片：１９９７年的昆明东寺街 张卫民　摄!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

期刊基本参数：ＣＮ５３－１２０５／Ｘ１９８２ｂＡ４９６ｚｈＰ￥１５０２０００１９２０１９－０２

ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＳＣＩＥＮＣＥＳＵＲＶＥＹ

（Ｂｉｍｏｎｔｈｌｙ）

檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾

Ｖｏｌ３８　Ｎｏ１　２０１９

Ｃｏｎｔｅｎｔｓ

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｎｔｈｅＥｓｔｒｏｕｓＣｙｃｌｅｏｆＦｅｍａｌｅＲａｔｓｉｎＴｉａｎｊｉｎ

ＺＨＡＮＧＣｈｅｎｇｙｕｅｔｃ．（１）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂｙＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅＭｅｔｈｏｄｆｏｒＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３８ｉｎＷａｔｅｒｗｉｔｈＳｅｃｏｎｄａｒｙ

ＭｉｎｅｒａｌｓＦａｃｉｌｉｔａｔｅｄｂｙＡ．ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ ＺＨＡＮＧＹａｎｌｉｎｅｔｃ．（５）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＩｄｅａｓａｎｄＳｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＰｏｖｅｒｔｙＡｌｌｅｖｉａｔｉｏｎａｎｄＲｕｒａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｉｎＹｕｎｎａｎ

ＺＨＡＯＸｉａｎｇｈｕａｅｔｃ．（９）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ＴｈｅＩｍｐｏｒｔａｎｃｅＲｏｌｅｏｆＵｒｂａｎＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔｉｎＴｏｔａｌＥｍｉｓｓｉｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙｂｙＬｉｎｃａｎｇａｓａＣａｓｅ

ＺＨＡＮＧＹｕｎｈｏｎｇ（１２）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｌｇａｅｉｎＳｍａｌｌＮａｔｕｒａｌＰｌａｔｅａｕＬａｋｅｓｗｉｔｈｔｈｅＡｒｅａｂｅｔｗｅｅｎ１ｔｏ３０ｋｍ２ ＤＯＮＧＹｕｎｘｉａｎｅｔｃ．（１６）!!!!!!!

ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅＬｉｔｔｏｒａｌＲｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅＥｒｈａｉＬａｋｅＢａｓｉｎ ＤＩＮＧＹｉｒａｎｅｔｃ．（２４）!!!!!!!!!!!!!!!

ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＳｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＭａｉｎＲｉｖｅｒｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇｉｎｔｏＹｉｌｏｎｇＬａｋｅ ＹＡＮＧＡｉｙｉｎｇｅｔｃ．（３２）!!!!!!!!!!!

ＡｎａｌｙｓｅｓｏｆｔｈｅＫｅｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＥｓｓｅｎｔｉａｌｓａｂｏｕｔＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｐｐｌｅｍｅｎｔＷａｔｅｒＳｏｌｕｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅＵｒｂａｎＬａｋｅ ＬＵＯＸｉｅｔｃ．（３６）!!

ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＣｏｍｂｉｎｅｄＤｅｆｅｎｓｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＡｉｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎＭｏｕｎｔａｉｎｏｕｓＣｉｔｙｉｎＷｉｎｔｅｒｂｙＱｉａｎｊｉａｎｇ

ＤｉｓｔｒｉｃｔａｓａＣａｓｅ ＹＡＮＧＦｕｒｏｎｇｅｔｃ．（４１）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＣｈａｎｇｅＴｒｅｎｄｏｆＡｉｒＰｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｆＹｕａｎｊｉａｎｇＣｏｕｎｔｙ ＤＵＡＮＺｈａｎｇｂｏ（４７）!!!!!!!!!!!!!!!!

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＴａｉｌｉｎｇＭａｔｒｉｘｂｙＡｌｇａｌＣｒｕｓｔ ＺＨＯＵＳｕｈａｎｇｅｔｃ．（５２）!!!!!!!!!!!!!

ＰｏｌｌｕｔｉｏｎｒｉｓｋｏｆＰＡＥｓｉｎＳｕｒｆａｃｅＳｏｉｌｉｎＸｉ＇ａｎＣｉｔｙ ＺＨＡＮＧＷｅｎｊｕａｎ（５８）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｈｏｄｏｆＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＴｒｅａｔｉｎｇＰｒｉｎｔｉｎｇａｎｄＤｙｅｉｎｇＷａｓｔｅｗａｔｅｒ ＰＥＮＧＨｕｉｅｔｃ．（６５）!!!!!!!

ＥｆｆｅｃｔｏｆＸａｎｔｈａｔｅｏｎｔｈｅＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＨｙｄｒｏｕｓＦｅｒｒｉｃＯｘｉｄｅｉｎＬｅａｄ－ｚｉｎｃＴａｉｌｉｎｇｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒ ＸＩＡＯＺｈｉｙａｏｅｔｃ．（６９）!!!!!

ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭｕｎｉｃｉｐａｌＳｌｕｄｇｅＰｙｒｏｌｙｓｉｓＣａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ ＬＩＮＹｕｐｅｎｇｅｔｃ．（７３）!!!!!!!!!!

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｈａｌｌｏｗＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎＹｏｎｇｃｈｅｎｇＣｉｔｙ ＣＨＥＮＴａｏ（７９）!!!!!!

ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔｙＳｔａｔｕｓｏｆＣｏａｓｔａｌＷａｔｅｒｉｎＤａｐｅｎｇＢａｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ＹＡＮＳｈａｏｈｏｎｇｅｔｃ．（８３）!!!!!!!!!!!

ＨａｚａｒｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｉｎｔｈｅＳｏｉｌａｒｏｕｎｄＹｕｎｌｏｎｇＲｅｓｅｒｖｏｉｒ ＸＵＹｏｎｇｍｅｉｅｔｃ．（８８）!!!!!!!!!!!!!!

ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｏｉｌＨｅａｖｙＭｅｔａｌＥｌｅｍｅｎｔｓｉｎＴａｂｌｅｌａｎｄＴｅａＧａｒｄｅｎａｎｄＯｌｄＰｌａｔＴｅａＧａｒｄｅｎｉｎａＣｏｕｎｔｙｏｆ

ＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ ＺＥＮＧＰｅｉｙｉｅｔｃ．（９２）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

书书书

收稿日期：２０１８－０５－２４基金项目：天津医学高等专科学校青年教师学科研究培育基

金项目 （ＹＺＱＮ２０１５１４０２）。作者简介：张承玉 （１９７８－），黑龙江人，副教授，硕士研究

生，从事人体解剖生理学的教学与研究工作。

天津大气污染物对雌性大鼠动情

周期影响的实验研究

张承玉，于润泽，王起顺，华　超，李燕平（天津医学高等专科学校，天津 ３００２２２）

摘　要：对天津大气污染物对雌性大鼠动情周期的影响进行研究，结果表明气管染毒的两组９５８％的大鼠出现动情周期紊乱；低剂量组和高剂量组与空白对照组、生理盐水组相比，大鼠血清雌二醇和孕酮水

平降低，差异有统计学意义 （Ｐ＜００５）。说明大气污染物对雌性大鼠动情周期及性激素有较大影响。关键词：大气污染物；雌性大鼠；动情周期；影响

中图分类号：Ｘ１７４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－０００１－０４

　　中国环境保护部公布的２０１６年中国空气最差十城中，京津冀占据八席。多次爆发的雾霾天气严

重影响着人们的生活和健康，引起了社会的广泛关

注。目前，国内外的研究主要集中在 ＰＭ２５对呼吸系统、心血管系统和免疫功能的影响［１－２］，但鲜见

ＰＭ２５影响性周期的研究报道。本课题主要研究天津地区大气污染物对雌性大鼠动情周期的影响，并

初步探讨可能的作用机制，为本地区成年女性患者

预防和治疗月经周期紊乱提供实验依据。

１　材料与方法１１　实验动物

１２周龄健康雌性Ｓｐｒａｇｕｅ－Ｄａｗｌｅｙ（ＳＤ）大鼠５２只，体重 （２５０±１０）ｇ，中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心提供。室温饲养，自然光

照，食水自取。

１２　器材与药品光学显微镜 （ＯＬＹＭＰＵＳ，ＣＸ４１）、酶标仪

（Ｍｉｎｄｒａｙ，ＭＲ－９６Ａ）、接种环、载玻片、生理盐水、瑞氏染液、１０％水合氯醛、大鼠雌二醇酶联免疫分析试剂盒、大鼠孕酮酶联免疫分析试剂盒

（购自上海时代生物科技有限公司）。

１３　方法（１）分组：将大鼠随机分成 ４组，每组 １２

只，４只备用。设置空白对照组，生理盐水组，低剂量组，高剂量组。

（２）动情周期检测：阴道涂片法。每日 ３次（上午８点、下午２点、晚上８点），用接种环火焰消毒后蘸生理盐水，刮取阴道脱落细胞进行涂片，

瑞氏染色后，通过光学显微镜观察细胞形态，确定

每只大鼠的动情周期。无明显周期的进行替换。

（３）大气污染物的配制：天津地区大气污染物由天津市环境监测中心采集和提供。将大气恒流

采样器的滤膜剪成 １ｃｍ２大小，浸泡在去离子水中，超声震荡３０ｍｉｎ后，用６层纱布过滤震荡液，将过滤液在１００００ｒ／ｍｉｎ、４℃条件下离心２０ｍｉｎ，收集底层的沉淀物，冷冻干燥，－２０℃保存。染毒前用生理盐水配制成所需的大气污染物混悬液。

（４）给药：空白对照组不做处理；生理盐水组气管滴注０９％ＮａＣｌ溶液；低剂量组气管滴注５ｍｇ／ｋｇ大气污染物混悬液；高剂量组气管滴注 ２０ｍｇ／ｋｇ大气污染物混悬液。以 １０％水合氯醛按 ３ｍＬ／ｋｇ剂量对大鼠腹腔麻醉后进行气管污毒。滴注体积０２ｍＬ，隔天染毒１次，连续染毒５次。之后检测动情周期１２ｄ，于动情间期处死、取血备用。

（５）性激素水平的测定：用酶联免疫吸附测定法 （ＥＬＩＳＡ法）测定各组大鼠血清雌二醇和孕酮的含量。

１４　统计分析采用ＳＰＳＳ１９０软件包统计分析，计量资料用

均值±标准差表示，计数资料用百分数表示，组间采用独立样本 ｔ检验，组内采用成对样本 ｔ检验，以Ｐ＜００５为差异有统计学意义。２　结果２１　气管污毒前大鼠动情周期观察

大鼠动情周期平均为１０２３８±４２６ｈ，包括动情—１—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

间期、动情前期、动情期、动情后期 （图１）。动情间期：阴道涂片以白细胞为主，细胞数少；动情前

期：以有核上皮细胞为主，体积较大，核深染，呈椭

圆形；动情期：阴道分泌物多，以无核的角化上皮细

胞为主，呈落叶状堆积；动情后期：有核上皮细胞、

角化上皮细胞及白细胞均可见，三种细胞比例相当。

　　随着喂养时间的延长，各组内大鼠动情周期有逐渐趋向一致的趋势。各组之间动情周期长短比较

如表１，各组间差异无统计学意义。２２　气管污毒后大鼠动情周期的改变

空白对照组实验前后动情周期的时间差异无统

计学意义 （表２）。生理盐水组有５８３％的大鼠动情周期正常；而气管污毒的两组仅有１只 （占实

验组动物数的４２％）大鼠动情周期正常，其余２３只 （占实验组动物数的９５８％）大鼠动情周期变得不规则，其中动情周期延长的７只、动情周期缩短的５只、周期无规律变化的１１只 （表３）。在动情周期无规律变化的大鼠中，以动情后期延长的动

物例数最多。

表１　气管污毒前大鼠动情周期时间 （ｘ±ｓ）

组别 ｎ 动情周期／ｈ Ｐ值空白对照组 １２ ９９５０±２６８生理盐水组 １２ １０３０８±８５０ ０１８７低剂量组 １２ １０３００±６３２ ００９８高剂量组 １２ １０２５０±５１３ ００９１

表２　实验前后空白组大鼠动情周期时间 （ｎ＝１２只，ｘ±ｓ）

组别 实验前动情周期／ｈ 实验后动情周期／ｈ

空白对照组 ９９５０±２６８ １００００±３５９

Ｐ ０６３８

—２—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

表３　气管污毒后大鼠动情周期改变比例 （ｎ＝１２只，％）

组别 动情周期正常 周期延长 （１ｄ以上） 周期缩短 （１ｄ以上） 动情周期缺失　　　空白对照组 １２ １００％ ０ ０％ ０ ０％ ０ ０％生理盐水组 ７ ５８３％ ２ １６７％ １ ８３％ ２ １６７％低剂量组 １ ８３％ ４ ３３３％ ２ １６７％ ５ ４１７％高剂量组 ０ ０％ ３ ２５％ ３ ２５％ ６ ５０％

２３　不同浓度大气污染物对雌性大鼠血清雌二醇和孕酮的影响

生理盐水组与空白对照组相比，大鼠血清雌二醇

和孕酮水平降低，差异无统计学意义 （Ｐ＞００５）。低剂量组与空白对照组、生理盐水组相比，大鼠血清雌

二醇和孕酮水平降低，差异有统计学意义 （Ｐ＜

００５）。高剂量组与空白对照组、生理盐水组、低剂量组相比，大鼠血清雌二醇水平明显降低，差异均有

统计学意义 （Ｐ＜００５）。高剂量组与空白对照组、生理盐水组相比，大鼠血清孕酮水平明显降低，差异均

有统计学意义 （Ｐ＜００５）；与低剂量组相比，差异无统计学意义 （Ｐ＞００５）。数据详见表４。

表４　大气污染物对雌性大鼠血清雌二醇和孕酮的影响 （ｘ±ｓ）

组别 ｎ 雌二醇／（ｎｇ／Ｌ） 孕酮／（ｐｍｏｌ／Ｌ）空白对照组 １２ ９４４０±３６５５ ８２２８４±１３２３３生理盐水组 １２ ７０５１±２３８８ ８１３１６±６７７８低剂量组 １２ ４７４１±１８４９Δ ７１８５１±８２７Δ

高剂量组 １２ ３１００±７４６Δ※ ７３７１５±２９４１Δ

　　注：指与空白组相比有显著性差异，Ｐ＜００５；Δ指与盐水组相比有显著性差异，Ｐ＜００５；※指与低剂量组相比有显著性差异，Ｐ＜００５。

３　讨论大气污染物是由大气颗粒物、二氧化硫、二氧

化氮等诸多污染物组成的复杂混合物［３］。其中高

浓度的细颗粒物 （简称 ＰＭ２５）是大气污染，即雾

霾天气的主要成因［４］。大量研究已经证明，ＰＭ１０以上的颗粒物，会被阻挡在鼻腔以外；直径在２５～１０μｍ的颗粒物，能进入呼吸道，但部分可随痰液等排出体外；ＰＭ２５可沉积在肺泡，直径≤０１８μｍ的颗粒物可经肺进入血液循环系统，对机体健康危害最大［５］。由于呼吸道是空气中悬浮颗粒物

和其他有害物质进入体内的主要途径，所以本实验

通过气管滴注大气污染物混悬液的方法，研究大气

污染物对雌性大鼠动情周期的影响。

雌性大鼠动情周期的观察目前多采用阴道涂片

法。用消毒棉签蘸取生理盐水取阴道脱落细胞的方

法，如果长期使用可能引起大鼠性激素异常分泌；

用滴管或移液器吸取生理盐水取材的方法，由于吹

力和吸力不足，或打入阴道的盐水过多，造成细胞

稀少，会影响周期判断［６］。本实验采用细菌接种

环经火焰消毒后，蘸取生理盐水，刮取阴道脱落上

皮，进行涂片，经瑞氏染色后镜下观察，此法与上

述各法相比，更加简单方便无菌，结果判断比较

准确。

正常的动情周期是雌性大鼠生殖功能成熟的标

志。本实验各组大鼠正常动情周期平均为１０２３８±４２６ｈ，与以往的研究相似［７］。动情周期的形成

与卵巢分泌的雌、孕激素水平密切相关［８］。动情

间期，雌激素水平较低，孕激素水平较高，白细胞

数量增多，可保护机体免受微生物感染。动情前

期，雌激素水平最低，所以上皮细胞增殖缓慢，脱

落细胞为有核上皮细胞；动情期，雌激素水平达到

高峰，刺激阴道上皮迅速增殖，大量无核的角化细

胞脱落；动情后期属于过渡期，所以三种细胞均可

见。动情周期中阴道脱落上皮细胞的变化主要受雌

激素水平的影响［９］。据报道，由于雌二醇分泌的

减少，可造成动情周期延长，引起动情后期和动情

间期延长，所以动情周期的紊乱可以作为反映性激

素分泌与代谢失衡的敏感指标［１０］。本实验研究发

现，气管污毒大鼠血清雌二醇和孕酮水平与对照组

相比明显降低，因此导致大鼠动情周期的紊乱，出

现动情周期的延长、缩短或缺失，其中以动情后期

延长的例数最多。本实验研究结果与以往的报道基

本一致，说明此时大鼠卵巢功能已经开始衰退。成

年女性如果长期暴露在雾霾环境中，也有可能通过

—３—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 天津大气污染物对雌性大鼠动情周期影响的实验研究　张承玉

影响雌、孕激素水平而出现月经周期的紊乱，进而

影响生殖功能。

本实验研究表明，大气污染物对雌性大鼠动情

周期及性激素有较大影响，但到底是通过对下丘脑

—垂体—性腺轴的影响，还是直接作用于卵巢，或

是通过其他机制引起性激素分泌的紊乱，还需要进

一步的研究。

参考文献：

［１］马艳琴，ＣＨＥＮＬｕｎｇ－ｃｈｉ．ＰＭ２５亚急性暴露对糖尿病小鼠主

动脉收缩功能的影响 ［Ｊ］．环境与健康杂志，２０１７（９）：７５３

－７５６．

［２］ＲｏｄｏｐｏｕｌｏｕＳ，ＳａｍｏｌｉＥ，ＣｈａｌｂｏｔＭＣ，ｅｔａｌ．Ａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄ

ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒａｎｄｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｅｍｅｒｇｅｎｃｙｖｉｓｉｔｓｉｎｃｅｎｔｒａｌＡｒｋａｎｓａｓ：

ａｔｉｍｅ－ｓｅｒｉｅｓａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＳｃｉＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎ，２０１５（５３６）：

８７２－８７９．

［３］许芸松，刘伟健，赵永志，等．黄、渤海滨海带大气颗粒物时

空分布与来源特征 ［Ｊ］．生态毒理学报，２０１７，１２（３）：３４６

－３５７．

［４］吴健生，王茜，李嘉诚，等．ＰＭ２５浓度空间分异模拟模型对

比：以京津冀地区为例 ［Ｊ］．环境科学，２０１７，３８（６）：

２１９１－２２０１．

［５］孟杰．ＰＭ２５污染对健康影响的研究进展 ［Ｊ］．职业与健康，

２０１６，３２（２０）：２８７３－２８８２．

［６］荆宝琴．成年ＳＤ大鼠不同阴道涂片方法探索 ［Ａ］．中国毒

理学会，湖北省科学技术协会．中国毒理学会第七次全国毒

理学大会暨第八届湖北科技论坛论文集 ［Ｃ］．中国毒理学

会，湖北省科学技术协会，２０１５．

［７］耿会转，周忠明，邓亚丽，等．解郁育胞方对慢性应激大鼠

动情周期、β－内啡肽及胞饮突的影响 ［Ｊ］．上海中医药杂

志，２０１５，４９（８）：６６－７０．

［８］张俊峰，马合红，郑新英，杨双燕，王海英．镉对雌性大鼠

生殖系统损害的研究 ［Ｊ］．中国妇幼保健，２０１６，３１（１４）：

２９４７－２９４９．

［９］王洁，吴素慧，尚海霞．性成熟雌性ＳＤ大鼠动情周期的观察

［Ｊ］．当代医学，２０１３，１９（２８）：２５－２６．

［１０］刘晓宇，王娇，钱欣，等．围绝经期大鼠动情周期变化的研

究 ［Ｊ］．哈尔滨医科大学学报，２０１４，４８（５）：３５８－３６０．

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｎｔｈｅＥｓｔｒｏｕｓＣｙｃｌｅｏｆＦｅｍａｌｅＲａｔｓｉｎＴｉａｎｊｉｎ

ＺＨＡＮＧＣｈｅｎｇ－ｙｕ，ＹＵＲｕｎ－ｚｅ，ＷＡＮＧＱｉ－ｓｈｕｎ，ＨＵＡＣｈａｏ，ＬＩＹａｎ－ｐｉｎｇ（ＴｉａｎｊｉｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２２２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒａｔｓｗｅｒｅｒａｎｄｏｍｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｂｌａｎｋｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｓａｌｉｎｅｇｒｏｕｐ，ｔｈｅｌｏｗ－ｄｏｓｅｇｒｏｕｐ（５ｍｇ／ｋｇ），ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈ－ｄｏｓｅｇｒｏｕｐ（２０ｍｇ／ｋｇ）．Ｔｈｅｅｓｔｒｏｕｓｃｙｃｌｅｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｖａｇｉｎａｌｓｍｅａｒ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｅｒｕｍｅｓｔｒａｄｉｏｌａｎｄｐｒｏｇｅｓｔｅｒｏｎｅｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙＥＬＩＳＡｍｅｔｈｏｄ．Ｔｗｏｇｒｏｕｐｓｏｆｔｒａｃｈｅａｌｃａｎｉｓｔｅｒｔｏ９５．８％ ｏｆｔｈｅｒａｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈｅｅｓｔｒｕｓｄｉｓｏｒｄｅｒ．Ｔｈｅｒａｔｓｅｒｕｍｅｓｔｒａｄｉｏｌａｎｄｐｒｏｇｅｓｔｅｒｏｎｅｌｅｖｅｌｓｉｎｌｏｗｄｏｓｅｇｒｏｕｐａｎｄｈｉｇｈｄｏｓｅｇｒｏｕｐｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｂｌａｎｋｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐａｎｄｓａｌｉｎｅｇｒｏｕｐｗｅｒｅｌｏｗｅｒ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ（Ｐ＜００５）．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｇｒｅａｔｅｒｉｍｐａｃｔｓｏｎｔｈｅｅｓｔｒｏｕｓａｎｄｓｅｘｈｏｒｍｏｎｅｓｏｆｆｅｍａｌｅｒａｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ；ｆｅｍａｌｅｒａｔ；ｅｓｔｒｏｕｓｃｙｃｌｅ；ｉｍｐａｃｔ

—４—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０７－１９基金项目：２０１５年广东省高等学校优秀青年教师培养计划

（ＹＱ２０１５２０３）；国家自然科学基金项目 （４１３７３０７９）；广东省自然科学基金项目 （２０１６Ａ０３０３１３７５８）；广东省高等职业教育品牌专业建设项目 （２０１６ｇｚｐｐ０３６）。

作者简介：张艳林 （１９８０－），硕士，高级实验师。通信作者：邹志辉，硕士，高级实验师。

响应面优化Ａ!

菌次生矿物光催化水中直接黑３８降解的研究

张艳林１，蔡云梅１，邹志辉２，王智美２，陈炳辉３

（１广东环境保护工程职业学院环境监测系，广东 佛山 ５２８２１６；２广东药科大学公共卫生学院，广东 广州５１０３１０；

３中山大学地球科学与地质工程学院，广东 广州 ５１０２７５）

摘　要：在单因素试验的基础上，根据Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ中心组合设计原理，以ｐＨ、次生矿物投加量和光催化降解时间为自变量，以降解脱色率为因变量，采用响应面法优化Ａ

!

菌次生矿物光催化降解直接黑３８（ＤＢ３８）的工艺条件。结果表明，在ＤＢ３８质量浓度为３０ｍｇ／Ｌ时，Ａ

!

菌次生矿物／草酸催化体系ｐＨ为２８６、次生矿物投加量为０３８ｇ，光催化降解为０３２１ｈ时，ＤＢ３８脱色率达９９７４％，重现性和可预测性较好。

关键词：Ａ!

菌；次生矿物；光催化；ＤＢ３８中图分类号：Ｘ１３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－０００５－０４

　　偶氮类染料是目前种类和用量最多的一类有机合成染料，每年大约１０％ ～１５％的偶氮染料在生产和处理过程中损失而形成印染废水，其色度高、

难生物降解，产生的环境污染和生物毒效应已受到

普遍关注和高度重视，降解脱色是目前印染废水处

理的基本要求［１－２］。

光类芬顿反应相对于均相芬顿法降解污染废水

具有氧化降解脱色能力强、无需铁离子和双氧水、

催化剂回收利用条件简单等优点，是水环境治理技

术中高级氧化技术的一个重要的研究方向［３］。铁

（氢）氧化物矿物由于价格低廉、环境相容性好、

性能优良，已成为一类介导光类芬顿反应重要的催

化剂［４－５］。

Ａ!

菌次生矿物主要为黄钾铁矾，分子式为ＫＦｅ３ （ＳＯ４）２ （ＯＨ）６，是一种无毒无害的多羟基高铁矿物。按照链式溶解理论可知：Ａ

!

菌次生黄钾铁矾表面存在＞Ｆｅ（ＯＨ）＋２，可与偶氮染料中的ＳＯ－３ 和Ｎ＝Ｎ活性基团络合生成ＦｅⅢＲｎ，络合物经光催化反应的电子传递生成过氧化态 Ｒ·，Ｒ·进一步氧化降解的同时发生 Ｆｅ光溶解，生成的 ＞

ＦｅⅡ （ＯＨ）＋２ 在液相中被 ｈ＋氧化成高价铁络合物使光化学反应不断循环［６－９］。因此，本文以三偶氮

类染料直接黑３８（ＤＢ３８）为降解对象，探讨Ａ!

菌次生黄钾铁矾矿物作为光催化剂降解 ＤＢ３８的性能，为工业印染废水的处理提供新的思路和参考。

１　材料与方法１１　菌株与培养基

实验用Ａ!

菌株分离自广东省韶关曲江大宝山槽对坑尾砂库ＡＭＤ，采用９Ｋ液体培养基分离和培养，１Ｌ９Ｋ液体培养基含 （ＮＨ４）２ＳＯ４３００ｇ，ＫＣｌ０１０ｇ，Ｋ２ＨＰＯ４０１０ｇ，ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ０５０ｇ，Ｃａ（ＮＯ３）２００１ｇ，ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ４４３０ｇ，ｐＨ值为２００，１５０ｒ／ｍｉｎ、３０℃恒温振荡培养。１２　试剂与仪器

硫酸铵、氯化钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、硝酸

钙、硫酸铁、硫酸、氢氧化钠均为分析纯，购自广

州化学试剂厂；直接黑３８（ＤＢ３８）染料购自阿拉丁化学试剂有限公司。

ＰＬ－Ｘ５００Ｃ型氙灯 （北京普林赛斯科技有限

公司），ＴＨＺ－３００型恒温培养摇床 （上海一恒科

技有限公司），２２ＰＣ型可见分光光度计 （上海棱

光公司），ＵＶ－３０１０型紫外可见分光光度计 （日

立公司），ＰＨＳ－３Ｃ型实验室 ｐＨ计 （上海伟业仪

器公司），２２Ｒ台式冷冻离心机 （ＨｅｔｔｉｃｈＭｉｋｒｏ），Ｄ／Ｍａｘ－ＩＩＩＡ型Ｘ射线粉末衍射仪 （日本理学株式

会社）。

—５—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

１３　次生矿物的制备及鉴定表征Ａ!

菌培养结束后产生的羟基铁硫酸盐矿物先经过滤收集，再用酸化纯水 （ｐＨ＝１５）洗涤 ２次，用纯水洗涤矿物沉淀 ｐＨ至７０，最后用丙酮洗涤２次；然后在６５℃下老化２４ｈ，研磨后过１００目 （孔径为 ０１５ｍｍ）筛网，置干燥器中保存备用。利用 Ｘ射线粉末衍射分析技术 （ＸＲＤ）对粉晶矿相进行分析测定，条件为：管电压４０ｋＶ，管电流３００ｍＡ，扫描区间 ５～８０°（２θ），步宽为００２°，υ＝１０°／ｍｉｎ；以上分析测试过程均在中山大学测试中心完成。

１４　单因素试验本研究对降解 ｐＨ、矿物投加量和光催化时间

进行单因素试验，考察各因素对 ＤＢ３８光催化降解的影响，主要是因为：①ｐＨ值是影响Ａ!菌次生黄钾铁矾矿物表面 ＞ＦｅＯＨ＋２ 的存在形式和活性基团稳定性的关键因素；②适当提高矿物投加量可提高降解脱色效率，但矿物投加量超过一定程度会降

低矿物利用太阳能的效率；③通常光催化降解效率随着光催化时间的延长而提高，但过长光催化降解

时间不利节能和提高水处理效率。

取５０ｍＬ３０ｍｇ／ＬＤＢ３８溶液于１００ｍＬ石英烧杯中，各加一定量次生高铁矿物后用 ＨＣｌ／ＮａＯＨ调节黄钾铁矾／草酸降解体系 ｐＨ后，用磁力搅拌器搅拌，使次生矿物呈悬浮状态；然后置于一定光

强氙灯进行光催化降解脱色，分别研究不同 ｐＨ、不同矿物投加量和不同光催化时间下的降解脱色

率，样品６０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ后，取上清液于５６０ｎｍ处测定各管样品的吸光度值并计算降解脱

色率。

１５　中心组合实验设计在单因素试验的基础上，采用 Ｄｅｓｉｇｎｅｒ－Ｅｘ

ｐｅｒｔ软件，根据Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ中心组合设计原理，以降解ｐＨ、矿物投加量和光催化时间三因素为自变量 （用Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３表示），以降解脱色率 （用

Ｙ表示）为因变量或响应值，设计三因素三水平的响应面分析实验，实验因素水平及编码见表１。

表１　中心组合设计因素及水平

变量 因素水平

－１ ０ １

Ｘ１ ｐＨ ２ ３ ４

Ｘ２ 矿物投加量／ｇ ０２ ０３ ０４

Ｘ３ 光催化时间／ｈ ０１５ ０３ ０５

１６　统计学分析采用ＳＡＳ９１软件对实验结果进行响应面分析

和显著性检验，建立回归模型和优化光催化降解

条件。

２　实验结果２１　Ａ

!

菌次生矿物的ＸＲＤ分析Ｘ射线衍射分析是区分晶形矿物与非晶型矿物

以及鉴别晶型矿物种类的最有效的手段，其可对

Ａ!

菌次生矿物进行物相定性分析 （图１）。ＸＲＤ图谱显示，所有衍射峰对应的层面间距ｄ值与ＪＣＰＤＳ卡中 （Ｋ，Ｈ３Ｏ）Ｆｅ３ （ＳＯ４）２ （ＯＨ）６的 ｄ值接近，表明该实验条件下Ａ

!

菌成因次生矿物组分主要为黄钾铁矾，含少量氢黄钾铁矾和黄铵铁矾。

—６—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

２２　单因素试验单因素试验结果表明 （图２），当降解体系ｐＨ

控制在１５～３０时，ＤＢ３８降解脱色率最高且趋于平衡，当ｐＨ超过３０时，降解脱色率快速下降；

当次生矿物投加量 ＞０１ｇ时，降解脱色效果趋于稳定 （图３）；当光催化时间高于０３３ｈ时，ＤＢ３８的降解脱色反应随着光催化的时间延长趋于稳定

（图４）。

２３　中心组合设计试验利用ＤｅｓｉｇｎＥｘｐｅｒｔ７１统计软件对表２试验数

据进行多元回归拟合，得到降解脱色率 （Ｙ）对降解ｐＨ（Ｘ１）、矿物投加量 （Ｘ２）和光催化时间（Ｘ３）二次多项回归方程：降解脱色 Ｙ（％） ＝９４９５－１７７×Ｘ１＋１００×Ｘ２＋１４８×Ｘ３＋１５６×Ｘ１×Ｘ２＋０２３×Ｘ１×Ｘ３－００６３×Ｘ２×Ｘ３＋０８７×Ｘ２１－０２１×Ｘ

２２＋０１４×Ｘ

２３。

表２　中心组合设计试验结果

试验号 Ｘ１：ｐＨＸ２：矿物投加量／ｇ

Ｘ３：光催化时间／ｈ

降解脱色率／％

１ １ ０ １ ９５２２２ ０ ０ ０ ９４１９３ ０ １ －１ ９２９３４ －１ ０ －１ ９７１６５ ０ ０ ０ ９４９５６ ０ ０ ０ ９５７１７ １ １ ０ ９６６５８ ０ １ １ ９７７３９ ０ －１ １ ９６９７１０ －１ ０ １ ９７６８１１ １ －１ ０ ９０４３１２ －１ １ ０ ９７６８１３ ０ －１ －１ ９１９２１４ １ ０ －１ ９３７８１５ －１ －１ ０ ９７６８

对拟合的二次回归模型进行方差分析 （ＡＮＯＶＡ），结果见表 ２，失拟项 Ｐ值为 ０１４， ＞００５且变异系数为１６３，表明该回归模型无失拟因素存在，拟合度好，提示该模型可用于预测Ａ

!

菌次

生矿物对ＤＢ３８的降解脱色；该模型的决定系数Ｒ２

值为０８３８９，表明三个自变量决定了降解脱色率的８３８９％，提示模型预测可信。一次项系数的正负分别代表了各因素对降解脱色影响的正／负效应，回归模型中矿物投加量和光催化时间的一次项系数

均为正值，表明这两个因素水平的升高可促进

ＤＢ３８的降解脱色。２４　响应面分析与优化

为进一步探讨回归模型中各因素交互作用对

ＤＢ３８降解的影响，运用 ＳＡＳ９１软件进行两两因素耦合作用的响应面分析。结果表明，三因素两两

间响应面坡度平缓，等高线稀疏且呈圆形，表明

Ａ!

菌次生矿物光催化降解 ＤＢ３８对两两因素间的交互效应不敏感，同回归分析结果一致。优化分析

得到最佳光催化条件为：当ｐＨ为２８６，矿物投加量为０３８ｇ，光催化时间为０３２１ｈ时，ＤＢ３８的降解率达９９７４％。２５　验证实验

为了对预测结果进行验证，采用优化的光催化

条件进行五组平行实验，得到 ＤＢ３８的平均降解脱色率为９９０％，与回归模型的预测值 ９９７４％基本相符，说明该模型准确可靠。

２６　Ａ!

菌次生矿物光催化ＤＢ３８降解的紫外－可见吸收光谱

在ＤＢ３８质量浓度为３０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ为２５、矿物投加量为０３０ｇ、光催化时间为０３ｈ的条件下，对降解前后ＤＢ３８的紫外－可见吸收光谱进行测定（图３）。偶氮类染料中的偶氮基常与一个或多个芳香环系统相连构成一个共轭体系而作为染料的发色

体，偶氮发色基团最大吸收波长在 ４５０～６５０ｎｍ—７—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 响应面优化Ａ!

菌次生矿物光催化水中直接黑３８降解的研究　张艳林

处［１０］。本文中，光催化后 ＤＢ３８的发色团在可见区５６０ｎｍ处的特征吸收峰消失表明 ＤＢ３８的偶氮大共扼结构被光催化破坏。

３　结论Ａ!

菌次生矿物／草酸对 ＤＢ３８具有一定的降解脱色作用，采用响应面分析法优化其降解染料脱

色工艺具有实际应用价值，可为工业印染废水的处

理提供新的思路和参考。

参考文献：

［１］陈晔，陈刚，陈亮，等．偶氮染料分子结构对其生物脱色影

响的研究进展 ［Ｊ］．环境科学与技术，２０１１，３４（８）：６５

－６９．

［２］董振，刘亮，郝艳，等．偶氮染料废水处理技术的研究进展

［Ｊ］．水处理技术，２０１７，４３（４）：６－１０．

［３］马旭，吴春华，周添夏，等．光催化氧化技术降解水中双酚

Ａ的研究进展 ［Ｊ］．环境工程，２０１６（１０）：２１－２５，３０．

［４］孙振亚，祝春水，龚文琪．铁 （氢）氧化物矿物对有机污染

物的光催化氧化作用 ［Ｊ］．矿物学报，２００３，２３（４）：３４１

－３４８．

［５］孙振国，黄秀艳，方继敏，等．针铁矿光催化染料废水的表

面状态与作用机制 ［Ｊ］．盐城工学院学报 （自然科学版），

２０１４，２７（２）：６１－６５．

［６］沈晓斌．改性铁矿物界面在 Ｆｅｎｔｏｎ－ｌｉｋｅ反应中的机理研究

［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２０１０．

［７］ＭａｒíａＡｎｄｒｅａＬｅóｎ，ＭａｒｔａＳｅｒｇｉｏ，ＪｕａｎＢｕｓｓｉ．Ｉｒｏｎ－ｐｉｌｌａｒｅｄ

ｃｌａｙｓａｓｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｄｙｅｒｅｍｏｖａｌｂｙｔｈｅｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｐｈｏｔｏ－Ｆｅｎ

ｔｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＲｅａｃｔｉｏｎＫｉｎｅｔｉｃｓＭｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄＣａｔａｌｙｓｉｓ，

２０１３，１１０（１）：１０１－１１７．

［８］刘柳．纳米ＦｅＯＯＨ／Ｍｍｔ复合材料的制备和光催化氧化有机污

染物研究 ［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００９．

［９］杜建华．氧氢氧化铁对偶氮染料的吸附及光催化降解研究

［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００６．

［１０］吴峰，华河林，邓南圣．三种偶氮染料降解历程在紫外－可

见光谱上的表现 ［Ｊ］．环境化学，２０００，１９（４）：３４８

－３５１．

ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂｙＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅＭｅｔｈｏｄｆｏｒＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３８ｉｎＷａｔｅｒｗｉｔｈ

ＳｅｃｏｎｄａｒｙＭｉｎｅｒａｌｓＦａｃｉｌｉｔａｔｅｄｂｙＡ．ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ

ＺＨＡＮＧＹａｎ－ｌｉｎ１，ＣＡＩＹｕｎ－ｍｅｉ１，ＺＯＵＺｈｉ－ｈｕｉ２，ＷＡＮＧＺｈｉ－ｍｅｉ２，ＣＨＥＮＢｉｎｇ－ｈｕｉ３

（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｏｓｈａｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５２８２１６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＢｏｘ－Ｂｅｎｈｎｋｅｎｃｅｎｔｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｎｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｔｅｓｔ，ｕｓｉｎｇｐＨ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｉｎｅｒａｌｓｄｏｓａｇｅａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｉｍｅａｓｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｓｄｅｐｅｎｄｅｎｔｖａｒｉａｂｌｅ，ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３８（ＤＢ３８）ｉｎｗａｔｅｒｗｉｔｈｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｉｎｅｒａｌｓｆａｃｉｌｉｔａｔｅｄｂｙＡ．ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｏｐｔｉｍｕｍｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗ：ｐＨｗａｓ２８６，ｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｉｎｅｒａｌｓｄｏｓａｇｅｗａｓ０３８ｇａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｉｍｅｗａｓ０３２１ｈ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｈｅｎｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＤＢ３８ｗａｓ３０ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇｒａｔｅｏｆＤＢ３８ｒｅａｃｈｅｄ９９７４％，ｗｉｔｈｇｏｏｄｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒｅｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａ．ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｉｎｅｒａｌｓ；ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ；ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ３８

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０７－２４

浅谈云南生态扶贫与农村

污染治理思路及建议

赵祥华，张福庆，侯　娟（云南省环境科学研究院，云南 昆明 ６５００３４）

摘　要：生态扶贫是扶贫攻坚的新模式和新方向，农村环境提升和污染治理是改变贫困地区面貌的最直接手段。从云南省贫困县的区域分布，生态环境现状及主要环境问题分析出发，提出了生态扶贫及农村

环境治理相结合的一些思路和建议。

关键词：贫困县；生态扶贫；农村；污染治理；思路及建议；云南省

中图分类号：Ｘ３２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－０００９－０３

１　云南生态扶贫与农村污染治理的意义根据最新数据，截止２０１８年２月份，云南还

有７３个贫困县未脱贫，贫困人口３３１万人，其中深度贫困人口２１１５万人［１］。作为脱贫攻坚的主战

场，云南省是目前全国贫困人口和贫困县数量最多

的省份，距离２０２０年省委省政府制度的 “全部脱贫，贫困县全部摘帽，解决区域性整体贫困的总目

标”还有一定的距离，脱贫任务艰巨。

从数量上看，全省１６州市除玉溪外，均有贫困县，数量最多的是滇西北的昭通市，有１０个县；其次是大理州，有９个；普洱市和文山州位列第三，有８个；最少的是西双版纳傣族自治州和德宏傣族景颇族自治州，分别有１个。从位置上看，主要集中在滇西北、滇东北、滇南，滇中、滇东较

少。从生态功能区看，这些县基本位于生物多样性

保护、水源涵养及土壤保持功能区中，如大理、丽

江、怒江、迪庆、保山、德宏位于滇西北高原生物

多样性保护与水源涵养重要区内，贫困县占总数的

３０％；楚雄、昭通位于川滇干热河谷土壤保持重要区，贫困县占总数的２１％；红河、文山位于滇南生物多样性保护重要区，贫困县占总数的 ２０％。位于滇南生物多样性保护区域内贫困县９个，贫困县占总数的１２％；其他占１７％。总体情况见表１。云南省的贫困县相当一部分是重要生态功能区或者

生态脆弱区域，一方面是人民提高收入的愿望迫

切，一方面是环境保护不容疏忽，在两种压力中寻

求平衡，只能走生态扶贫道路。

国务院扶贫办领导在２０１７年１２月１１日省委

扶贫开发工作会议上指示：云南省在脱贫攻坚中，

要做到责任落实到位、政策落实到位、工作落实到

位 “三到位”，努力做出少数民族脱贫示范，做出

边境脱贫示范，做出生态脱贫示范。因此生态扶贫

也是符合云南扶贫工作的实际需求。

生态扶贫是扶贫攻坚的新模式和新方向，农村

环境提升和污染治理是改变贫困地区面貌的最直接

手段。云南省环境保护厅紧紧围绕省委省政府的扶

贫思路，在２０１７年初出台了 《关于实施环保生态

扶贫 “三年行动计划”方案 （草案）的建议》。通

过实施环保生态扶贫 “三年行动计划”，以全省８７个贫困县为重点对象，通过３ａ时间覆盖全省１２９个县，每个县确定１个乡镇做试点示范，起到以点带面作用。

表１　云南省贫困县在生态功能区划中统计

名称 贫困县个数

滇西北生物多样性保护、水源涵养区 ２２川滇干热河谷土壤保持重要区 １６

滇南石漠化区域 １５滇南生物多样性保护区域 ９

其他 １１合计 ７３

由表１可以看出，云南省的贫困县大都位于生态保护或须治理区内。

２　云南省贫困县生态及污染治理现状云南的贫困县［２］大体可以分为：高原生物多

样性保护与水源涵养重要区、滇南石漠化区域、川

滇干热河谷区域、滇南生物多样性保护区域四

大类。

—９—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

位于滇西北高原生物多样性保护与水源涵养重

要区内的贫困县如怒江、迪庆，生态环境较好，生

物多样性丰富，基本没有工业污染，这些地方人口

较少，村落基础设施较为落后。污水收集及处理设

施基本没有，垃圾收集处理设施缺乏，由于处在传

统的农业生产下，散养污染情况严重。总体来说是

“污水靠蒸发、垃圾靠风刮，”而且这两个地方位

于怒江、澜沧江和长江上游，环境较为敏感。

位于滇南石漠化区域的贫困县如文山、红河，

降雨量偏少，经济落后，生态条件脆弱，石漠化现

象突出，被林业部列为滇桂黔石漠化片区进行治

理。村落环境现状同样是污水无组织排放，垃圾乱

堆乱放的现象。

位于川滇干热河谷区域的贫困县如楚雄、昭

通，土地资源稀缺，降雨少，蒸发量大，水土流失

严重。在金沙江两侧的村庄气候炎热，吃水都很困

难，污水几乎流不出农户庭院，垃圾围村是第一大

难题。

位于滇南生物多样性区域的生态环境总体较

好，森林覆盖率较高，降雨充沛，人少地多，如普

洱、版纳，这些地区群众经济条件、生活环境较

好，只是在人居环境方面须改善，如农村污水问

题、农村垃圾问题。

根据统计，自２００８年到现在，农村环境整治资金偏向基础条件好，经济水平高，污染问题突出

的九大高原湖泊及重要饮用水源地区，真正投到贫

困地区的资金偏少。经济欠发达区，要么是关注

水、电、路的建设，要么是人少，污染轻。因此未

来贫困地区的环境问题应放在重要位置。

贫困山区的主要污染问题几乎是共性的。一是

垃圾问题，包括生活垃圾 （以塑料瓶、啤酒瓶、

塑料袋为主），农业生产垃圾 （秸秆、废弃农用薄

膜）；二是分散养殖畜禽粪便问题，如道路上的牛

粪、猪粪，污水沟里的猪尿等；三是生活污水问

题，有的贫困村，连吃水都成问题，因此一般污水

很少出户，村内看到的污水主要是由于畜禽粪便浸

泡在雨水中导致。

３　目前存在的主要问题３１　对贫困县需要进行环境治理的认识不够

贫困县有经济上的脱贫硬要求，在环境上并没

有强制要求。很多贫困村位于山区和半山区，路途

遥远，人烟稀少，认为环境污染很少，没必要花资

金治理。环保工程， “三分建，七分管”，即使政

府出钱建了两污设施，也运行不起来，不如不管。

因此贫困县贫困村的污染防治首先要从思想意识上

转变和加强。

３２　在资金上项目上的支持力度小贫困县的贫困村，很多没有集体经济，乡镇一

级的财政靠县统筹，县里连正常的预算支出比如发

工资都很困难，所以自己出钱搞农村环境整治几乎

是不可能的。有的县甚至连县城污水、垃圾处置都

无暇顾及，更不会把有限的资金拿去搞农村环境整

治项目，因此贫困村的环境治理项目不受重视、不

受支持。

３３　缺乏针对贫困县的农村环境治理技术目前各咨询单位、环保局、乡镇政府在申请农

村环境整治资金时，遵循中央及省规定相关要求，

比如污水收集处理达到６０％，垃圾清运及无害化处理达７０％。虽然云南省环保厅出台了一些技术模式和案例，但针对贫困县的技术及要求没有，实

施方案主要由乡镇领导和咨询单位主导，主要目的

是达到国家、省规定的硬性指标，是为了完成投资

而做设计，就是常说的为做项目而做项目。工程中

缺乏村民对村内环境改善的想法及长期维护的

考虑。

３４　在治理措施中缺乏生态考虑很多项目是原有很原生态的土沟，因为很久都

不会下一场雨，家家户户都有水窖。在环境工程中

改土沟为混凝土沟，甚至把城市中常用的ＨＤＰＥ塑料管搬来，再上个一体化设施。有的地方垃圾处理

都上设施设备，车辆买一堆，生态治污的理念

缺乏。

３５　农村环境治理没有与生态扶贫相结合很多贫困村产生的垃圾其实是农业上的可再利

用的资源。把农村环境整治简单地理解为农村两污

设施建设是错误的，必须融入农业循环经济的概

念，将生态建设与农村两污治理相结合，才是可持

续发展道路。比如将污水收集沉淀后作农田灌溉，

粪便收集后沤肥还田等等。

４　建议４１　加大资金投入

积极申请中央对云南省的农村环境整治专项资

金，省级政府在资金安排上对７３个贫困县给予倾斜，重点解决好生活垃圾收集处置、生活污水处理

和农村面源污染治理等问题。

４２　遵循因地制宜原则“花更少的钱，起到更大的成效”，围绕农村

有机废弃物资源化利用，因地制宜开展农村改厕和

—０１—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

治理村庄污水、垃圾，打造村庄环境综合整治和精

准扶贫紧密结合的示范村，促进村庄环境整治与乡

村旅游等相关产业协调发展。

４３　治理技术不搞一刀切贫困山区的环境治理要突出重点，结合地形、处

理能力、经济水平，因陋就简，充分利用水塘和排洪

沟渠，结合各自地理条件合理设计净化工艺，以仿自

然状态的湿地工艺、塘工艺为主，建设材料就地取

材，水生植物的选择以湿地经济作物为主。尾水要以

回用农田灌溉利用为主，不要强调达标排放。

４４　建设内容不搞一刀切目前在村落治理中，主要考核污水及垃圾处

理，建议按照农业循环经济的发展思路，将污染治

理与发展有机农业相结合，例如支持堆肥池、沼气

池、厕所改造等工程内容。将群众所需的道路建设

与污水收集系统建设相结合，整合资金，同时建

设。针对缺水性贫困地区，除支持饮用水源地保护

外，对末端安全供水一并考虑，如每村购买一套小

型净水站设备。

４５　加大顶层设计，规划先行建议安排专项资金，对全省７３个贫困县的生

态及环境现状进行深度调研，统筹考虑。结合扶贫

要求，将生态建设与环境治理统筹考虑，出台更具

操作性的规划方案或者技术文件，明确原则、目

标、要求、工程建设内容及资金支持范围、验收规

范等，将生态扶贫和农村环境整治有机结合起来，

便于指导乡镇实施［３］。

参考文献：

［１］关于实施环保生态扶贫 “三年行动计划”方案 （草案）的建

议 ［Ｒ］．云南省环境保护厅，２０１７．

［２］云南省生态功能区划 ［Ｒ］．云南省环境保护厅，２００９．

［３］童佩珊，施生旭．立足绿色发展助推生态扶贫 ［Ｎ］．中国环

境报，２０１８．

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＩｄｅａｓａｎｄＳｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＰｏｖｅｒｔｙＡｌｌｅｖｉａｔｉｏｎａｎｄＲｕｒａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｉｎＹｕｎｎａｎ

ＺＨＡＯＸｉａｎｇ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＦｕ－ｑｉｎｇ，ＨＯＵＪｕａｎ（ＹｕｎｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５００３４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｏｖｅｒｔｙａｌｌｅｖｉａｔｉｏｎｉｓａｎｅｗｍｏｄｅａｎｄａｎｅｗｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｐｏｖｅｒｔｙａｌｌｅｖｉａｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｎｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｆｏｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｐｏｖｅｒｔｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｐｏｖｅｒｔｙ－ｓｔｒｉｃｋｅｎｃｏｕｎｔｉｅｓｉｎＹｕｎｎａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｏｖｅｒｔｙａｌｌｅｖｉａｔｉｏｎａｎｄｒｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｉｄｅａｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｍａｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｖｅｒｔｙ－ｓｔｒｉｃｋｅｎｃｏｕｎｔｉｅｓ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｏｖｅｒｔｙａｌｌｅｖｉａｔｉｏｎ；ｒｕｒａｌｖｉｌｌａｇｅ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｉｄｅａｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ；Ｙｕｎｎａｎ

—１１—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 浅谈云南生态扶贫与农村污染治理思路及建议　赵祥华

收稿日期：２０１８－０７－２１

论城镇污水处理厂在总量减排战略中的重要作用

———以临沧市为例

张运红

（临沧市环境监测站，云南 临沧 ６７７０００）

摘　要：以临沧为例，介绍了全市生活污染源排放与分布情况、污水处理厂建设基本情况。数据统计显示：截止到 “十二五”末的２０１５年，临沧市建成投入运行城镇生活污水处理厂７家，全年生活污水处理量达到１９９４万ｔ，ＣＯＤ削减量３５２７８ｔ，氨氮削减量４５７７ｔ；纳污河流的污染指数呈现明显的降低趋势，水环境质量得到有效改善。说明城镇生活污水处理厂的建设运行对总量减排、改善区域环境质量功不

可没。

关键词：城镇污水治理；污水厂；总量减排；作用

中图分类号：Ｘ３２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００１２－０４

　　污染物总量控制一般指为满足环境质量或环境功能而对其排放总量规定的限额。总量是相对污染

源而言；容量是相对环境而言。我国实施总量减排

从 “十一五”延续至今，总量控制措施从工业、

农业，逐步转向生活污染源防治。临沧市位于我国

的西南边陲，区域工业欠发达，农业基础设施较为

落后，畜禽养殖难以形成规模化；国家推行总量减

排十年间，临沧市在超计划完成工业、农业减排的

基础上，逐步将减排重心转移到生活源污染源控制

上，结合国家的战略，认真贯彻落实 《水污染防

治条例》；在 “十二五”期间以完成城镇污水处理

厂建设、完善污水处理厂运行管理为手段，控制和

减少生活污染源排放，为全市继续实施总量减排，

改善区域过境河流环境质量，推动边疆实施生态文

明建设起到了极为重要的作用。

１　临沧市生活污染源排放与分布情况１１　生活污染源排放情况

城镇生活污水主要来自居民日常生活中产生的

餐厨、洗浴、卫生间等生活污水，其主要污染为

ＣＯＤ、氨氮、总氮、总磷、油类、阴离子表面活性剂等，污染类型相对较为简单。根据环境统计数

据，“十二五”期间临沧市生活污染排放量及占纳

入环境统计各行业、各类主要污染物排放量情况详

见表１。

表１　临沧市生活污水排放情况统计表

年份

　　　　　生活废水　　　　　 　　　　　生活ＣＯＤ　　　　　 　　　　　　生活氨氮　　　　　　

排放量／万ｔ占全市排放

总量比／％排放量／ｔ

占全市排放

总量比／％排放量／ｔ

占全市排放

总量比／％

２０１１ ３９０６ ４４２ １８１５６ ３３１ ２１８７ ６７４

２０１２ ４０２４ ４５５ １８２４５ ３４６ ２２０８ ７０７

２０１３ ４１３０ ４７５ １８３１７ ３５５ ２２００ ７０９

２０１４ ４４８２ ５４８ １８２６１ ３６１ ２１８４ ７３６

２０１５ ４５５７ ４１４ １８１１７ ３６１ ２５２４ ８７４

　　从统计结果看，城镇生活污染在全市各行业污染排放中所占比例并不小，生活污水排放量占到全

市废水排放总量的４１％ ～５５％，生活污水中 ＣＯＤ排放量占到全市排放总量的３３％ ～３６％，而生活污水中氨氮排放量占全市排放总量的６７％ ～８７％，成为氨氮的主要排放污染源。

—２１—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

１２　生活污染源流域分布情况临沧市内有两大水系。澜沧江水系分布在临沧

市北、东、南面，干流从北部的保山市昌宁县入

境，顺东至东南的双江县出境入普洱的澜沧县。怒

江水系主要分布在临沧市西部，干流在临沧市内较

短，自保山市的施甸县入永德县边界，出永德后，

顺施甸县、德宏潞西与缅甸隔河相望。临沧市七县

一区中心城镇顺山沿水布置于两江流域的山区或小

坝区内，生活污水排入临近支流后最终汇入两江。

两流域接纳全市生活污染情况统计详见表２。从统计结果看，全市有一区两县的城镇生活污水排入怒

江流域，有五县的城镇生活污水排入澜沧江流域。

表２　临沧市 “十二五”期间流域接纳生活污水情况统计表 （废水：万ｔ；ＣＯＤ、氨氮：ｔ）

流域河流

名称

接纳

区域

　　２０１１年 　　 　　２０１２年 　　 　　２０１３年 　　 　　２０１４年 　　 　　２０１５年 　　

废水 ＣＯＤ 氨氮 废水 ＣＯＤ 氨氮 废水 ＣＯＤ 氨氮 废水 ＣＯＤ 氨氮 废水 ＣＯＤ 氨氮

怒江

南汀河 临翔区 ７９５ ３６８０ ４４５２ ７９９ ３１２０ ４０４２ ８１０ ３５９１ ４３１２ ８５４ ３５９１ ４２８２ ８４２ ２７７４ ３７６６

永康河 永德县 ４２１ １９６３ ２３６４ ３９９ １８９７ ２２８５ ３９９ １８６８ ２１２３ ４４５ １６６８ ２１２３ ５６１ １９９５ ２２６１

南捧河 镇康县 ２５９ １２２７ １４７８ ２９６ １２８３ １３８５ ３１９ １４１６ １７０１ ３６３ １５０８ １６００ ２６１ １６１５ １７０６

合计 １４７５ ６８７０ ８２９４ １４９４ ６３００ ７７１２ １５２８ ６８７５ ８１３６ １６６２ ６７６７ ８００５ １６６４ ６３８４ ７７３３

澜沧江

罗扎河云县 ７４５ ３４３５ ４１３８ ７０５ ３２６０ ３９１２ ７１０ ３０００ ３７８３ ７５４ ２５００ ３７６３ ８１１ ３０２３ ４０９０凤庆县 ６９１ ３１９０ ３８４ ６５４ ３１１４ ３７５０ ６８５ ３０３７ ３６４７ ７２９ ３０３７ ３６４７ ８７２ ３１００ ４０１２

勐勐河 双江县 ２３２ １１０４ １３２１ ２４５ １１６８ １４０６ ２４８ １１２９ １３２０ ３４３ １７２９ １３２０ ３１０ １５２７ １５８３

南碧河 耿马县 ５２９ ２４５４ ２９５６ ６８０ ３２３５ ３８９６ ７０５ ３１２７ ３７５６ ６４７ ２４８０ ３７５６ ５９８ ２４６７ ３０９

勐董河 沧源县 ２３２ １１０４ １３２１ ２４５ １１６８ １４０６ ２５４ １１４９ １３５５ ３４７ １７４９ １３５５ ３０２ １６９４ １２６６

合计 ２４２９ １１２８７１３５７６２５２９ １１９４５ １４３７ ２６０２ １１４４２１３８６１２８２０ １１４９５１３８４１２８９３ １１８１１１４０４１

表３　城镇生活污水处理厂建设情况及减排统计表 （废水：万ｔ／ａ；ＣＯＤ、氨氮：ｔ／ａ）

区域设计规模

／（万ｔ／ｄ）

　　　２０１１年　　　 　　　２０１２年　　　 　　　２０１３年　　　 　　　２０１４年　　　 　　　２０１５年　　　

废水处理量

ＣＯＤ削减量

氨氮削减量

废水处理量

ＣＯＤ削减量

氨氮削减量

废水处理量

ＣＯＤ削减量

氨氮削减量

废水处理量

ＣＯＤ削减量

氨氮削减量

废水处理量

ＣＯＤ削减量

氨氮削减量

临翔区 ２５ ５３０９ ５８４０ ７１６ ６８２２ １２６９６ １２５５ 维持原状

无新增削减

无新增削减

维持原状

无新增削减

无新增削减

维持原状

无新增削减

无新增削减

云 县 １４ — — — ８９７ ９６７ １３０ ３５０８ ３７７５ ２４６ 维持原状

无新增削减

无新增削减

３６２１ ４０２４ ３３３

镇康县 ０７５ — — — ６１９ １２８４ ３１４ 维持原状

无新增削减

无新增削减

１１４４ ２３７１ ４８０ 维持原状

无新增削减

无新增削减

凤庆县 １５ — — — — — — １３７６ １８６４ ３５２ 维持原状

无新增削减

无新增削减

２９１９ ２０９０ ３９４

永德县 ０６ — — — — — — — — — — — — １４９２ １６１２ ２４９

双江县 １０ — — — — — — — — — — — — １７５５ ２７３８ ４２５

耿马县 １０ — — — — — — — — — — — — ２１８８ ２６２３ ５００

小计 ５３０９ ５８４０ ７１６ ８３３８ １４９４７ １６９９ ４８８４ ５６３９ ５９８ １４４４ ２３７１ ４８０ １１９７４１３０８７１８１２

　　注：① “—”表示未建成，无削减；②建成厂投运年为首期污水处理量与污染指标削减量；后续年因管网铺设面积的不断扩大，污水

处理总量增加，污染物为新增污染物削减量；达到管网收集污水能力或设计规模后，污水处理量保持原状和污染物无新增削减量，即：维

持原状的，无新增削减。

２　污水处理厂建设对减排的贡献２１　污水处理厂建设基本情况

临沧市城镇污水处理厂自２０１０年开始筹划建设，根据国家配套资金的到位情况，以及管网铺设

的难度与力度，大部分建设分期稳步完成；２０１１年临翔区一期建设投入运行；２０１２年云县、镇康县建成运行；２０１３年凤庆县建成运行；２０１４年重点抓已建成４家污水厂的管网铺设面的扩充，并督

—３１—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 论城镇污水处理厂在总量减排战略中的重要作用　张运红

促剩余县城污水厂的建设进度；２０１５年耿马县、双江县、永德县污水处理厂建设运行；２０１６年沧源、孟定建成运行。

２２　污水处理厂减排贡献“十二五”期间国家对废水中的总量控制指

标为 ＣＯＤ和氨氮，全市 “十二五”期间因城镇

污水处理厂建成运行对生活污染源的减排统计见

表３。截止到 “十二五”末的２０１５年，全市建成投

入运行的城镇生活污水处理厂７家，全年的生活污水处理量达到１９９４万ｔ，ＣＯＤ削减量３５２７８ｔ，氨氮削减量４５７７ｔ。其中减少排入澜沧江流域 ＣＯＤ１１４７５ｔ，氨氮 １５６３ｔ；减少排入怒江流域 ＣＯＤ２３８０３ｔ，氨氮３０１４ｔ。

３　流域的水质变化３１　怒江水质变化

怒江干流在临沧境内流长较短，境内主要纳污

支流为南汀河。南汀河干流穿临沧市最大城市—临

翔区而过后，流经临沧最大的坝区—孟定坝后出

境，入缅甸。期间在下游区域接纳了永德县城、镇

康县城生活污水的南捧河汇入。临沧市环境监测站

根据南汀河不同河段水环境功能布设有３个监测断面，即源头对照断面—博尚水库、中段削减断面—

大文断面、下游控制断面—孟定大桥，孟定大桥同

时兼具出境监控断面的功能。２０１５年末，怒江流域临沧段城镇生活污水处理厂全部建成运行。将沿

岸接纳了城镇生活污水的两个断面的水质状况采用

污染指数法进行计算、统计，统计结果见表４。

表４　南汀河断面综合污染指数统计表

断面 ２０１０年 ２０１１年 ２０１２年 ２０１３年 ２０１４年 ２０１５年

大文断面 ０４８４ ０４１０ ０３６０ ０３２９ ０３２３ ０２８０

孟定大桥 ０４０３ ０２６８ ０２８２ ０２７８ ０２６４ ０２４８

３２　澜沧江的水质变化澜沧江干流沿临沧市北、东、南的高山峡谷区域

流过，因地势原因，沿岸近距离无主要城市布设，凤

庆、云县县城建成区主要位于其一级支流—罗闸河流

域区，双江、耿马、沧源县城建成区主要位于其一级

支流—小黑江流域区。临沧市环境监测站在两条支流

均布置有监测断面，即：罗闸河黑箐断面和小黑江检

查站断面。云县、凤庆县城生活污水处理厂建成于

“十二五”初期，双江、耿马、沧源县城生活污水处

理厂建成于 “十二五”中后期；将两个断面 “十二

五”期间及 “十三五”的２０１６年的水质监测结果用污染指数法进行计算、统计，结果见表５。

表５　澜沧江支流断面综合污染指数统计表

河流与断面 ２０１１年 ２０１２年 ２０１３年 ２０１４年 ２０１５年 ２０１６年

罗闸河 黑箐断面 ０２７１ ０２５５ ０２５８ ０２３６ ０２３９ ０２２７小黑江 检查站断面 ０２８２ ０２３７ ０２２８ ０２３０ ０２３４ ０２３０

　　从统计结果看，随着流域沿岸生活污水处理厂的建成运行，纳污河流的污染指数呈现明显的降低

趋势，说明水环境质量得到有效改善。由此可见，

城镇生活污水处理厂的建设运行对继续有效实施总

量减排、改善区域环境质量功不可没。

４　结语水既是人类赖以生存的基本元素，也是万物

实现可持续发展的重要物质基础，随着社会的发

展，水环境污染问题日益突出。为有效防止污

染，改善城镇人居环境，国家不遗余力投入巨资

开展城市环境基础设施建设，按国家出台的 《水

污染防治条例》中的硬性要求，２０１５年在全国县级以上城市完成城镇生活污水处理设施建设，使

城镇居民环境质量得到有效改善。临沧市认真贯

彻落实国家的方针战略，基本按期完成本区域一

区七县的县城生活污水治理厂建设，并按时超量

完成了云南省下达的区域减排指标；使区域的水

环境得到有效提升；作为国际河流南汀河出境河

流水环境质量的改善，不仅优化了沿岸人居环

境，对维护我国的国际声誉，树立我国在实施全

球一体化环境保护战略的责任意识中也具有极其

重要的意义。

—４１—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

ＴｈｅＩｍｐｏｒｔａｎｃｅＲｏｌｅｏｆＵｒｂａｎＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔｉｎＴｏｔａｌＥｍｉｓｓｉｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙｂｙＬｉｎｃａｎｇａｓａＣａｓｅ

ＺＨＡＮＧＹｕｎ－ｈｏｎｇ（ＬｉｎｃａｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｔａｔｉｏｎ，ＬｉｎｃａｎｇＹｕｎｎａｎ６７７０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢｙｔａｋｉｎｇＬｉｎｃａｎｇａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｓ．Ｂｙｔｈｅｙｅａｒｏｆ２０１５，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｅｖｅｎｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｓｉｎＬｉｎｃａｎｇ．Ｔｈｅｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｏｆｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓ１９９４０ｔｈｏｕｓａｎｄｔｏｎｓｅａｃｈｙｅａｒ．ＴｈｅｒｅｍｏｖａｌａｍｏｕｎｔｓｏｆＣＯＤａｎｄａｍｍｏｎｉａｗｅｒｅ３５２７８ｔｏｎｓａｎｄ４５７７ｔｏｎｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｒｉｖｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｉｎＬｉｎｃａｎｇｗａｓｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔ；ｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；

檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿

ｒｏｌｅ

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《环境科学导刊》编辑部

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 论城镇污水处理厂在总量减排战略中的重要作用　张运红

收稿日期：２０１８－０５－１４基金项目：云南省九湖专项资金支持项目 （２０１２ＪＨ００２）。

云南高原１～３０ｋｍ２天然小湖泊藻类研究初报董云仙１，赵　磊１，金　玉３，汤晓召２，周起超１，李　杰１

（１云南省环境科学研究院，云南高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，云南 昆明 ６５００３４；２云南大学生命科学学院，云南 昆明 ６５００９１；３云南省环境监测中心站，云南 昆明 ６５００３４）

摘　要：２０１３年秋季，首次对云南１～３０ｋｍ２天然小湖泊的自然地理、社会经济、水质和生态现状进行了综合调查，本文报道了藻类研究成果。初步分类鉴定，云南天然小湖泊共有藻类８门８５属２１７种，其中，绿藻门３０属８７种；硅藻门２７属６６种；蓝藻门１９属４４种；裸藻门３属７种；甲藻门２属５种；金藻门１属４种；隐藻门２属３种；黄藻门１属１种。藻类现存量在３０５８～１０２８９１３×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，石林月湖最少，祥云青海湖最高。分别报道了２０个天然小湖泊藻类现状，讨论了藻类多样性与种类组成、藻类群结构与湖泊营养化状态、藻类现存量与湖泊营养化状态的关系，并将云南２０个天然小湖泊划分为四类保护治理类型，其中，保护型小湖泊５个；预防型小湖泊３个；防治型小湖泊８个；治理型湖泊４个。提出了各类型小湖泊生态调控对策与建议。

关键词：藻类研究；分类鉴定；天然小湖泊；云南高原

中图分类号：Ｘ５２４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００１６－０８

　　云贵高原是我国五大湖区之一［１］，云贵高原

的湖泊多集中于云南省。第二次全国湖泊调查结果

显示，云贵高原湖区面积 ＞１ｋｍ２的湖泊有６５个，其中云南省境内有３１个，占整个云贵高原湖区总数的４８％。云南省的湖泊除面积＞３０ｋｍ２的滇池、洱海、抚仙湖、程海湖、泸沽湖、杞麓湖、星云

湖、异龙湖九大云南高原湖泊外，１～３０ｋｍ２天然小湖泊有２０个。为了加强小湖泊合理利用、为环境保护与生态修复提供基础数据支撑，在云南省九

湖专项资金的支持下，本课题组对云南２０个１～３０ｋｍ２天然小湖泊的自然地理、社会经济、水质及生态现状进行了综合调查。本文报道藻类植物研

究成果。

１　材料与方法１１　研究区概况

云南省地处青藏高原的南延部分，特殊的地质

构造条件，使得云南山岭纵横，水系交织，湖泊星

罗棋布，湖泊数量居西南四省区之首。早期的调查

发现［２］，云南高原湖泊的分布与滇东山字型 （云

南弧）构造密切相关，主要分布在滇东山字型构

造的弧顶、两翼和脊柱部分的断裂带上，湖泊长轴

方向与断裂构造线方向一致，随断裂方向的变化而

变化。

１２　样点设置与采样时间在天然小湖泊中设置典型样点和随机样点。典

型样点在各个小湖泊的湖北、湖中、湖南各设置一

个采样点，典型样点主要采集定量样品。随机样点

视小生境不同而设置，进行定性样品的采集。采样

时间为２０１３年９—１０月，代表秋季样品。１３　样品采集

藻类定性样品采集：用２５＃浮游生物网捞取，附着生活的类群清洗于桶中，样品经２５＃浮游生物网过滤，将留存于生物网中的样品转移入样品瓶，

现场加鲁哥式液固定剂进行固定，如需长期保存，

添加甲醛溶液。

藻类定量样品采集：用有机玻璃采水器采集离

湖面０５ｍ处表层水１Ｌ，装入事先准备好的样品瓶中，现场加固定剂进行固定。

１４　研究方法藻类种类鉴定：依据藻类分类专著［３－２３］进行

鉴定。

藻类数量计数：带回实验室后的定量样品，静

置沉降２４ｈ，轻轻滗去上清液，再沉降，再滗去上清液，如此重复，直至浓缩至适宜浓度；依据藻类

含量多少定量至３０～１００ｍＬ，做好处理过程和定容体积记录，作为定量样品的试样；依据定量样品种

类鉴定，如群体种类较多，需加入一道超声波处理

程序；先用细胞破碎仪破碎群体胶被，待藻类群体

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

破碎为单个细胞后，再充分摇匀样品，立即用０１ｍＬ移液管枪取０１ｍＬ试样转移入计数框中，封盖

后置于４００倍显微镜下进行种类的鉴定和计数，计数结果最后换算成１Ｌ样品中的藻类细胞数量。

表１　云南省１～３０ｋｍ２天然小湖泊基本情况

编号 名称 湖面面积／ｋｍ２ 流域面积／ｋｍ２ 湖面高程／ｍ 气候类型 所属地州 所属县市

１ 清水海 ５２１ ３３１ ２１７２ 亚热带高原季风气候

２ 长湖 ０９０ ６７２ １８９１ 低纬高原季风气候

３ 月湖 １６９ ２３３５ １９０８ 低纬高原季风气候

昆明市

寻甸县

石林县

石林县

４ 茈碧湖 ８３９ ３８２８ ２０５０ 北亚热带季风气候

５ 海西海 ３８４ ２４０３９ ２１３０ 北亚热带季风气候

６ 西湖 ３２７ ５９５９ １９６５ 北亚热带季风气候

７ 剑湖 ４８１ ８２１５ ２１８６ 南温带冬干夏湿气候

８ 天池 １１６ １４５３ ２５５５ 北亚热带季风气候

９ 青海湖 ３４１ ４４０４ １９７５ 北亚热带季风气候

１０ 草海湿地 ０６１ １６９ ２１４１ 亚热带温润季风气候

大理州

洱源县

剑川县

云龙县

祥云县

鹤庆县

１１ 拉市海 ７６２ ２１１３ ２４３８ 低纬高原气候 丽江市 玉龙县

１２ 大屯海 １０９８ ２８４５ １２８０ 亚热带高原季风气候

１３ 长桥海 １０２４ １６７ １２８３ 亚热带高原季风气候

１４ 三角海 ２３ ４６０ １２７３ 亚热带高原季风气候

红河州蒙自市

开远县

１５ 纳帕海 １４９８ ６６９２ ３２６６ 寒温带季风气候

１６ 碧塔海 １６９ １９ ３５４１ 寒温带季风气候

１７ 属都湖 １４４ ２６ ３６１２ 寒温带季风气候

迪庆州

香格里拉市

香格里拉市

香格里拉市

１８ 普者黑 ５５ ２８５１ １４４５ 中亚热带气候

１９ 摆龙湖 ３２４ ２５１３ １４９４ 中亚热带气候文山州 丘北县

２０ 海峰湿地 １９９ １６７ １９５４ 低纬高原季风气候 曲靖市 沾益县

２　藻类现状（１）清水海藻类植物种类丰富，以硅藻门种类较多为特

征，优势种：钝脆杆藻 （Ｆｒａｇｉｌａｒｉａｃａｐｕｃｉｎａ），常见种：水华微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、密集微囊藻 （Ｍｄｅｎｓａ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）、栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、卵囊藻 （Ｏｅｃｙｓｔｉｓｓｐｐ）。浮游植物数量 ７１３１～６５４７８×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量２７４７７×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占７８０％；绿藻门占１１７％；隐藻门占６３％；硅藻门占３０％；裸藻门占０８％；甲藻门占０１％；黄藻门占０１％。藻类种群结构指示水质尚好，湖泊营养化水平处于贫－中营养阶段，但是，微囊藻属数量上升，在群落结构中的比重增加，应引起足够

重视。

（２）长湖优势种水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－

ａｑｕａｅ）、铜绿微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）。常见种：平裂藻 （Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａｓｐｐ）、鱼腥藻 （Ａｎ

ａｂａｅｎａｓｐｐ）、栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、纤维藻（Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、鼓藻 （Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｓｐｐ）、锥囊 藻 （Ｄｉｎｏｂｒｙｏｎ ｓｐｐ）、卵 囊 藻 （Ｏｅｃｙｓｔｉｓｓｐｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）。藻类植物数量９６３３～１６１３２×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量 １２５９３×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占５３８％；绿藻门占２５５％；硅藻门占１１５％；隐藻门占４７％；金藻门占 ３４％；甲藻门占 ０９％；裸藻门占０２％。藻类种群结构指示水质优良，湖泊营养化水平处于贫－中营养阶段。

（３）月湖藻类植物优势种是飞燕角甲藻 （Ｃｅｒａｄｉｕｍｈｉ

ｒｕｎｄｉｎｅｌｌａ）、鱼腥藻 （Ａｎａｂａｅｎａｓｐｐ）。常见种：栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎ ｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、平 裂 藻 （Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａｓｐｐ）。藻类数量３０５８～８２９０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量５６７５×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占３９４％；隐藻门占 ２５１％；绿藻门占 １８６％；硅藻门占 １４４％；甲藻门占 １９％；裸藻门占

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云南高原１～３０ｋｍ２天然小湖泊藻类研究初报　董云仙

０４％；金藻门占 ０２％。月湖藻类植物数量是所调查的小湖泊中最稀少的，种群结构合理，指示水

质优良，湖泊营养化水平处于贫营养阶段。

（４）茈碧湖藻类植物优势类群与云南其他小湖泊有较大差

别，优势种是金藻门的群聚锥囊藻 （Ｄｉｎｏｂｒｙｏｎｓｏｃｉａｌｅ）、分歧锥囊藻 （ＤＤｉｖｅｒｇｅｎｓ）。常见种：飞燕角甲藻 （Ｃｅｒａｄｉｕｍ ｈｉｒｕｎｄｉｎｅｌｌａ）、钝脆杆藻（Ｆｒａｇｉｌａｒｉａｃａｐｕｃｉｎａ）。数量１１０４１～２１７５９×１０４

ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量１７７１４×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构与所调查的其它小湖泊也有较大差别，金藻门数量

最多，占总数量的７０６％；硅藻门数量处于其次，占总量的１０３％；此后依次是：蓝藻门占８６％；绿藻门占 ６５％；隐藻门占 ２６％；甲藻门占１４％。藻类种群结构指示水质优良，湖泊营养化水平处于贫－中营养阶段。

（５）海西海藻类植物种类丰富，以硅藻门种类较多为特征。

优势种：群聚锥囊藻 （Ｄｉｎｏｂｒｙｏｎｓｏｃｉａｌｅ）、小环藻（Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａｓｐ）、冠盘藻 （Ｓｔｅｐｈａｎｏｄｉｓｃｕｓｓｐ）、挪氏微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｎｏｖａｃｅｋｉｉ）。常见种：纤维藻（Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）、栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐ）。数量 ９６２５～１１９８５×１０４

ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量１０６５７×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，绿藻门占３０９％；蓝藻门占２５０％；硅藻门占２３０％；隐藻门占１２３％；金藻门占７４％；甲藻门占１４％。藻类植物种群结构指示水质优良，湖泊营养化水平处于贫－中营养阶段。

（６）西湖藻类植物优势种是多变鱼腥藻 （Ａｎａｂａｅｎａ

ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）、颤藻 （Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｉａｓｐｐ）、水华束丝藻（Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）。常 见 种 为 栅 藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）、纤维藻 （Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、鼓藻 （Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｓｐｐ）。藻类数量５９４６～２３４９６×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量１７２３６×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构特征为蓝藻门占８０５％；绿藻门占 ９３％；隐藻门占 ６０％；黄藻门占 １８％；硅藻门占 １６％；金藻门占０５％；裸藻门占 ０３％。藻类植物种群结构以蓝藻占优势，指示水质受到一定程度有机污染，湖泊

处于中－富营养化阶段。（７）剑湖优势种：微小平裂藻 （Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａｔｅｎｕｉｓｓｉ

ｍａ）、小环藻 （Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａｓｐ）、鱼腥藻 （Ａｎａｂａｅｎａｓｐ）。常见种：冠盘藻 （Ｓｔｅｐｈａｎｏｄｉｓｃｕｓｓｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、针状蓝纤维藻 （Ｄａｃｔｙｌｏｃｏｃｃｏｐｓｉｓａｃｉｃｕｌａｒｉｓ）。数量 ４５８７０～１１０３４０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量７７７６０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占３６０％；硅藻门占２６８％；绿藻门占１７６％；隐藻门占 ９３％；裸藻门占 ７２％；金藻门占２３％；甲藻门占０７％。藻类植物种群结构合理，指示水质尚好，湖泊营养化水平处于中营养阶段。

（８）天池优势种：变异直链藻 （Ｍｅｌｏｓｉｒａｖａｒｉａｎｓ）、空球

藻 （Ｅｕｄｏｒｉｎａｅｌｅｇａｎｓ）、水华微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）。常见种：栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、盘星藻 （Ｐｅｄｉａｓｔｒｕｍｓｐｐ）、卵囊藻 （Ｏｅｃｙｓｔｉｓｓｐｐ）、锥囊藻 （Ｄｉｎｏｂｒｙｏｎｓｐｐ）、纤维藻 （Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）。藻类细胞数量１４８０２～１８８５５×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量１７９９４×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，硅藻门占３６９％；绿藻门占３５８％；蓝藻门占１１９％；金藻门占１１２％；隐藻门占２７％；甲藻门占１２％；裸藻门占０２％。藻类种群结构指示水质优良，湖泊营养化水平处于贫－中营养阶段。

（９）青海湖青海湖藻类植物优势种是密集微囊藻 （Ｍｉｃｒｏ

ｃｙｓｔｉｓｄｅｎｓａ）、惠氏微囊藻 （Ｍｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ）、粗大微囊藻 （Ｍｒｏｂｕｓｔａ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、腔球藻 （Ｃｏｅｌｏｓｐｈａｅｒｉｕｍｓｐ）。常见种是 湖 生 卵 囊 藻 （Ｏｅｃｙｓｔｉｓｌａｃｕｓｔｒｉｓ）、栅 藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、鼓藻 （Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｓｐｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）。藻类数量是所有调查的小湖泊中数量最多的，范围８２８３４０～１２９３６０×１０４

ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量１０２８９１３×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，并伴有水华发生。藻类种群结构中，蓝藻门占 ９２３％；绿藻门占 ５２％；隐藻门占 ０９％；硅藻门占０７％；甲藻门占０５％；裸藻门占０２％；黄藻门占０１％；金藻门占０１％。蓝藻门占据绝对优势，指示水质受污染，湖泊富营养化严重。

（１０）鹤庆草海湿地藻类植物种类丰富。优势种：钝脆杆藻

（Ｆｒａｇｉｌａｒｉａｃａｐｕｃｉｎａ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、色球藻 （Ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｓｓｐｐ）。常见种：栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、舟形藻 （Ｎａｖｉｃｕｌａｓｐｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）、蓝隐藻 （Ｃｈｒｏ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

ｏｍｏｎａｓｓｐ）、窗纹藻 （Ｅｐｉｔｈｅｍｉａｓｐｐ）、鼓藻（Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｓｐｐ）、卵囊藻 （Ｏｅｃｙｓｔｉｓｓｐｐ）、水华微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）。藻类数量１２６５８～１８９２００×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量 ９５３１３×１０４

ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占 ７４８％；硅藻门占８５％；绿藻门占７４％；隐藻门占５５％；金藻门占３１％；甲藻门占０５％；裸藻门占０２％。藻类植物种群结构指示水质受到一定程度的污染，湖

泊营养化水平处于中－富营养阶段。（１１）拉市海藻类植物优势种：水华微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｆｌｏｓ

－ａｑｕａｅ）、铜绿微囊藻 （Ｍａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、放射微囊藻 （Ｍｂｏｔｒｙｓ）。常见种：对对栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｂｉｊｕｇａ）、小形色球藻 （Ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｓｍｉｎｏｒ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、鼓藻（Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｓｐ）、草履形波缘藻 （Ｃｙｍａｔｏｐｌｅｕｒａｓｏｌｅａ）。数量５４４５０～１９２３０９×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量１０２８１０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占６９４％；绿藻门占２６２％；隐藻门占２１％；硅藻门占１７％；裸藻门占０４％；甲藻门占０２％。藻类种群指示水质尚好，湖泊营养化水平处于中营

养阶段。

（１２）大屯海藻类植物种群以微囊藻属种类多、数量大，并

伴有水华，显示出典型的富营养化蓝藻群落特征。

优势种：史密斯微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｓｍｉｔｈｉｉ）、水华微囊藻 （Ｍｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、放射微囊藻 （Ｍｂｏｔｒｙｓ）、惠氏微囊藻 （Ｍｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ）：都是微囊藻属种类。常见种：水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、鱼腥藻 （Ａｎａｂａｅｎａｓｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）、纤维藻 （Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐ）。藻类植物数量 ６５２１４０～１００４１６０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量８４４４４０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构特征为蓝藻门占８８９％；绿藻门占１０３％；隐藻门占０４％；硅藻门占０３％；裸藻门占０１％。藻类植物种群结构以蓝藻占绝对优势，指示水质受到较为严重的

有机污染 （包括毒物污染），湖泊处于富营养 －重富营养阶段。

（１３）长桥湖长桥湖藻类植物种类丰富，小型藻类多。优势

种：铜绿微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、惠氏微囊藻 （Ｍｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ）、点形平裂藻 （Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａｐｕｎｃｔａｔａ）。常见种：四尾栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｑｕａｄ

ｒｉｃａｕｄａ）、色球藻 （Ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｓｓｐ）、水华束丝藻（Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、舟形藻 （Ｎａｖｉｃｕｌａｓｐｐ）、弯形弯楔藻 （Ｒｈｏｉｃｏｓｐｈｅｎｉａｃｕｒｖａｔａ）。藻类植物数量２７０１１～１２２７１１×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量８９７７１×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构特征为蓝藻门占８８１％；绿藻门占７６％；硅藻门占 ３８％；裸藻门占０３％；隐藻门占０２％。藻类植物种群结构以蓝藻占绝对优势，指示水质受到有机污染，湖泊

处于中－富营养化阶段。（１４）三角海藻类植物优势种：水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎ

ｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、密集微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｉｎｃｅｒｔａ）、不定微囊藻 （Ｍｉｎｃｅｒｔａ）、惠氏微囊藻 （Ｍｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ）。常见种：狭形纤维藻 （Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓａｎｇｕｓｔｕｓ）、纤维藻 （Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐ）、十字藻 （Ｃｒｕｃｉｇｅｎｉａｓｐ）、隐藻 （Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓｓｐ）。藻类植物数量１７３９７６～２５８３７５×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量２２６０４５×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构特征为蓝藻门占 ８１８％；绿藻门占 １３９％；硅藻门占３１％；隐藻门占０９％；甲藻门占０２％。藻类植物种群结构以蓝藻占绝对优势，指示水质受到一定

程度有机污染，湖泊处于中－富营养化阶段。（１５）纳帕海优势种水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－

ａｑｕａｅ）、球形鱼腥藻 （Ａｎａｂａｅｎａｓｐｈａｅｒｉｃａ）、舟形藻 （Ｎａｖｉｃｕｌａｓｐｐ）、菱形藻 （Ｎｉｔｚｓｃｈｉａｓｐｐ）。常见种：脆杆藻 （Ｆｒａｇｉｌａｒｉａｓｐｐ）、栅藻 （Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐ）、舟 形 藻 （Ｎａｖｉｃｕｌａｓｐｐ）、辐 节 藻（Ｓｔａｕｒｏｎｅｉｓｓｐｐ）。数量８４２２～７８６８６×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量 ３２７５４×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占 ６１７％；绿藻门占 １５０％；硅藻门占１２１％；隐藻门占１０３％；裸藻门占０６％；金藻门占０３％。纳帕海硅藻门种类和数量颇多，藻类植物种群指示水质尚好，湖泊营养化水平处于中营

养阶段。

（１６）碧塔海藻类植物优势种：多变鱼腥藻 （Ａｎａｂａｅｎａ

ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、不定微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｉｎｃｅｒｔａ）、小新月藻 （Ｃｌｏｓｔｅｒｉｕｍｖｅｎｕｓ）。常见种：奇异角星鼓藻（Ｃｌｏｓｔｅｒｉｕｍｐａｒａｔｏｘｕｍ）、小球藻 （Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓ）、针状蓝纤维藻 （Ｄａｃｔｙｌｏｃｏｃｃｏｐｓｉｓａｃｉｃｕｌａｒｉｓ）、衣藻 （Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓｓｐｐ）、广缘小环藻 （Ｃｙ

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ｃｌｏｔｅｌｌａｂｏｄａｎｉｃａ）等。藻类植物数量 ４４５８０～１０１８５０×１０４ ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量 ７７９７０×１０４

ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构特征为绿藻门占５５３％；蓝藻门占４２５％；隐藻门占１７％；硅藻门占０４％。藻类植物种群结构以绿藻和蓝藻占绝对优势，指

示水质受到一定程度有机污染，湖泊处于中营养

阶段。

（１７）属都湖藻类植物优势种：华丽星杆藻 （Ａｓｔｅｒｉｏｎｅｌｌａｆｏｒ

ｍｏｓａ）、蹄形藻 （Ｋｉｒｃｈｎｅｒｉｅｌｌａｓｐｐ）。常见种：栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、盘星藻 （Ｐｅｄｉａｓｔｒｕｍｓｐｐ）、卵囊藻 （Ｏｅｃｙｓｔｉｓｓｐｐ）、角 星 鼓 藻 （Ｓｔａｕｒａｓｔｒｕｍｓｐｐ）、飞燕角甲藻 （Ｃｅｒａｄｉｕｍｈｉｒｕｎｄｉｎｅｌｌａ）。数量３５６７０～４６１７０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量４０９２０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，绿藻门占６１４％；蓝藻门占２１０％；硅藻门占１６１％；隐藻门占１２％；甲藻门占０２％；裸藻门占０１％。藻类种群结构指示水质优良，湖泊营养化水平处于贫营养阶段。

（１８）普者黑藻类植物优势种：水华微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓ

ｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、惠氏微囊藻 （Ｍｗｅｓｅｎｂｅｒｇｉｉ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、点形平裂藻 （Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａ ｐｕｎｃｔａｔａ）。 常 见 种： 栅 藻

（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、鼓藻 （Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｓｐｐ）、纤维藻 （Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓｓｐｐ）、舟形藻 （Ｎａｖｉｃｕｌａｓｐｐ）。藻类植物数量５７１５６～８８３４１×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量 ７４６０２×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。其中，蓝藻门占６７２％；绿藻门占２７６％；硅藻门占２６％；隐藻门占１１％；甲藻门占１０％；裸藻门占０３％；金藻门占０２％。藻类植物种群指示水质尚好，湖泊营养化水平处于中－富营养阶段。

（１９）摆龙湖藻类植物优势种：湖沼色球藻 （Ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｓ

ｌｉｍｎｅｔｉｃｕｓ）、不定微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｉｎｃｅｒｔａ）、坚实微囊藻 （Ｍｆｉｒｍａ）、微小色球藻 （Ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｓｍｉｎｕｔｕｓ）。常见种：水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、双突盘星藻 （Ｐｅｄｉａｓｔｒｕｍｄｕｐｌｅｘ）、分歧锥囊藻 （Ｄｉｎｏｂｒｙｏｎｄｉｖｅｒｇｅｎｓ）、变异直链藻（Ｍｅｌｏｓｉｒａｖａｒｉａｎｓ）等。藻类植物细胞数量５７８３～７３８０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量６４５０×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构特征为绿藻门占 ６３３％；蓝藻门占２４５％；硅藻门占５３％；金藻门占 ２８％；隐藻门占２０％；甲藻门占１７％；裸藻门占０４％。藻

类植物种群结构指示水质优良，湖泊营养化水平处

于贫－中营养阶段。（２０）海峰湿地藻类植物种群以鼓藻属种类和数量较多为特

点。优势类群：凹凸鼓藻 （Ｃｏｓｍａｒｉｕｍ ｉｍｐｒｅｓｓｕｌｕｍ）、水华束丝藻 （Ａｐｈａｎｉｊｏｍｅｎｏｎｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）、史密斯微囊藻 （Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｓｍｉｔｈｉｉ）。常见种：谷皮菱形藻 （Ｎｉｔｚｓｃｈｉａｐａｌｅａ）、扁鼓藻 （Ｃｏｓｍａｒｉｕｍｄｅｐｒｅｓｓｕｍ）、单角叉星鼓藻 （Ｓｔａｕｒｏｄｅｓｍｕｓｕｎｉｃｏｒｎｉｓ）、微小平裂藻 （Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａｔｅｎｕｉｓｓｉｍａ）。浮游数量３８６４２～６２４０３×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ，平均数量５０５２３×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ。数量结构中，蓝藻门占８３８％；绿藻门占１１８％；硅藻门占 １９％；隐藻门占 １７％；裸藻门占０５％；甲藻门占０３％。藻类种群结构指示水质尚好，湖泊营养化水平处于中营养阶段。

３　结论与讨论３１藻类多样性与种类组成

初步分类鉴定，云南小湖泊藻类共有８门８５属２１７种。其中，绿藻门３０属８７种；硅藻门２７属６６种；蓝藻门 １９属 ４４种；裸藻门 ３属 ７种；甲藻门２属５种；金藻门１属４种；隐藻门２属３种；黄藻门１属１种。

云南省２０个天然小湖泊藻类种类组成状况见图１。其中，藻类种类最丰富的湖泊是草海湿地，纳帕海、海西海、普者黑种类较丰富，大屯海、茈

碧湖种类较少。以藻类各个门的种类丰富程度来

看，纳帕海、海西海硅藻门种类丰富；石林月湖绿

藻门种类较多；海峰湿地、西湖硅藻门和绿藻门种

类都较丰富，而石林长湖小型藻类丰富；青海湖、

大屯海、三角海、长桥湖、普者黑蓝藻门种类丰富

而且现存量大。

３２　藻类种群结构与湖泊营养化状态藻类种群结构可反映出湖泊的营养化状态，

云南省２０个天然小湖泊藻类种群结构见图２。金藻门、硅藻门、绿藻门占比较高的湖泊是茈碧

湖、天池、摆龙湖、属都湖、碧塔海，表明这 ５个湖泊营养化状态较低；蓝藻门占比较高的湖泊

是青海湖、大屯海、长桥海、海峰湿地、三角

海、西湖６个湖泊，蓝藻门占比达到 ８０５％ ～９２３％，表明富营养化程度较为严重；鹤庆草海湿地、拉市海、普者黑、纳帕海５个湖泊蓝藻门占比达到５３８％ ～７４９％，存在不同程度的富营养化问题。

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３３　藻类现存量与湖泊营养化状态云南小湖泊藻类现存量在３０５８～１０２８９１３×

１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ（图３）。其中，石林月湖数量最少，祥云青海湖数量最高。

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云南高原１～３０ｋｍ２天然小湖泊藻类研究初报　董云仙

４　保护治理类型划分与对策建议４１　基于藻类植物的云南天然小湖泊保护治理类型划分

基于藻类细胞数量、种群结构和优势类群的差

异，将２０个云南天然小湖泊划分为四类保护治理类型。其中，保护型小湖泊５个 （月湖、摆龙湖、

海西海、茈碧湖、云龙天池）；预防型小湖泊３个（属都湖、碧塔海、剑湖）；防治型小湖泊 ８个（海峰湿地、纳帕海、拉市海、普者黑、长桥湖、

鹤庆草海、石林长湖、清水海）；治理型湖泊４个（大屯海、祥云青海湖、三角海、洱源西湖）。

４２　各个保护治理类型生态调控对策建议４２１保护型小湖泊生态调控对策建议

保护思路：尊重自然、保护自然、顺应自然，

进一步优化生产、生活、生态空间，科学构建乡镇

发展格局、农业发展格局和生态安全格局。

原则：预防为主，依法保护；明确职责，目标

约束。

重点任务：划定生态红线，建立国土空间开发

保护制度；保护生物多样性，防止外来物种入侵；

实施水源涵养区、水陆交错带、河滨、湖滨生态保

育；以最小干预原则适当开发生态旅游。

４２２　预防型小湖泊预防思路：加快解决已存在的环境问题，率先

实施经济发展绿色转型，强化源头防控能力，探索

资源有偿使用制度。

原则：预防为主，依法治污，创新机制，改革

体制。

重点任务：解决已形成的环境问题；率先实施

经济发展绿色转型，源头控制污染物排放；划定生

态红线，建立国土空间开发保护制度。

４２３　防治型小湖泊防治思路：调整产业结构与布局，使之与湖泊

流域生态环境承载能力和湖泊容量总量相适应，深

化点源和面源污染治理，全面增强生态系统功能，

保障人与自然和谐发展。

原则：循法自然，生态优先，深化控源，全民

参与。

重点任务：划定生态红线，还湖泊以空间；调

整产业结构，推进循环型产业发展；深化点源、面

源污染治理；全面增强生态环境承载能力。

４２４　治理型小湖泊治理思路：以污染物总量削减为中心，防治结

合，管治并重，创新体制，持续推进。

原则：环境优先，突出减污，生态修复，健全

功能。

重点任务：以流域生态承载力与容量总量控制

为约束条件，优化经济类型，优化生产力布局，规

范生产空间、生活空间和生态空间；全面控源、全

面治污，削减污染负荷；开展面山、防护林、湖滨

和河口湿地生态修复。

参考文献：

［１］王苏民，窦鸿身．中国湖泊志 ［Ｍ］．北京：科学出版

社，１９９８．

［２］黎尚豪，俞敏娟，李光正，等．云南高原湖泊调查 ［Ｊ］．海

—２２—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

洋与湖沼，１９６３，５（２）：８７－１１．

［３］Ｂ．福迪．藻类学 ［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，１９８０．

［４］胡鸿钧，魏印心．中国淡水藻类 －系统、分类及生态 ［Ｍ］．

北京：科学出版社，２００６．

［５］胡鸿钧．中国淡水藻类 ［Ｍ］．上海：上海科学技术出版

社，１９８０．

［６］饶钦止．中国淡水藻志 （第一卷）／／双星藻科 ［Ｍ］．北京：

科学出版社，１９８８．

［７］朱浩然．中国淡水藻志 （第二卷）／／蓝藻门，色球藻纲

［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９１．

［８］齐雨藻．中国淡水藻志 （第四卷）／／硅藻门，中心纲 ［Ｍ］．

北京：科学出版社，１９８８．

［９］魏印心．中国淡水藻志 （第七卷）／／绿藻门，双星藻目，中

带鼓藻科，鼓藻目，鼓藻科 （第１册） ［Ｍ］．北京：科学出

版社，２０００．

［１０］魏印心．中国淡水藻志 （第十七卷）／／绿藻门，鼓藻目，鼓

藻科 （第２册）辐射鼓藻属，鼓藻属，胶球鼓藻属 ［Ｍ］．

北京：科学出版社，２０１３．

［１１］毕列爵．中国淡水藻志 （第八卷）／／绿藻门 绿球藻目 （上）

［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５．

［１２］齐雨藻，李家英．中国淡水藻志 （第十卷）／／硅藻门，羽纹

纲 ［Ｍ］．北京：科学出版社，２０００．

［１３］施之新．中国淡水藻志 （第十二卷）／／硅藻门，异极藻科

［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５．

［１４］李家英，齐雨藻．中国淡水藻志 （第十四卷）／／硅藻门，舟

形藻科 ［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１０．

［１５］施之新．中国淡水藻志 （第十六卷）／／硅藻门，桥弯藻科

［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１３．

［１６］程兆第，高亚群．硅藻彩色图集 ［Ｍ］．北京：海洋出版

社，１９９６．

［１７］魏印心．横断山鼓藻科新分类群 ［Ｊ］．植物分类学报，

１９９３，３１（５）：４７７－４８６．

［１８］陈宇炜，李朋富，ＭａｒｔｉｎＤＯＫＵＬＩＬ．浮游藻类三个常见属

（颤藻属、直链硅藻属和针杆藻属）学名变更的解释 ［Ｊ］．

湖泊科学，２００３，１５（１）：８５－９４．

［１９］虞功亮 ，李仁辉．中国淡水微囊藻三个新纪录 ［Ｊ］．植物

分类学报，２００７，４５（３）：３５３－３５８．

［２０］虞功亮 ，宋立荣，李仁辉．中国淡水微囊藻常见种类的分类

学讨论—以滇池为例 ［Ｊ］．植物分类学报，２００７，４５（５）：

７２７－７４１．

［２１］刘国祥，胡圣，储国强，等．中国淡水多甲藻属研究 ［Ｊ］．

植物分类学报，２００８，２６（５）：４５８－４６０．

［２２］杨丽，虞功亮 ，李仁辉 ，等．中国鱼腥藻属的八个新纪录

种 ［Ｊ］．水生生物学报，２００９，３３（５）：９１７－９２３．

［２３］吴忠兴，虞功亮 ，施军琼 ，等．我国淡水水华蓝藻—束丝

藻属新纪录 ［Ｊ］．水生生物学报，２００９，３３（６）：１１４１

－１１４４．

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｌｇａｅｉｎＳｍａｌｌＮａｔｕｒａｌＰｌａｔｅａｕＬａｋｅｓｗｉｔｈｔｈｅＡｒｅａｂｅｔｗｅｅｎ１ｔｏ３０ｋｍ２

ＤＯＮＧＹｕｎ－ｘｉａｎ１，ＺＨＡＯＬｅｉ１，ＪＩＮＹｕ３，ＴＡＮＧＸｉａｏ－ｚｈａｏ２，ＺＨＯＵＱｉ－ｃｈａｏ１，ＬＩＪｉｅ１

（１．ＹｕｎｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＫｕｎｍｉｎｇＣｈｉｎａＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＰｌａｔｅａｕ－Ｌａｋｅ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５００３４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｒｖｅｙｏｎｔｈｅｎａｔｕｒａｌｓｔａｔｕｓ，ｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｙ，ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｎａｔｕｒａｌｐｌａｔｅａｕｌａｋｅｓｉｎＹｕｎｎａｎｗａｓｆｉｒｓｔｌｙｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅａｕｔｕｍｎｏｆ２０１３．Ｔｈｅａｌｇａｅｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｔｈｅｓｍａｌｌｌａｋｅｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ２１７ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ８５ｇｅｎｅｒａ，８ｐｈｙｌａｉｎｔｏｔａｌ．Ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ８７ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ３０ｇｅｎｅｒａ，ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔｅ；６６ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ２７ｇｅｎｅｒａ，ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａｘ；４４ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ１９ｇｅｎｅｒａ，ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ；７ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ３ｇｅｎｅｒａ，ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｔａ；５ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ２ｇｅｎｅｒａ，ｐｙｒｒｈｏｐｈｙｔａ；４ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ１ｇｅｎｅｒａ，ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｔａ；３ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ２ｇｅｎｅｒａ，ｃｅｙｐｈｏｐｈｙｔａ；１ｓｐｅｃｉｅｓｏｆ１ｇｅｎｅｒａ，ｘａｎｔｈｏｐｈｙｔａ．Ｔｈｅｓｔａｎｄｉｎｇｓｔｏｃｋｏｆｔｈｅａｌｇａｅｗａｓ３０．５８ｔｏ１０２８９．１３×１０４ｃｅｌｌｓ／Ｌ．ＹｕｅｈｕＬａｋｅｉｎＳｈｉｌｉｎＣｏｕｎｔｙｈａｄｔｈｅｌｅａｓｔｓｔｏｃｋ，ｂｕｔＱｉｎｇｈａｉＬａｋｅｉｎＸｉａｎｇｙｕｎＣｏｕｎｔｙｈａｄｔｈｅｍｏｓｔ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｇａｅｉｎｔｗｅｎｔｙｓｍａｌｌｌａｋｅｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｈｅａｌｇａｅｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｅａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅａｌｇａｅａｎｄｉｔｓｓｔａｎｄｉｎｇｓｔｏｃｋｗａｓｅｘａｍｉｎｅｄ．Ｆｏｕｒｃａｔｅｇｏｒｉｅｓｏｆｌａｋｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ．Ｆｉｖｅｓｍａｌｌｌａｋｅｓｗｅｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅ．Ｔｈｒｅｅｌａｋｅｓｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｍｏｄｅ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｅｉｇｈｔｓｍａｌｌｌａｋｅｓｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｙｐｅ．Ｆｏｕｒｓｍａｌｌｌａｋｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓｔｒｅａｔｉｎｇｍｏｄｅ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｔｅｇｏｒｉｅｓｏｆｌａｋｅｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａｌｇａｅ；ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｓｍａｌｌｎａｔｕｒａｌｌａｋｅｓ；Ｙｕｎｎａｎｐｌａｔｅａｕ

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云南高原１～３０ｋｍ２天然小湖泊藻类研究初报　董云仙

收稿日期：２０１８－０５－１７

洱海流域沿岸土壤营养盐含量分布特征

丁怡然１，潘　宇２，秦　颖１，宋　迪２

（１云南省交通科学研究院，云南 昆明 ６５００００；２云南省环境科学研究院，云南高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，云南 昆明 ６５００３４）

摘　要：调查了洱海沿岸土壤总氮、总磷、总有机碳含量情况，结果表明：洱海西部土壤中总氮和总磷含量整体基本处于同一水平，略高于洱海东部，总有机碳含量则相对更高。调查区域内部分点位营养盐

含量相对较高，可能与局部耕地施肥类型和耕种周期有关。不同流域土壤营养盐含量中，除洱海东部各指

标相关性不明显外，弥苴河、洱海西部总磷和总有机碳相关性较为显著。

关键词：土壤；总氮；总磷；总有机碳；分布特征；洱海

中图分类号：Ｘ５２４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００２４－０８

　　氮磷营养盐是导致天然水体富营养化的重要因素［１］。大量研究表明，除外源性污染源输入造成

氮、磷含量高以外，湖泊沉积物释放以及农田土壤

径流冲刷形成的非点源污染等内源污染也是是造成

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水体营养盐类污染物含量过高的主要原因［２］。洱

海是云南第二大高原湖泊，近年来受人类活动影

响，水质变化较大，水体呈富营养化状态，甚至出

现大规模蓝藻水华现象［３］。洱海主要氮、磷来源

包括入湖河流、农业面源、沉积物释放等［４］。已

有大量以洱海沉积物氮、磷等营养盐含量，或洱海

沿岸农业面源污染为研究对象，考察两类污染对洱

海氮磷超标贡献率 ［５－７］的研究。研究结果表明土壤

氮磷对洱海水质氮磷含量具有一定贡献［８］。本文

主要研究对象为洱海沿岸不同土地利用类型土壤样

品，调查了各类土壤样品中总氮 （ＴＮ）、总磷（ＴＰ）、总有机碳 （ＴＯＣ）含量情况。１　采样点位与研究区域

根据洱海流域的土壤类型图和土地利用图，进

行空间叠加分析，结合现场实际情况，包括土地利

用现状等信息选择了８０个调查点位进行土壤样品采集。采样点位如图１所示。将本项目对土壤营养盐调查区域进行分区，主要分为洱源县范围内弥苴

河流域、洱海东侧以及洱海西侧三个研究区域。

２　结果与讨论２１　洱源弥苴河流域

该区域采样点位绝大多数为耕地，主要作物为

水稻，还有少量林地，采样点位土壤类型主要为水

稻土、红壤和石灰岩土。

（１）总氮洱源县范围内弥苴河流域土壤中 ＴＮ含量在

０１８～５３３ｇ／ｋｇ，各区域 ＴＮ分布情况见图２。除右所镇以北外，并无其他 ＴＮ含量较高的大范围区域，其中３号点牛街镇下邑村、１１号点茈碧湖东侧的小河村、新联村和白石村、１６号点右所镇以北的巡检村、１７号点三枚村和１９号点团结村周边土壤样品中 ＴＮ含量相对较高，分别达到５０３ｇ／ｋｇ、５３３ｇ／ｋｇ、４５８ｇ／ｋｇ、５３０ｇ／ｋｇ和 ５０７ｇ／ｋｇ。在几个 ＴＮ含量较高的点位中，除１６号点土壤类型为红壤外，其余皆为水稻土。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

　　 （２）总磷洱源县范围内弥苴河流域土壤中 ＴＰ含量在

００８～１７６ｇ／ｋｇ，各区域 ＴＰ分布情况见图３。南部土壤中ＴＰ含量相对高于北部，其中１６号点右所镇以北的巡检村、１９号点团结村、２４号点邓川镇北部的小杨村和２５号点三北村周边土壤样品中 ＴＰ含量相对较高，分别达到 １４５ｇ／ｋｇ、１４７ｇ／ｋｇ、１４８ｇ／ｋｇ和１７６ｇ／ｋｇ。在几个 ＴＰ含量较高的点位中，除了１６号点土壤类型为红壤外，其余皆为水稻土。

（３）总有机碳洱源县范围内弥苴河流域土壤中 ＴＯＣ含量在

３８０～９９２０ｇ／ｋｇ，各区域 ＴＯＣ分布见图４。调查区域土壤中 ＴＯＣ含量差异相对较大，其中３号点牛街镇下邑村、８号点三营镇、１６号点右所镇以北的巡检村和１９号点团结村的周边土壤样品中 ＴＯＣ含量相对较高，分别达到９９２０ｇ／ｋｇ、８４５０ｇ／ｋｇ、７８５０ｇ／ｋｇ和９２４０ｇ／ｋｇ。在几个ＴＯＣ含量较高的点位中，３号点和１９号点位土壤类型为水稻土，８号点和１６号点土壤类型为红壤。

　　 （４）相关性分析对洱源县范围内弥苴河流域土壤 ＴＮ、ＴＰ、

ＴＯＣ含量结果进行相关性分析，结果表明：ＴＰ与ＴＯＣ相关性较好，达到０７７。ＴＮ与其他两个指标之间不具有相关性。

２２　洱海东部该区域采样点位绝大多数为耕地，还有少量林地，

采样点位土壤类型主要为水稻土、红壤和石灰岩土。

（１）总氮洱海东部土壤ＴＮ含量在０２９～４５７ｇ／ｋｇ，各

区域ＴＮ含量分布见图５。除凤仪镇以北，其他地区ＴＮ含量相对较低，其中４９号点蛇山和５２号点石龙村与庄科村的周边土壤样品中 ＴＮ含量相对较高，分别达到４５７ｇ／ｋｇ和４０６ｇ／ｋｇ，在 ＴＮ含量较高的点位中，４９号点土壤类型为红壤，５２号点土壤类型为水稻土。

—６２—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 洱海流域沿岸土壤营养盐含量分布特征　丁怡然

　　 （２）总磷洱海东部土壤中 ＴＰ含量在０２４～１６５ｇ／ｋｇ，

各区域ＴＰ含量分布见图６。其中双廊镇东南部３５号点大建旁村与长育村、挖色镇３８号点光邑村、

３９号点挖色村周边样品中ＴＰ值相对较高，分别达到１６４ｇ／ｋｇ、１６５ｇ／ｋｇ和１５４ｇ／ｋｇ。在几个 ＴＰ含量较高的点位中，除了３９号点土壤类型为石灰（岩）土外，其余为水稻土。

　　 （３）总有机碳洱海东部土壤中 ＴＯＣ含量在３９７～６４１０ｇ／

ｋｇ，各区域ＴＯＣ分布见图７。其中４３号点海东镇向阳村东南部、５０号点凤仪镇华营村和５２号点石龙村与庄科村周边样品中 ＴＯＣ含量相对较高，分别达到５７４０ｇ／ｋｇ、５４４０ｇ／ｋｇ和６４１０ｇ／ｋｇ。在几个ＴＯＣ含量较高的点位中，４３号点土壤类型为红壤，５０号点和５２号点土壤类型为水稻土。

（４）相关性分析对洱海东部流域土壤 ＴＮ、ＴＰ、ＴＯＣ含量结果

进行相关性分析，结果表明三个指标间均不具有相

关性。

２３　洱海西部该区域采样点位绝大多数为耕地，还有少量林

地，采样点位土壤类型主要为水稻土、红壤和石灰

岩土。

（１）总氮洱海西部土壤中 ＴＮ含量在０６９～５２８ｇ／ｋｇ，

各区域ＴＮ含量分布见图８。其中３０号点桃源村南部和６４号点銵溪村北部的周边样品中 ＴＮ含量相对较高，分别达到４９５ｇ／ｋｇ和５２８ｇ／ｋｇ。ＴＮ含量较高点位土壤类型皆为红壤。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　 （２）总磷洱海西部土壤中 ＴＰ含量在００８～２２１ｇ／ｋｇ，

各区域ＴＰ含量见图９。其中５４号点东马村北海观音阁和６６号点银桥镇的大邑村的周边样品中ＴＰ含量相对较高，分别达到２２１ｇ／ｋｇ和１９０ｇ／ｋｇ。ＴＰ含量较高点位土壤类型皆为水稻土。

（３）总有机碳洱海西部土壤中 ＴＯＣ含量在５４６～９７５０ｇ／

ｋｇ，各区域ＴＯＣ含量分布见图１０。其中２９号点桃源村西部、３０号点桃源村南部和６４号点銵溪村北部的周边样品中 ＴＯＣ含量相对较高，分别达到９０２０ｇ／ｋｇ、８３８０ｇ／ｋｇ和９７５０ｇ／ｋｇ。在 ＴＯＣ含量相对较高点位中，除２９号点土壤类型为石灰岩土外，其余皆为红壤。

（４）相关性分析对洱海西部流域土壤 ＴＮ、ＴＰ、ＴＯＣ含量结果

进行相关性分析，结果表明，ＴＰ和 ＴＯＣ相关性较好，达到０９２０。ＴＮ与其他两个指标之间不具有相关性。

３　结论研究区域内主要土壤类型为红壤、水稻土和石

灰岩土。其中，洱源县范围内弥苴河流域土壤中

ＴＮ、ＴＰ和ＴＯＣ含量变化范围分别为 ０１８～５３３ｇ／ｋｇ、００８～１７６ｇ／ｋｇ和３８０～９９２０ｇ／ｋｇ；洱海东部土壤中含量变化范围分别为０２９～４５７ｇ／ｋｇ、

０２４～１６５ｇ／ｋｇ和 ３９７～６４１０ｇ／ｋｇ；洱海西部土壤中含量变化范围分别为 ０６９～５２８ｇ／ｋｇ、００８～２２１ｇ／ｋｇ和 ５４６～９７５０ｇ／ｋｇ。其中洱源县范围内弥苴河流域和洱海西部土壤中 ＴＮ和 ＴＰ含量整体基本处在同一水平，略高于洱海东部，

ＴＯＣ含量则相对更高。调查区域内部分点位营养盐含量相对较高，可能与局部耕地施肥类型和耕种

周期有关。

参考文献：

［１］焦立新，赵海超，王圣瑞，等．洱海水体氮磷时空分布及其对

ρ（Ｃｈｌａ）的影响 ［Ｊ］．环境科学研究，２０１３（５）：５２７－５３３．

［２］何晓祺．丹江口水库淹没区淅川段土壤氮磷分布及释放影响因

素研究 ［Ｄ］．河南：河南理工大学资源环境学院，２０１０：１

－４．

［３］李泽坤，杨萍萍，苏杜飞．２００４－２０１３年洱海富营养化变化趋

势 ［Ｊ］．环境科学导刊，２０１５（１）：１－３．

［４］何宗建，蔡静静，倪兆奎，等．洱海不同途径氮来源季节性特

征及对水体氮贡献 ［Ｊ］．环境科学学报，２０１８（５）：３４．

［５］李宁波，李原．洱海表层沉积物营养盐的含量分布和环境意义

［Ｊ］．云南环境科学，２００１（１）：２６－２７．

［６］白晓华，李丰超，秦小萍．洱海弥苴河河口沉积物磷吸附特性

研究 ［Ｊ］．环境科学导刊，２０１４（５）：１８－２１．

［７］庞燕，项颂，储昭升，等．洱海流域农业用地与入湖河流水质

的关系研究 ［Ｊ］．环境科学，２０１５（１１）：４００５－４０１２．

［８］陈安强，雷宝坤，刘宏斌，等．洱海近岸不同种植类型农田沟

渠径流氮磷流失特性 ［Ｊ］．生态与农村环境学报，２０１１（３）：

６９７－７０５．

ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅＬｉｔｔｏｒａｌＲｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅＥｒｈａｉＬａｋｅＢａｓｉｎ

ＤＩＮＧＹｉ－ｒａｎ１，ＰＡＮＹｕ２，ＱＩＮＹｉｎｇ１，ＳＯＮＧＤｉ２

（１．ＹｕｎｎａｎＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５００００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎｄｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｅｌｉｔｔｏｒａｌｓｏｉｌｏｆＥｒｈａｉＬａｋｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｔｈｅｗｅｓｔｏｆＥｒｈａｉＬａｋｅｗａｓｂａｓｉｃａｌｌｙａｔｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｌｅｖｅｌ，ｓｌｉｇｈｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＥｒｈａｉＬａｋｅ．Ｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈ．Ｔｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｏｍｅｓｉｔｅｓｉｎｔｈｅｓｕｒｖｅｙａｒｅａｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｐｏｓｓｉｂｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｙｐｅａｎｄｔｈｅａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｌｏｃａｌｆａｒｍｌａｎｄ．ＴｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＥｒｈａｉＬａｋｅｄｉｄｎｏｔｓｈｏｗｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎｄｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｉｎｔｈｅｗｅｓｔｗｅｒｅｈｉｇｈｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ；ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ；ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒ；ＥｒｈａｉＬａｋｅ

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收稿日期：２０１８－０５－０４作者简介：杨爱英 （１９７３－），女，高级工程师，研究方向为

湖泊污染防治及环境效益评估。

异龙湖入湖河道截污现状与应对措施分析

杨爱英１，叶秋涵２，李　波３

（１云南省环境科学研究院，中国昆明高原湖泊国际研究中心，云南 昆明 ６５００３４；２石屏县环境监测站，云南 石屏 ６６２２００；３蒙自市环境监测站，云南 蒙自 ６６１１９９）

摘　要：对异龙湖７条主要入湖河道城河、城南河、城北河、大水河、大沙河、渔村河、龙港河的截污现状进行了调查，分析原因并提出了相应的应对措施。

关键词：入湖河道；截染现状；应对措施；分析；异龙湖

中图分类号：Ｘ５２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００３２－０４

　　异龙湖流域入湖河道主要有城河、城南河、城北河、大水河、大沙河、渔村河、龙港河 ７条。城河长１２８６ｋｍ，是连接异龙湖和赤瑞湖两个湖泊的重要纽带，起点位于石屏县宝秀镇东南

方向的赤瑞湖出湖口，流经宝秀镇宝秀村委会、

郑营村委会，异龙镇松村村委会、孙家营村委会

后，由西向东贯穿整个石屏县城的云泉社区、卫

家营社区，后经大瑞城村委会流入异龙湖；城南

河长６５２ｋｍ，起点位于异龙镇柏叶寨，途经县城至河道尾端人工湖后汇入异龙湖；城北河长

８５４ｋｍ，起点位于异龙镇杨广城村，途经异龙镇杨家庄村、许家营村、肖家海村等村后，进入

异龙湖西岸湿地净化后进入异龙湖；大水河长

４１ｋｍ，发源于异龙镇大水乾阳山，途经赵家寨村，汇入北岸湿地净化后进入异龙湖；大沙河长

２４ｋｍ，位于异龙湖北岸，发源于大龙尖山一带，于坝心镇沙咀附近汇入异龙湖；龙港河长

８３ｋｍ，位于异龙湖南岸，发源于老海子一带，于坝心镇龙港村附近汇入龙港河、渔村河湿地后

进入异龙湖；渔村河长 ５０ｋｍ，位于异龙湖南岸，发源于张家山一带，于坝心镇渔村附件汇入

龙港河、渔村河湿地后进入异龙湖。

１　湖泊水文特征（１）异龙湖基本发育参数：异龙湖东西轴线

长 １３０９ｋｍ，南北最宽 ３６１４ｋｍ、最窄 １４０２ｋｍ、平均宽２５０８ｋｍ，湖岸线长４１９０９ｋｍ。湖泊的平面形态呈东西向，两端窄，中间宽，东部

窄而浅，中间深，南部窄而稍深，湖岸线发育系

数为２２２。（２）异龙湖集水量：异龙湖年集水量在５７８０

～１１４５３万 ｍ３。异龙湖流域面积 ３６０４ｋｍ２，湖泊面积３１ｋｍ２，最大水深６５５ｍ，平均水深２７５ｍ，正常蓄水位为 １４１４２ｍ （黄海高程），对应水量约为１１６００万 ｍ３，最低运行水位为１４１２０８ｍ，对应水量约为５１００万 ｍ３。

（３）异龙湖集水来源：①地表径流占异龙湖总集水量的５３％ ～４６０％。异龙湖入湖河道主要有赤瑞海河 （城河）、城北河、城南河、龙港河、

大水河、大沙河、渔村河，这７条入湖河道控制流域面积在７０％以上。异龙湖西岸的３条河道是最主要的入湖水量来源，入湖水量占河流入湖水

量的８５％，其中以城河入湖水量最大，占５９％。②湖面降水占异龙湖总集水量的 ２４４％ ～２４６％。③泉水占异龙湖总集水量的 ２２６％ ～１１４％。据调查城北河与大水河是非闭合径流区，其径流区内约有 ２０个泉眼，大量地下水补给至河流进入异龙湖。龙港河是异龙湖东南岸的

主要入湖水量来源，其入湖水量占河流入湖水量

的１０％。详见图１。从时间上来看，入湖径流量集中分布在 ７—

１０月，其中７月份的入湖水量最大，占全年入湖水量的２１％。详见图２。２　主要入湖河道入湖水量

由表１可以看出，城河、城北河、城南河与龙港河 ４条河流的入湖水量占河流入湖水量的９０％以上，这４条入湖河道在流域水污染控制中占有重要地位。

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表１　主要入湖河道入湖水量 （万ｍ３）

时间 城河 城北河 城南河 龙港河 大水河 渔村河 合计

２０１７－１ ２０８７２ ３６５９ ４８３４ １７２２ ０００ ０００ ３１０８７２０１７－２ ５６１９ １７５６ ２３９ ８２５ ０００ ０００ ８４３９２０１７－３ ４２０２ １０８１ ０００ ７４７ ０００ ０００ ６０３１２０１７－４ １０５８４ １８１１ １１９８ ２６９４ ０００ ０００ １６２８６２０１７－５ １２４４２ １６１６ １３８ ２９０４ ０００ ０００ １７１００２０１７－６ ７９１９ ３７６９ ０００ ２０７８ １８７ １９０ １４１４４２０１７－７ ４０２８４ １２８５０ ３０９６ ８５６１ ２８３９ ２２５ ６７８５５２０１７－８ ６３６５６ １１５４２ ４７９４ ６９９５ ２４４８ １１１５ ９０５５０２０１７－９ １７６４７ ８５２０ ９２８２ ７９１ １９４９ １４６９ ３９６５８２０１７－１０ １２７９４ ５２７８ １０８３０ ８３８ ５５２ １９２７ ３２２１９２０１７－１１ １２０３８ ４０８７ ５９０ ２０９ １３０ ３５０５ ２０５５９２０１７－１２ ９９７５ ４０３７ ０００ ２９０ １０７ ０００ １４４１０合计 ２１８０３３ ６０００６ ３５００２ ２８６５５ ８２１２ ８４３０ ３５８３３７

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 异龙湖入湖河道截污现状与应对措施分析　杨爱英

３　入湖河道截污现状及原因３１　城河

城河主要污染源为生活污水收集排放不完善，

生活污水汇入河道；农田退水直接进入河道；河道

淤积严重；箱涵中悬挂的污水管部分接头漏水。

（１）赤瑞湖入湖口至宝秀，生活污水排污收集排放不完善，雨水污水直接汇入河道。建议相关

部门完善宝秀集市区污水收集措施，杜绝污水直接

进入河道。

（２）赤瑞湖出口，周边农田低于赤瑞湖，农田退水无法排出，周边农户采用泵站提水直接进入

河道。目前已确定了处理方案，泵站提水至赤瑞

湿地。

（３）赤瑞湖出口至高坡，河道右岸的部分农田地势较为低洼 （低于调蓄带底板高程），导致

部分农田水无法排出，农田退水直接进入河道。

目前已确定了处理方案，一是对田间低洼处无法

排水的位置，沿调蓄带旁埋设 ＤＮ３００排水管收集低洼处的集水后，引至河道左岸污水管；二是对

右岸田间排水渠道底板低于调蓄带底板的片区，

新建一条横向渠道收集从上方来的排水后，排入

调蓄带。

（４）老林业局至异龙湖入湖口，过境路桥涵下淤积严重；仁和村至娄家寨，箱涵中悬挂的污水

管，部分接头漏水。建议相关部门组织清淤，接头

漏水建议由住建部门改造完善。

３２　城南河城南河主要污染源为城南河上游村庄生活污水

收集排放不完善，生活污水汇入河道；部分城市雨

水和污水混流进入河道；农田及鱼塘退水直接进入

河道。

（１）马家山入村路与城南河交叉处桥下，有两管雨水管混入污水直排城南河。河道左岸一住户

存在生活污水及垃圾直排城南河。建议封堵出水管

口，把水引排至污水管道。对生活污水及垃圾直排

城南河的住户，采取教育与惩治措施相结合的办法

进行处理。

（２）高速路入口道路与城南河交叉处，花腰宾馆前牛肉馆存在洗菜杀牛污水直排城南河。建议

封堵出水口，加强河道日常河道保洁的巡查管理工

作，采取教育与惩治措施相结合的办法进行处理。

（３）高速路入口道路以上存在农田退水进入河道。农田退水建议由监测能力的单位进行监测，

达标直排河道，建议在高速路口以上适合的地方建

设湿地，不达标的进入湿地净化。鱼塘建议清退。

（４）弥上寨及弥太柏村无污水系统，生活污水直接进入河道。建议相关部门完善污水收集排放

措施。

３３　城北河城北河主要污染源为城河上游村庄生活污水收

集排放不完善，生活污水汇入河道；农田退水直接

进入河道；城北河岸边的污水管未连通，雨污混流

进入河道。

（１）城北河支渠源头杨广城村，由于村庄无污水收集措施，村庄生活污水进入河道。建议相关

部门完善污水收集措施，杜绝污水进入河道。

（２）杨家庄至 ３２３线之间，农田高于河道，农田退水进入河道。加强汛期、枯期水质监测，达

标直排河道，不达标的引排至河道左岸的污水

管道。

（３）城北河与龙泉路交叉口，由于高冲至仁寿村补水主管的影响，城北河未施工完成，污水管

未接通，直接排入城北河。督促城北河的施工单

位，加快施工，完成污水管的连通。

（４）肖家海村西面，由于铁路的影响，城北河未施工完成，污水管未接通，污水直接排入城北

河。督促城北河的施工单位，加快施工，完成污水

管的连通。

（５）凤凰路与异龙路交叉口，由于村庄无污水收集措施，肖家海至作佳的生活污水、农田退水

进入城北河。建议相关部门完善污水收集措施，农

田退水建议农科部门提出相关处理方案。

（６）凤凰路至异龙湖入口，周边的农田退水进入城北河。建议农科部门提出相关处理方案。

３４　大水河大水河主要污染源为周边的村民在河道内洗

衣、洗菜及放养鸭子产生的垃圾和污水；沿河住户

大部分污水、生活垃圾排放入河道；河道沿线少部

分农田退水直接进入河道。

（１）河道周边村民存在河道内洗衣、洗菜的现象。建议河长制责任单位做好日常河道保洁

工作。

（２）河道沿线农田退水进入河道。建议农科部门提出相关处理方案。

（３）河道边堆放生活垃圾，下雨时会冲入河道。建议河长制责任单位做好日常河道保洁工作。

３５　大沙河河道边存在周边村民生活垃圾乱扔现象，河边

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

垃圾在雨季会冲入河道。建议河长制责任单位做好

日常河道保洁工作。

３６　龙港河龙港河分为两条支流，现状主要污染源为河道

沿线村庄的生活污水、生活垃圾排放入河道；河道

沿线农田、鱼塘退水直接进入河道。

（１）龙港河白浪支流，沿线农田退水进入河道，建议农科部门提出相关处理方案。

（２）龙港河白浪支流，沿线村庄的生活污水进入河道，建议相关部门完善村庄污水收集措施。

（３）龙港河白浪支流，沿线鱼塘的退水进入河道，建议清退鱼塘。

（４）龙港河新河村支流，红土坡水库养鱼排水进入河道，建议水库内禁止养鱼。

（５）龙港河新河村支流，山咀村、红土坡村、新河村、孙家寨、海马里的生活排水进入河道，建

议相关部门完善村庄污水收集措施。

（６）龙港河新河村支流，花树脚养猪场污水进入河道，建议相关部门责令养猪场的负责人处理

好污水，做到达标排放。

（７）龙港河新河村支流，新河村小组餐厅和村委会厕所排水进入河道，建议相关部门完善村庄

污水收集措施。

（８）龙港河新河村支流，海马里鱼塘的退水进入河道，建议清退鱼塘。

（９）龙港河新河村支流，沿线农田退水进入河道，建议农科部门提出相关处理方案。

３７　渔村河渔村河主要污染源为河道沿线村庄的生活污

水、生活垃圾排放入河道。

（１）螃蟹冲水库养鸭、养鱼，排水进入河道，建议水库内禁止养鱼。

（２）河道沿线村庄，如大草地村、毛家寨村、梅舍冲村、李家寨村、王家冲砖厂、王家冲村、坝

心中学、大坡脚村、丫口村、小河村、大河咀村、

坝心街，部分生活污水排放进入河道，建议相关部

门完善村庄污水收集措施。

（３）毛家寨村路边猪圈的污水排入河道，建议养猪农户收集处理猪圈污水。

４　入湖河道截污应对措施（１）全面推行河长制，对照出台的河长制相

关方案，落实相关部门、镇、村等的管护责任，明

确责任单位及责任人，做好河道日常巡查和管护

工作。

（２）加强７条河流在汛期和枯水期水质监测，对水质不达标的进行引排。建议在城南河高速路口

以上适合的地方建设湿地。

（３）建议相关部门完善河道村庄的污水收集措施，杜绝污水直接进入河道。

（４）督促城北河施工单位，加紧污水管道工程施工，把污水并入城市污水系统。

（５）建议由农科部门提出农田面源污染控制方案，由住建部门提出村庄生活污水截污控制

方案。

参考文献：

［１］舒金华．我国湖泊富营养化程度评价方法的探讨 ［Ｊ］．环境

污染与防治，１９９０（５）：２－７．

［２］刘玉生，郑丙辉，戴树桂，等．滇池富营养化及其综合治理

技术研究 ［Ｍ］．北京：海洋出版社，２００４：３．

［３］杨赵．湖泊沉积物中氮磷源———汇现象影响因素研究进展

［Ｊ］．环境科学导刊，２０１７，３６（增刊上）．

ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＳｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＭａｉｎＲｉｖｅｒｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇｉｎｔｏＹｉｌｏｎｇＬａｋｅ

ＹＡＮＧＡｉ－ｙｉｎｇ１，ＹＥＱｉｕ－ｈａｎ２，ＬＩＢｏ３

（１．ＹｕｎｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５００３４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅ７ｍａｉｎｒｉｖｅｒｓｉｎｔｏＹｉｌｏｎｇＬａｋｅｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｓｅｖｅｎｒｉｖｅｒｓｉｎｃｌｕｄｅｄＣｈｅｎｇＲｉｖｅｒ，ＣｈｅｎｇｎａｎＲｉｖｅｒ，ＣｈｅｎｇｂｅｉＲｉｖｅｒ，ＤａｓｈｕｉＲｉｖｅｒ，ＤａｓｈａＲｉｖｅｒ，ＹｕｃｕｎＲｉｖｅｒ，ＬｏｎｇｇａｎｇＲｉｖｅｒ．Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅａｓｏｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｍａｉｎｒｉｖｅｒｓｔｏｌａｋｅ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ；ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ；ＹｉｌｏｎｇＬａｋｅ

—５３—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 异龙湖入湖河道截污现状与应对措施分析　杨爱英

收稿日期：２０１８－０５－３１作者简介：罗希 （１９８４－），男，武汉大学水利工程硕士，高

级工程师，２００８年毕业以来，一直从事水生态治理工程的相关工作，具有注册土木工程师、一级建造师和注册咨询工程师等多项

职业注册资格，具备多年水生态治理项目管理和技术管理经验。

城市湖泊生态补水方案技术要点分析

罗　希，刘　亮，张宗伟，余辰洋（中工武大设计研究有限公司，湖北 武汉 ４３００７２）

摘　要：从生态补水的概念和适用性出发，对生态补水技术中的最低生态水位、补水流量、引水通道方案等要点进行了详细分析。以湖北某湖泊作为工程案例，论述了采用生态补水方案的必要性和可行性，

使用介绍的技术方法确定了主要的设计参数和引水工程设计方案，其中考虑了湖泊水质达标措施的实施效

果和经济合理性。

关键词：城市湖泊；生态补水；技术方案；最低生态水位；补水流量

中图分类号：Ｘ５２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００３６－０５

　　城市湖泊是一座城市重要的资源和环境载体，承载着防洪排涝、生态平衡、景观文化等重要功

能。随着城市建设的发展和城区人口的增长，大量

的生活生产污水排入，对湖泊水体造成了较大的冲

击；同时，围湖造田 （鱼池）等历史原因，也导

致了许多湖泊问题的出现，如湖泊环境容量降低，

生态多样性遭到破坏，湖泊调蓄洪水的能力下

降等。

近年来，随着国家对生态环境的不断重视，各

地区都将城市湖泊的水生态修复作为水生态文明建

设中的重点内容。针对湖泊的生态修复方法多种多

样，生态补水作为增加水动力、改善水质的重要措

施显得尤为突出，在条件允许的基础上，是改善湖

泊生态环境的重要方式。

本文从湖泊生态补水技术的适应性出发，分析

了该方法的技术要点，并结合工程实例对生态补水

技术做了进一步说明，以期为国内同类型的工程提

供参考依据。

１　生态补水的概念及其适用性１１　生态补水的概念

生态补水是通过工程或非工程措施，向因最小

生态需水量无法满足而受损失的生态系统调水，补

充其生态系统用水量，遏制生态系统结构的破坏和

功能的丧失，逐渐恢复生态系统原有的、能自我调

节的基本功能，或者实现新的生态平衡的

活动［１－２］。

对于城市湖泊来说，生态补水是在现状湖泊除

了雨水外，没有其他水量补给，水体相对封闭的客

观条件下，湖泊因各种原因造成生态亏空［３］、湖

泊水环境持续得不到改善、自然生态系统遭到严重

破坏等现象，需要在截污、控制排污达标排放的基

础上，从外部自然生态系统进行补给，通过湖与

湖、江 （河）与湖相连通，使分割、封闭的水体

流动循环起来，增强湖泊的水动力，以达到改善水

质，恢复或维持生态系统的目的。

１２　生态补水的适应性生态补水技术不是万能的水生态修复措施，分

析其适应性主要从以下几个方面考虑：

（１）具有实施补水的优质水源。生态补水的水源必须有质和量的保证，在水质方面，应达到或

经过一定的净化后可达到被补给水体的目标水质标

准；在水量方面有一定富足，不会因向外部补水而

使自身的生态坏境受到影响。

（２）引水通道安全经济，具有可实施性。对于城市湖泊而言，水源地距离湖泊较远或湖泊周边

建筑密集，都可能造成引水通道的建设投入过大，

影响方案的经济性，同时也会在施工过程中对周边

环境和房屋安全造成影响。

（３）不适宜向未实施截污的水体补水。对湖泊进行生态补水是对湖泊生态系统维持能力不足的

补充，是对水动力条件的改善，若未开展湖泊的截

污工作而进行生态补水，只会增加受污染水体的总

量，最终排走的受污染水体又会对其他位置造成

影响。

由此可见，尽管生态补水技术是湖泊水生态修

复工程的重要措施，但具有一定的限制条件，对于

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

无法实施生态补水的湖泊，只能考虑提高自身生态

环境容量，或者采取内部循环的方式。

２　生态补水技术要点分析２１　最低生态水位的确定

最低生态水位是湖泊最重要的生态因子之一，

是保护物种多样性和生态完整性的湖泊最低水位，

也是确定生态补水方案参数的重要条件。

湖泊最低生态水位的确定方法主要有天然水位

统计法、生态水位法、生物最小生存空间法和湖泊

形态分析法。

２１１　天然水位统计法［４］

该法认为湖泊生态系统在多年的水位变化过程

中，已适应了天然情况下的多年最低水位，因此将

此水位认为是湖泊的最低生态水位。此法操作较为

简单，但需要较长系列的湖泊水位统计数据，往往

作为确定最低生态水位的类比数据。

２１２　生态水位法［５］

该法参照河流最枯月平均流量法及水文学中

Ｔａｘａｓ法。结合我国的实际情况，湖泊最低生态水位计算公式为：

Ｈｍｉｎ＝λ∑ｎ

ｉ＝１Ｈｉｎ （１）

式中：Ｈｍｉｎ—最低生态水位 （ｍ）；Ｈｉ—月平均最低水位 （ｍ）；ｎ—统计年数；λ—权重，反映湖泊历年最低水位的平均值与最低生态水位的接近程度，

可采用水文统计法、反馈法和专家判断法来确定，

值域为０６５～１５５。２１３　生物最小生存空间法［６］

该法以湖泊中生物为对象，以其生存和繁殖需

要的最低水位作为湖泊的最低生态水位。湖泊中的

生物包括藻类、浮游动植物、底栖动物、鱼类和水

生植物等，考虑到鱼类在湖泊生态系统中处于食物

链的中上层，它对其他类群的存在和丰度有着重要

影响，所以一般选取鱼类作为湖泊水位的敏感

生物。

在实际计算湖泊最低生态水位时，需要根据湖

泊典型鱼类的适宜水深确定相应的适宜水位。最小

生物生存空间法计算式如下：

Ｈｅｍｉｎ＝Ｈ＋ｈ鱼 （２）式中：Ｈｅｍｉｎ—湖泊最低生态水位 （ｍ）；Ｈ—湖底平均高程 （ｍ）；ｈ鱼—鱼类所需的最小水深 （ｍ）。２１４　湖泊形态分析法［７］

该法认为湖泊生态系统服务功能与湖泊水面面

积或湖泊容积密切相关，所以用湖泊水位作为湖泊

水文和地形子系统特征的指标，采用实测湖泊水位

和湖泊面积资料，建立湖泊水位和湖泊面积减少量

的ｄＦ／ｄＺ关系线，在此关系线上，湖面面积变化率最大值相应水位即为最低生态水位，可用下式

表示：

Ｆ＝ｆ（Ｈ） （３）２ＦＨ２＝０ （４）

（Ｈｍｉｎ－ａ）≤Ｈ≤ （Ｈｍｉｎ＋ｂ） （５）式中：Ｆ—湖泊面积 （ｍ２）；Ｈ—湖泊水位 （ｍ）；Ｈｍｉｎ—湖泊自然状况下多年最低水位 （ｍ）；ａ、ｂ—与湖泊水位变幅相比较小的一个正数 （ｍ）。

总体说来，最低生态水位可以通过以上多种方

法计算后，结合实际水位统计数据进行类比，取较

大值。

２２　补水流量的确定对于湖泊来说，从外界进行补水，除了维持湖

泊的最低生态水位，同时也对改善水质起到重要作

用。因此，补水流量的确定，一般假设污染物入湖

后均匀混合，以某些目标污染物为对象，分析不同

引水流量对水质改善的影响，主要采用 《ＳＬ３４８－２００６水域纳污能力计算规程》中的湖 （库）均匀

混合模型来计算，可用下式表示：

Ｃ（ｔ）＝ｍ＋ｍ０ＫｈＶ

＋（Ｃｈ－ｍ＋ｍ０ＫｈＶ

）ｅｘｐ（－Ｋｈｔ）（６）

式中：Ｃ（ｔ）—计算时段 ｔ内的污染物浓度，ｍｇ／Ｌ；ｍ—污染物入河速率，ｇ／ｓ；ｍ０—湖 （库）中现

有其他污染源的污染物入河速率，ｇ／ｓ；Ｃｈ—湖（库）现状污染物浓度，ｍｇ／Ｌ；Ｖ—设计水文条件下的湖 （库）容积，ｍ３；Ｋｈ—中间变量，１／ｓ；Ｋｈ＝ＱＬ／Ｖ＋Ｋ，Ｋ为综合衰减系数；ＱＬ—湖 （库）出

流量，ｍ３／ｓ；ｔ—计算时段长，ｓ。从上式可以看出，为了达到某一水质标准，在

补水流量不会对提供水源的水体生态平衡造成影响

的前提下，主要和换水周期有关，而换水周期的确

定要综合考虑满足湖泊生态环境需求、城市景观、

改善城市居民生活环境和运行成本等方面的因素，

因此在没有约束的情况下，一般可以考虑以 １５ｄ为周期进行设计。

２３　引水通道方案的确定确定最低生态水位和补水流量后，引水方案应

根据引水通道起止的高程确定生态补水的型式，即

是采用泵站提水还是重力流引水。若进口高程较

低，则一般情况下，引水通道应包括进水口泵站、

—７３—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 城市湖泊生态补水方案技术要点分析　罗希

渠道以及出口防洪闸等建筑物。

其中，引水渠道是工程最关键的部分，因为该

部分往往投资占比最大，受到的限制条件最多，例

如工程地理位置、施工条件等。为了实现工程的经

济性，其线路要反复考虑地形地质情况和周边建

筑，对于必须穿越城区的情况，为了减少扰动，可

采取顶管形式。

一般来说，生态补水水源的水质应达到补水对

象的目标水质，但当出现水源水质部分参数不达

标，或者水质情况不稳定，又无其他替代水源，从

补充水量、改善水动力方面考虑，有必要实施生态

补水时，应在引水通道出口位置考虑布置出水净化

措施。

可选择的出水净化系统有人工湿地、一体化水

处理设备、砂砾石床过滤和人工水草［９］等，其方

案主要根据可利用的空间面积、可接受的运管维护

费用综合考虑，选择一种或者多种方案的组合。

３　工程实际案例３１　工程基本情况

以湖北省内某湖泊为例。该胡泊常年湖面面积

２２ｋｍ２，根据当地水功能区划，湖泊水质管理目标为Ⅲ类。随着城市的不断发展和人口的增长，大量污水入湖，虽采取截污措施，但湖水出现水质恶

化、富营养化程度加深的情况，水质为劣Ⅴ类，主要超标指标如表１所示。

表１　湖北某湖泊水质监测指标表 （ｍｇ／Ｌ）

指标 溶解氧 高锰酸盐指数 ＣＯＤ ＢＯＤ５ ＮＨ３－Ｎ ＴＮ ＴＰ数值 ７１ ２８２ ３３２ ６４３ １９７ ４０２ ０１８９

Ⅲ类水质标准 ≥５ ≤６ ≤２０ ≤４ ≤１ ≤１ ≤００５Ⅳ类水质标准 ≥３ ≤１０ ≤３０ ≤６ ≤１５ ≤１５ ≤０１Ⅴ类水质标准 ≥２ ≤１５ ≤４０ ≤１０ ≤２０ ≤２０ ≤０２

　　 由表１中数据可知，水质各项主要指标均有不同程度的超标现象，其中 ＴＮ超标最为严重，ＮＨ３－Ｎ和ＴＰ次之。３２　生态补水的必要性和可行性３２１　生态补水的必要性

经现场实地踏勘发现，由于该湖泊仅能通过闸

站排水，除降雨外，无其他水源补给，水体流动性

较差，而经过纳污能力计算，进入湖泊的污染物已

超出湖泊能够承受的能力范围，因此在采取了一系

列水生态修复措施后，由于以下两个原因，仍需考

虑实施生态补水方案：

（１）由于湖泊缺少水源补给，难以保证湖泊的生态水位，在蒸发量较大的月份会出现湖泊大面

积露滩的情况，对生态系统造成破坏，同时由于水

量不足，水质也容易出现恶化。

（２）在湖泊有水的情况下，仍需通过生态补水，增加水体动力，改善该湖泊水质，使湖泊水质

能够达到并稳定在管理目标要求的Ⅲ类水质。３２２　生态补水的必要性

（１）有合适的引水水源。湖泊临近某中型河道，河道水量充沛，从该河道引水不会对河道生态

坏境造成影响。

（２）水源水质基本满足需求。河道水体一般可达Ⅲ类水质标准，尽管个别时段水质为Ⅳ类，但

主要指标仍可保持Ⅲ类水质标准，因此可通过加强监测，在引水工程末端进行强化处理的方式弥补该

不足。

３３　设计参数的确定３３１　最低生态水位的确定

经测量，湖底平均高程为 １５４ｍ，为保证最低生态水位的科学合理，分别采用生态水位法、生

物最小生存空间法和湖泊形态分析法进行计算。

（１）生态水位法计算成果。对观测水位资料进行统计分析，显示历年最枯月平均水位为１７５４ｍ，根据水文统计法得权重 λ为０９７６，利用公式（１）计算湖泊最低生态水位为１７１２ｍ。

（２）生物最小生存空间法计算成果。作为湖泊水位敏感生物的鱼类，对水深的需求一般与温度

和水质有关。根据淡水鱼养殖的经验，养鱼的适宜

水深不能低于 ２０ｍ，要求不高的鱼池不宜低于１５ｍ［８］。考虑到本湖泊并非用于鱼类养殖，而是通过投放鱼类重建湖泊生态系统，因此确定鱼类所

需的最小水深ｈ鱼 定位１５ｍ，并通过公式 （２）进行计算得湖泊最低生态水位为１６９０ｍ。

（３）湖泊形态分析法计算成果：利用公式（３）、（４）、（５）进行计算，绘制湖泊水位和面积增加率关系线，如图１所示。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　由图１可知，水面面积增加率的最大值相应水位为１７１８ｍ，即为湖泊最低生态水位。

根据以上 ３种计算方法的成果，取最大值１７１８ｍ作为湖泊最低生态水位。３３２　补水流量的确定　　补水流量的确定，需要以主要污染物为分析对

象，利用公式 （６）分析计算不同补水流量、换水周期对湖水水质改善的效果。本次以主要污染物

ＴＮ、ＮＨ３－Ｎ和 ＴＰ为对象，在考虑采取湖泊截污和水生态修复措施后，拟定５ｍ３／ｓ、７５ｍ３／ｓ、１０ｍ３／ｓ、１２５ｍ３／ｓ４组设计补水流量进行计算，计算成果如表２所示。

表２　不同补水流量对水质主要污染物改善情况表 （ｍｇ／Ｌ）

设计补水流量

／（ｍ３／ｓ）

引水天数／ｄ　　　　　　　３　　　　　　　 　　　　　　　７　　　　　　　 　　　　　　１０　　　　　　ＮＨ３－Ｎ ＴＮ ＴＰ ＮＨ３－Ｎ ＴＮ ＴＰ ＮＨ３－Ｎ ＴＮ ＴＰ

５ ２７６ １２９７ ０１３ １４０５ ０７２４ ００７３ １００８ ０５２５ ００５１７５ ２１０７ １０３８ ０１０４ １１８１ ０５９９ ００６ ０９３４ ０４８２ ００４８１０ １４２１ ０７８２ ００８１ ０９２４ ０５０２ ００４９ ０８４５ ０４５９ ００４３１２５ １２６７ ０６４ ００６４ ０８０１ ０４１９ ００４２ ０７６４ ０４０２ ００４

Ⅲ类水质标准 １０ １０ ００５ １０ １０ ００５ １０ １０ ００５

　　 由表２中数据可知，除补水流量为５ｍ３／ｓ时，换水周期将 ＞１０ｄ外，其余设计流量下，均可在１０ｄ内使湖泊水质达到Ⅲ类水质标准。由于从河道引水无法采用自流方式，需要通过泵站抽水，考虑

建设成本和运行费用等问题，以及湖泊对城市景观

和居民休闲等方面的贡献，综合确定换水周期为

１０ｄ，则生态补水流量可定为７５ｍ３／ｓ。３４　引水工程设计方案

（１）新建引水泵站提水，泵站设计流量 ７５ｍ３／ｓ；

（２）引水渠道采用明渠方式，局部段采取箱涵型式，渠道设计水位采用推求水面线方法确定，

出口位置取湖泊最低生态水位；

（３）为防止汛期湖水倒灌，引水流道出口新建防洪闸，同时由于引水水源偶有出现水质下降的

情况，考虑流道出口处较为开阔，因此结合湖泊水

生态修复的工程布置，设置小型人工湿地一处，达

到净化水质的作用。

４　结语（１）对于除了雨水外，没有其他水量补给的

—９３—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 城市湖泊生态补水方案技术要点分析　罗希

城市湖泊，可在截污、控制排污达标排放的基础

上，从外部引水，增强湖泊的水动力，以达到改善

水质、恢复或维持生态系统的目的，但需要保证湖

泊附近引水水源地的水量和水质。

（２）湖泊最低生态水位和补水流量是生态补水工程重要的设计参数。最低生态水位分别采用生

态水位法、生物最小生存空间法和湖泊形态分析法

进行计算，取较大值；补水流量需要以主要污染物

为分析对象，通过计算不同补水流量、换水周期对

湖水水质改善的效果，进行对比，从工程功能和经

济性等角度综合考虑，选取合适的补水流量。

（３）引水工程设计方案应根据确定的设计参数和工程实际情况进行确定，采取泵站提水或重力

流引水方式。而引水流道的投资常受到地形地质、

施工条件等因素的限制，因此设计时应尤为注意。

同时对于水源水质部分参数不达标或不稳定的情

况，应在引水流道出口考虑设置水质净化措施。

参考文献：

［１］张树军，赵峰，罗陶露．生态补水综合效益评价指标体系建立

［Ｊ］．吉林大学学报 （地球科学版），２００８，３８（５）：８１３－８１９．

［２］张丽，朱晓东，陈洁，朱兆丽，潘涛．城市湿地公园的生态

补水模式及其净化效果与生态效益 ［Ｊ］．应用生态学报，

２００８，１９（１２）：２６９９－２７０５．

［３］张建立，王东胜，潘世兵．基于地下水模拟的保定地区生态

需水量计算 ［Ｊ］．地球科学 －中国地质大学学报，２０１２，３７

（２），３７０－３７４．

［４］徐志侠，王浩，董增川，唐克旺．南四湖湖区最小生态需水

研究 ［Ｊ］．水利学报，２００６，３７（７）：７８４－７８８．

［５］侯佳明，闵心怡．太湖流域最低生态水位计算 ［Ｊ］．水能经

济，２０１６（４）：２７６－２７７．

［６］徐志侠，王浩，陈敏建，唐克旺．基于生态系统分析的河道

最小生态需水计算方法研究 ［Ｊ］．水利水电技术，２００５，３５

（１）：３１－３４．

［７］李新虎，宋郁东，李岳坦，邢星，张圣芸．湖泊最低生态水

位计算方法研究 ［Ｊ］．干旱区地理，２００７，３０（４）：５２６

－５３０．

［８］陈庆锋，杨红艳，马君健，董文国，刘萌．人工水草在重污

染河流生态修复中的应用进展 ［Ｊ］．中国给水排水，２０１４

（２０）：５４－５８．

［９］罗燕武．淡水鱼养殖技术 ［Ｊ］．畜牧与饲料科学，２０１２，３３

（５－６）：６３．

ＡｎａｌｙｓｅｓｏｆｔｈｅＫｅｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＥｓｓｅｎｔｉａｌｓａｂｏｕｔＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｐｐｌｅｍｅｎｔＷａｔｅｒＳｏｌｕｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅＵｒｂａｎＬａｋｅ

ＬＵＯＸｉ，ＬＩＵＬｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｏｎｇ－ｗｅｉ，ＹＵＣｈｅｎ－ｙａｎｇ（ＣＡＭＣＥＷＨＵＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＣＯ．，Ｌｔｄ．，ＷｕｈａｎＨｕｂｅｉ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｗａｔｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｓａｃｏｍｍｏｎｍｅａｓｕｒｅｉｎｔｈｅｗａｔｅｒｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｕｒｂａｎｌａｋｅ．Ｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｗａｔｅｒ，ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｌｏｗｅｓｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｗａｔｅｒｆｌｏｗａｎｄｈｅａｄｒａｃｅｓｃｈｅｍｅ，ｅｔｃ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｗａｔｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｓｂｙｔａｋｉｎｇａｌａｋｅｉｎＨｕｂｅｉｐｒｏｖｉｎｃｅａｓａｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃａｓｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｔｈｅｍａｉｎｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｗａｔｅｒｄｉｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｕｓｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄａｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｌｓｏｇａｖｅｓｏｍｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｌａｋｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎｌａｋｅ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｗａｔｅｒ；ｌｏｗｅｓｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｌｅｖｅｌ；ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｗａｔｅｒｆｌｏｗ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０７－１８作者简介：杨芙蓉 （１９８１－），女，重庆市黔江区生态环境监

测站，土家族，工程师，从事环境保护研究。

山区城市冬季大气污染联防联控措施探讨

———以黔江区为例

杨芙蓉，李莹莹，冯艳红

（重庆市黔江区环境保护局生态环境监测站，重庆 ４０９０００）

摘　要：大气污染联防联控的研究和实施主要集中在京津冀等污染严重地区，西部地区乃至小区域内部大气污染联防联控措施研究甚少。小区域内的大气污染治理与防控由于环境主管部门的单打独斗，部门

间数据共享缺失，联防联控停留在文件制度上，缺乏可操作性。黔江区空气污染主要出现在冬季 （１２月—次年２月），本文结合黔江区大气污染特征，分析了污染成因，从整体性治理的角度，提出应建立完善市县级联动、政府各部门之间科学的联防联控机制，促进政府、公众、企业之间良性互动，转被动治污为

有效防控污染等措施。

关键词：冬季大气污染；联防联控；问题；原因分析；建议；黔江区

中图分类号：Ｘ５１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００４１－０６

　　随着经济的快速发展，工业化和城镇化率不断提升，汽车保有量迅猛增长，给城市的大气污

染治理带来了巨大压力。大气污染呈区域性扩散

叠加：“雾霾”不仅只发生在中东部工业发达地

区，西部地区小城市大气污染问题也不容小觑；

酸雨、极端性天气频发：对人体健康造成了较大

威胁。大气污染受污染因子、气候因数的影响，

在冬季尤为突出。随着 ２０１６年国家新的 《大气

污染防治法》实施，各地相继出台 《大气污染防

治条例》，并制定有关大气污染的联防联控机制。

大气污染联防联控的研究和实施主要集中在京津

冀等污染严重地区［１］，在西部地区及对小区域内

部大气污染现状特征研究较少，探索此类地区的

联防联控措施具有强烈的现实需求，能为地区的

环境空气质量改善和持续保护提供参考，对地方

政府制定有效的季节性联防联控措施具有重要

意义。

１　黔江区冬季环境空气质量污染概况１１　黔江区环境空气质量现状

２０１６年根据新的空气质量监测评价标准，增加ＰＭ２５作为环境空气质量评价因子。由表１可知，

２０１６年黔江城区环境空气中综合污染指数为３５７，与上年相比较，综合污染指数上升１９７４％。黔江区的综合污染指数均呈上升趋势。

表１　２０１６年黔江城区环境空气质量评价结果表

测点 ＰＳＯ２ ＰＮＯ２ ＰＰＭ１０ ＰＰＭ２５ 综合Ｐ值 质量级别 比上年增减／％区政府 ０２３ ０６５ ０９４ １７４ ３５７ 轻度污染 １９７４图书馆 ０２３ ０５０ １０９ １６３ ３４５ 轻度污染 ／区域平均 ０２３ ０５８ １０１ １６９ ３５１ 轻度污染 １３２３

　　黔江城区２０１６年 （１—１２月）城区空气质量全年监测３１４ｄ（因空气质量自动监测仪器升级改造，黔江城区７月１１日—８月３１日共计５２ｄ未监测环境空气质量），质量优良天数达３１０ｄ。其中一

级 （优）天数１４７ｄ，占４６８％；二级 （良）天数

１５０ｄ，占 ４７８％；三级 （轻度污染）天数 １３ｄ，占４１％；中度污染４ｄ。１２　冬季大气污染概况

由图１可以看出黔江城区环境空气中可吸入颗粒物 （ＰＭ１０）、二氧化硫 （ＳＯ２）和二氧化氮（ＮＯ２）年均浓度四季变化明显，在冬季的污染浓度明显升高，冬季是大气污染的高发季。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

重庆温度意义上的冬季是指１２月开始到次年的２月。监测数据显示，在冬季的９０ｄ中，环境空气质量不达标天数为３０ｄ，占比３３３３％，其中中度污染天数为９ｄ。污染天气下污染物浓度超标程度较高，其中，ＰＭ２５是影响空气质量达标的最关键因素。

１３　冬季大气污染成因１３１　城区地理环境以及气象因素影响

重庆市黔江区地处渝东南，位于东经１０８°２８′～１０８°５６′，北纬２９°４′～２９°５２′。东临湖北咸丰县，西界彭水，南连酉阳，北接湖北利川市。东西相距

４５ｋｍ，南北相距９０ｋｍ，幅员面积２４０２ｋｍ２。辖１０区 （镇），４８个乡 （镇），５１７个村。黔江地处亚热带，受山地地形和季风的影响，形成具有山区

变化特征的典型亚热带湿润性季风气候和典型的山

区气候，表现为四季分明，无霜期长，降水多。全

年降水量分布不均，季节分配不均，春天和冬天较

为干旱，夏季雨量较多。冬季多西北风，春秋多

西南风，秋冬静风频率高。黔江区城市建成区地

处陵山区腹地，四面环山属于 “盆地”，城市人

口和城市规模迅速扩大，高层建筑越来越多，建

筑物密集程度不断加强，在当地固有的地形、地

貌以及特殊的气象条件影响下，在城区内形成的

大气污染物容易在城市中集聚，尤其在不利天气

条件下，空气的流通疏散遇到障碍，大气污染容

易形成 ［２］，成为污染物滞留区。每年１０月—次年３月，重庆地面常处于均压场或低压场控制，降水少，太阳辐射弱，天空云量多，大气稳定度

较高，近地面平均风速小，相对湿度高，易出现

较为严重的霾天气［３］。

ＰＭ１０、ＰＭ２５、ＳＯ２、ＮＯＸ、Ｏ３作为影响城市大气环境质量的主要污染物种类，与生态、气候和人

类健康等关系紧密［４］。大气污染受气温、相对湿

度、风速、地面风向和近地层逆温等诸多气象因子

影响，不同区域的大气污染特征和灰霾天气形成机

制各异［５］。张永江［６－９］等同志的研究表明，污染物

浓度的变化受温度、湿度等影响较大，气象条件在

大气污染物扩散、传输和稀释等过程中起着重要作

用；风速及相对湿度是影响黔江城区大气污染物浓

度的重要因素，而气温和大气压的影响相对较小，

降水对大气污染物有削减作用，对 ＳＯ２去除作用最明显；重庆市大气颗粒物浓度高于南方城市，可

能与其独特的地形和气象条件使得大气颗粒物不易

扩散有关［１０］。

大气环境污染严重，治理难度大，而且具有复

杂性和流动性特点。局地大气污染或污染物排放在

大气环流的作用下会产生输送和扩散，使得大气环

境污染表现出明显的区域性特征［１１］。冬季我国中

东部地区西北风盛行，北京地区的空气污染在西北

风的作用下会对下风向地区产生一定影响。在西北

风活动期间，下风向空气质量会因上风向地区污染

物向下风向的传输而出现短时间恶化［１］。

１３２　汽车尾气污染随着中国城市化进程加快，机动车数量呈猛增

的态势，部分城市的大气污染主要为机动车和煤烟

复合型污染［１２］。根据黔江城区空气质量监测小时

浓度变化 （图３、图４）可以看出，一天内大气中的主要污染物浓度变化规律基本一致，白天道路扬

尘以及工业生产对 ＰＭ１０、ＰＭ２５的影响明显。由图４可以看出机动车尾气排放向大气环境中不断输入细颗粒物，在８点左右出现一次 ＮＯ２浓度小高峰，晚高峰出现在６点左右。研究表明机动车尾气排放的ＮＯＸ在大气污染物的占比逐年增加，另外，作为ＰＭ２５和Ｏ３的前体物，机动车排放的挥发性有机物 （ＶＯＣ）也占有相当的比例［１３］。另有研究表

明受人类活动的影响，在北京、重庆等城市中

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

ＰＭ２５主要来源于扬尘、机动车尾气排放、燃煤、生物质燃料、有机物及二次粒子，导致 ＰＭ２５与 Ｏ３浓度升高，在东南风盛行的夏季，２０１７年 ７月 １日、７月２日重庆出现Ｏ３超标。

周志恩等［１４］对重庆主城区颗粒物来源解析结

果表明，ＰＭ２５的各污染源中贡献率最大的为机动车尾气，其贡献率为 ３３５５％。机动车尾气已经成为重庆主城区大气污染的重要来源，它也是重

庆主城区近年来霾天气频发的一个重要原因。黔

江区２０１５年底汽车保有量１１１９９７辆，２０１６年底１２３２６４辆，汽车保有量逐年翻升。黔江区的地理环境局限，城市人口主要集聚在老城区，城市道

路扩展难，规划建设的连接正阳新城的舟白隧洞

复线、桐坪隧道推进缓慢，仅有新华大道为交通

疏通主干道，上下班交通拥堵现象严重；城市公

共停车场建设滞后，加之城区 ２０００年左右建设的住宅楼较多，小区的车库位路容量有限，导致

车辆的停放不得不占用道路，给城市本就拥挤的

交通状况带来更大的压力。自 ２０１５年开展黄标车淘汰以来，黔江区的黄标车淘汰数额两年来均

没有达到标准要求，淘汰政策执行起来难度大，

城区主干道目前还没有明确的禁止驶入的限制以

及相关管理措施。城市东进逐步推动，公交配套

不够完善，上下班私家车的流量增加，不利于节

能减排。

１４　燃烧以及餐饮源污染形成霾天气，气象条件是外因，大气污染物的

源排放是内因。重庆市能源消费结构中，煤炭占主

导地位［１５］。黔江区内龙头工业企业乃是水泥行业，

属于高能耗产业，由于天然气基础设施的建设滞后

以及供给量的限制，工业企业煤改清成本高。２０１６年辖区内燃煤用量３７５０万 ｔ，加之城周农村冬季取暖以及焚烧秸秆导致燃煤 ＳＯ２及粉 （烟）尘浓

度季节性偏高。城市拓展区采矿业分布密集，导致

扬尘污染。

ＰＭ２５源解析中，有一个源是餐饮。在所有灰霾污染源中，餐饮源的贡献率是 ５％ ～１５％［１６］。

黔江区的城市化水平较为落后，城区２０００以后修建的住宅都建有公共烟道，而２０世纪９０年代建的居民楼基本处于油烟散排，不少的居民点和租住住

房集中区的房屋基本没有加装抽油烟机，不能实现

油烟分离；城市夜市的露天烧烤数量庞大，油烟扰

民投诉较多。

２　治理冬季大气污染联防联控存在的问题２１　缺乏数据共享预测预报机制

根据 《重庆市大气污染防治条例》以及重庆

市环境保护主管部门的统一要求，目前，在市级

环保部门下发的文件要求中，对各区县的大气联

防联控工作没有具体明确的规定。各区县人民政

府拟定了相应的大气污染联防联控措施。虽然市

环保部门已拟定了环保五大行动的方案和污染减

排项目及其措施，但是对于季节性的污染防控业

务开展还不够具体。各区县人民政府拟定的联防

联控机制大多数是按照市级环保部门的要求模板

上报联防联控实施方案，根据方案的内容以及现

状进行实际调查，方案不完善，缺乏统一协调和

操作性，主要由市级代管。目前区域内部数据不

共享。大气环境质量受气象因数的影响很大，目

前未建立环境监测与气象监测等部门的数据共享

和预测分析制度，对空气环境质量的预警主要靠

环境监测部门的实时监测数据来提供，缺乏对污

染走向的的分析掌握，对于污染治理主要是在污

染天气出现以后补救而不是前期的有效防控。大

气污染受工业、农业、生活、交通、气象等诸多

因素的影响，各领域无统一的治理规划和责任

分担。

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 山区城市冬季大气污染联防联控措施探讨　杨芙蓉

表２　黔江城区大气污染联防联控制度解析

冬季大气污

染防控方案

大气污染预

测专家组

空气质量

监测平台

污染预

警机制

应急减

排机制

应急治

理机制

气象等数据

共享平台

污染治理

考核机制

无 无 有 有 无 有 无 无

２２　部门间协同不力根据 《大气污染防治法》、 《重庆市大气污染

防治条例》相关要求，各区县由环境保护主管部

门牵头拟定 《大气污染联防联控实施方案》，自

“十二五”期间开始推行 “蓝天行动”等一系列有

关大气污染防治的方案，明确了政府主导、各部门

分工协作的工作机制。但在实际工作中，基本上没

有有效落实，压力传递、畏难松懈、推诿的情况时

有发生［２］。例如，在城市主干道黄标车管控、非

煤矿山开采管控、城周山体绿化、垃圾焚烧污染等

诸多环境问题中，国土、交通、市政等部门配合不

畅、要求不严、许多环节责任不清，污染现象未从

根本上得到改善。

长期以来，ＧＤＰ的增长都被作为考核政府经济发展的重要指标，ＧＤＰ至上的观念一直存在，对区域内污染企业疏于监管、可持续发展的意识淡

薄，成为大气污染执法受限的重要因素。大气污染

治理中，行政执法部门很多，包括市政、交通、公

安、环保、国土等多个行政部门，执法依据、执法

标准不统一，执法信息沟通不能畅通，造成执法力

量分散、相关部门各自为政现象突出。

２３　企业治污投入有差距，公众参与缺乏主动性“十三五”开启了绿色、生态发展的新征程，

但是由于历史原因，加之近年来经济下行趋势明显，

企业运行困难，企业在治理大气污染中存在改造工

程耗资巨大、改造工期较长的情况，必然对企业生

产产生影响，因此治理污染缺乏主动性。例如自

２０１５年起实行 “城市推清”计划，要求淘汰和改造

燃煤锅炉和燃煤大灶，由于改用天然气的费用较高，

而政府的补贴配套资金有限，到目前为止仅几家企

业完成改造。除了国控有在线监测系统的企业之外，

其他企业的污染治理设施运行不力，为了节约成本

很多企业的脱硫、脱销、除尘设备形同虚设，更有

一些企业的污染投诉累计几十次仍未得到有效治理。

公众参与不够。每年一度的 “六·五环境日”

发宣传资料进行的常识、科普宣传，群众接受程度

较低，且工作时间接受宣传的群众以老年群体居多，

对所发资料信息阅读较少。基层环保工作人力有限，

志愿者队伍建设和活动形式单一，很难形成固定的、

专业性强的社会环保组织队伍，未形成具有团队性

质的环保主张和理念，其影响力和号召力有限。

３　完善联防联控措施探讨及建议３１　市、区 （县）上下联动完善污染天气预报预

测机制

徐圣辰等［１７］在Ｇ２０峰会空气质量保障机制的构建研究分析中指出，健全预报预警机制是空气质量保

障的关键。制度完善与否，是整体治理得以实现的先

决条件，对开展大气污染防治工作有着十分重要的意

义。在污染源排放一定的条件下，气象条件决定污染

物的浓度大小［１８］，徐圣辰等［１７］关于Ｇ２０峰会空气质量保障机制的构建成功案例说明构建数据的共商会商

是有效保障。加强大气容量与各天气因素相关关系的

定性与定量研究，是提高空气污染预报质量、有效进

行城市大气污染防控的必要条件［１９］。

　　应由市环境主管部门成立冬季大气污染联防联控组织机构。市级环境保护部门在制定大气污染联

防联控实施方案中，应当明确提出地区性的污染突

出时段的防控措施，拟定地区性的联防联控实施方

案，做好与气象部门的数据共享共商。组建气象、

环保等部门大气污染预测专家组并聘请市级或更高

层次专家进行污染预测，并根据大气污染源变化特

征预判出现较重的污染传输状况，预测大气层垂直

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

不同高度风向的时序变化，有效拟定减排措施，并

给予区县合理化的污染防控建议指导。

各区、县区有序推进环保五大行动的方案和污

染减排项目及措施，组建相应的专家预测组，综合

市级专家组的意见，分析预测辖区污染天气发生状

况，预防并提出合理有效的建议，并拟定稳定、协

调、有序的污染应急预案措施。在每年的冬季来临

前定期召开专题会议部署防控计划落实措施，根据

地区的主要污染来源、污染影响因数开展季节性的

污染防控治理。

３２　落实针对性的治理措施根据重庆市、黔江区的冬季大气污染源以及污

染成因，采取针对性、时效性的污染防治措施是防

控大气污染的根本所在。冬季的大气污染受气象因

数传输、燃料、汽车尾气、扬尘等影响，因此应以

控制 ＰＭ２５、ＰＭ１０、ＮＯ２、Ｏ３污染为重点，切实改善大气环境质量。

黔江区的空气质量环境受地理环境、气象因数

影响较大，在通过预测预报显示严重污染将逼近或

加重的情况下，要采取非常手段，比如实行排放污

染物的企业限时生产或停产，机动车实行限行，必

要时可以采用人工增雨等措施。

调整城区不合理的工业布局，优化区域内产业分

布，在区域内推广使用清洁能源和可再生资源。有序

取缔城周非煤矿山，加快推进 “煤改气” “煤改电”

或改为其它生物质原料实施力度；加大执法和监测力

度，对区内存在的有大气污染物排放尤其是有燃煤锅

炉、窑炉等的企业的脱硫、脱销、除尘设施进行实时

监管，定期监测，以确保污染物达标排放。

落实配套财政补贴措施，加快淘汰进度，持续推

进 “黄标车”限行及黄标车淘汰工作，协同交通、公

安等部门，利用现有的道路交通电子监控措施监督城

市道路黄标车限行规定，同时加强路检和抽检的执法

力度。利用地下室改造建设公共停车场，减少占道停

车带来的拥堵。大力发展公共交通，推动区域大气质

量整体改善。加强施工扬尘监管，料堆要进行围挡、

遮盖，监管执法范围要扩大到城市拓展区的镇及社

区；提高城区道路喷扫率抑制道路扬尘 。

加强建成区餐饮服务经营场所油烟治理，推广新

型环保烧烤油烟净化车；联合市政部门未建设公共烟

道的居民督促租住户安装油烟净化设施，防治小区内

油烟直排现象。建立露天焚烧巡查机制，对露天焚烧

秸秆、垃圾的行为加大巡查整治力度。引进扶持秸秆

加工和综合利用设施，提升秸秆的利用率，健全乡镇

环保监督以防止季节性秸秆焚烧带来的污染。

３３　完善公众参与监督机制一是寻求和建立更广泛的和群众已接受的宣传

形式。通过微信公众号、ＡＰＰ等形式宣传环保法律法规以及相关的环保科普知识，并及时发布咨询内

容和政策。活动形式要多样化，要改变散发环保知

识小传单的单一模式，要结合宣传对象开展一些贴

近生活实际的活动，比如进入社区、学校、企业等

开展趣味性的文艺活动，把环保知识编辑成小品、

话剧进行表演等。有效地利用群团、工会、妇联等

组织开展环保相关方面的活动，促进公众环保意识

的养成。

畅通公众监督渠道。目前的公众监督及投诉渠

道基本健全，但是对企业和个人的污染行为的管理

后续监督机制不健全。应设立新闻媒体曝光平台，

环境主管部门应当定期对群众反应强烈或者投诉次

数多的环境问题组织新闻媒体采访发布整改落实措

施。对企业的以及个人的大气污染行为进行公开曝

光，对好的典型进行正面宣传报道，可以考虑从税

收制度上落实奖惩措施。

３４　强化部门协调配合大气污染具有典型的流动性、复杂性、突发

性、区域性等特点，从地理位置上来说具有跨区域

间相互影响、相互传输的特征，地方政府间很难通

过自身彻底解决，需要跨区域政府间的合作，形成

治理合力。应加强区域间的大气污染信息交流，应

急预警应进行区域内整体性规划和安排实施［２］。

一是根据地区经济发展的实际和污染源的实际情况

拟定有效、合理、可行、可持续的防控和治理措

施，整体协调国土、交通、公安、市政、环保等部

门，理顺职能交叉，配套考核制度和量化标准，并

落实设备、人员等保障措施。二是建立区域执法联

动机制，进一步加大区域内违法排污案件的查处力

度。建立监测、评价、信息发布为一体的统一平

台，统一执法标准，实现区域信息共享，协同监督

执法，实现共同治理。三是建立联席会议制度，加

强联席制度的权威性和决策性，定期召开会议，对

区域内大气污染治理情况进行通报，分析存在问

题，集体磋商解决区域环境问题。四是建立周边省

市的区域联防联控机制，尤其应建立冬季在西北风

上风向的省市之间的数据共享机制。

３５　加强环保队伍的人才培养和交流中国的大气污染联防联控机制建设时间短，大

气污染 “霾”的防治还在科研阶段。各地大气污

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 山区城市冬季大气污染联防联控措施探讨　杨芙蓉

染的高发时段主要集中的冬季，预测技术还有限。

需要各级部门加强合作，加大培训力度，尤其应重

视专业预测团队的交流学习，让空气质量指数实时

发布，提高到７２ｈ以上的预报水平，以有效地指导应急防控措施。

４　结论冬季是大气污染的高发季，大气污染具有流动

性、复杂性、区域性。黔江区城市建成区地理环

境、气候因素以及工业、汽车、生活排放源等原

因，是山区城市冬季大气污染遇到的典型问题。因

此，政府、环境保护部门有必要从预测预报机制以

及污染治理措施的角度，制定更为详细、可执行的

联防联控机制，并加大执法力度、强化部门间的协

调配合，从而实现被动治污转化为有效防控，有效

改善冬季区域内大气污染。

参考文献：

［１］曹治国，沈墨海，李田田．冬季若干典型城市大气污染模式

及跨区域传输 ［Ｊ］．环境科学与技术，２０１６（６）：１９３－１９８．

［２］成丽娟．基于整体性视角的地方政府治理大气污染问题研究

［Ｄ］．郑州：郑州大学，２０１６．

［３］江文华，刘德，陈道劲．重庆主城区霾天气特征及气象影响

因子分析 ［Ｊ］．西南师范大学学报 （自然科学版），２０１６，４１

（５）：１３５－１３７．

［４］徐晓斌，刘希文，林伟立．输送对区域本底站痕量气体浓度

的影响 ［Ｊ］．应用气象学报，２００９（６）：６５６－６６４．

［５］Ｔａｉａｐｋ，Ｍｉｃｋｌｅｙｌｊ，Ｊａｃｏｂｄｊ．ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓＢｅｔｗｅｅｎＦｉｎｅＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅ

Ｍａｔｔｅｒ（ＰＭ２５）ａｎｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＶａｒｉａｂｌｅｓｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ：

ＩｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆＰＭ２５ｔｏＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ［Ｊ］．

ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１０，４４（３２）：３９７６－３９８４．

［６］杨芙蓉，张永江，冯艳红．典型生态保护发展区环境空气中

二氧化硫浓度变化特征研究 ［Ｊ］．绿色科技，２０１５（１０）：

２０３－２０５．

［７］张永江，邓茂，黄晓蓉．典型生态旅游城市黔江区大气污染

分析及健康风险评估 ［Ｊ］．西南师范大学学报 （自然科学

版），２０１７（４）：８１－８７．

［８］张永江，邓茂，李莹莹．典型的生态旅游城市黔江区秋季大

气环境质量特征研究 ［Ｊ］．贵州师范大学学报 （自然科学

版），２０１７（４）：２２－２５．

［９］王祥炳，黄晓容，邓茂．重庆市黔江区春季大气污染物浓度变化

与气象因素关系研究 ［Ｊ］．环境科学与管理，２０１６（６）：７７－８１．

［１０］刘永林，钟明洋，孙启民，等．重庆市都市功能核心区秋季

大气污染物时空分布特征 ［Ｊ］．环境科学学报，２０１６，３６

（７）：２３４４－２３５４．

［１１］陈赛华，周广强，朱彬，等．一种快速定量估计大气污染物

来源的方法 ［Ｊ］．环境科学学报，２０１７（７）．

［１２］谢绍东，张远航，唐孝炎．我国城市地区机动车污染现状与

趋势 ［Ｊ］．环境科学研究，２０００（４）：２２－２５．

［１３］周扬．“绿色发展”主题征文 ［Ｎ］．环境保护，２０１６．

［１４］周志恩，张丹，翟崇治，等．重庆市主城区颗粒物的来源解

析研究 ［Ｃ］／／中国环境科学学会学术年会论文集 （第二

卷），２０１１：１１２９－１１３２．

［１５］江文华，刘德，陈道劲．重庆主城区霾天气特征及气象影响

因子分析 ［Ｊ］．西南师范大学学报 （自然科学版），２０１６，

４１（５）：１３４－１３８．

［１６］王跃思．我国大气灰霾污染现状、治理对策建议与未来展望

［Ｊ］．中国科学院刊，２０１７，３（３２）：２１９－２２６．

［１７］徐圣辰，王晓元，田旭东．Ｇ２０峰会空气质量保障机制的构

建 ［Ｊ］．中国环境监测，２０１７，３３（１）：１－６．

［１８］吴兑，邓雪娇．环境气象学等特种气象预报 ［Ｍ］．北京：

气象出版社，２００１．

［１９］苗蕾，吴洪波．一次典型区域大气污染事件的过程分析

［Ｊ］．环境科学与技术，２０１７，４０（２）：５３－５８．

ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＣｏｍｂｉｎｅｄＤｅｆｅｎｓｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＡｉｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎＭｏｕｎｔａｉｎｏｕｓＣｉｔｙｉｎＷｉｎｔｅｒｂｙＱｉａｎｊｉａｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔａｓａＣａｓｅ

ＹＡＮＧＦｕ－ｒｏｎｇ，ＬＩＹｉｎｇ－ｙｉｎｇ，ＦＥＮＧＹａｎ－ｈｏｎｇ（ＱｉａｎｊｉａｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０９０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｄｅｆｅｎｓｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓａｉｒｐｏｌｌｕｔｅｄａｒｅａ，ｓｕｃｈａｓＢｅｉｊｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎａｎｄＨｅｂｅｉ．Ｓｅｌｄｏｍｒｅｓｅａｒｃｈｗａｓｄｏｎｅｉｎｔｈｅｗｅｓｔｅｒｎａｒｅａｏｒｓｍａｌｌｒｅｇｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｎｌｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌａｕｔｈｏｒｉｔｙｗａｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎａｎｄｔｈｅｌａｃｋｏｆｄａｔａｓｈａｒｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｔｈｅａｂｓｅｎｃｅｏｆｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ．ＴｈｅａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎＱｉａｎｊｉａｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔａｌｗａｙｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｗｉｎｔｅｒｔｉｍｅｆｒｏｍＤｅｃｅｍｂｅｒｔｏｎｅｘｔＦｅｂｒｕａｒｙ．Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅａｓｏｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｄｅｆｅｎｓｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｍｅｃｈａｎｉｓｍｂｅｔｗｅｅｎｌｏｃａｌｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｐｕｂｌｉｃ，ａｎｄｔｈｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，ｗｈｉｃｈｗｏｕｌｄｈｅｌｐｔｏｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅｌｙｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｔｏｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｗｉｎｔｅｒ；ｃｏｍｂｉｎｅｄｄｅｆｅｎｓｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｒｏｂｌｅｍ；ｒｅａｓｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ；ＱｉａｎｊｉａｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０７－１１作者简介：段漳波 （１９８４－），男，云南元江人，工程师，从

事环境监测工作。

元江县城环境空气污染物变化趋势分析

段漳波

（元江县环境监测站，云南 玉溪 ６５３３００）

摘　要：根据元江四小子站的环境空气监测数据，统计和分析了元江县城冬半年环境空气主要污染物浓度的变化特征及趋势，并对比说明了元江县各污染物浓度冬半年明显高于夏半年，影响整年一级天数的

首要污染物为ＰＭ１０、ＰＭ２５和Ｏ３。提出了相应的对策建议。关键词：空气质量；变化趋势；综合污染指数；影响因素；冬半年；元江

中图分类号：Ｘ５１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００４７－０５

　　空气污染物指空气中固体和气体污染物质。空气污染物主要有：二氧化硫、一氧化碳、氮氧化

物、碳氢化合物 （ＨＣ）、硫氧化物和颗粒物等。环境空气污染是当前我国面临的较为严重的环境问

题之一。据世界银行估计，中国有６亿人生活在二氧化硫超过世界卫生组织标准的环境中，而生活在

总悬浮颗粒物超过世界卫生组织标准的环境中的人

数达到了１０亿［１］。环境空气污染是衡量城市可持

续发展能力和宜居程度的重要指标［２］，受到了城

市居民的普遍关注。

１　元江县区域特征元江地处低纬高原，属季风气候。冬半年

（即干季１１—４月）受北非及印度北部大陆干暖气流和北方南下的干冷气流影响，空气干燥温暖，降

水量少，蒸发快，晴天多，日照充足。夏半年

（即雨季５—１０月）受印度洋西南暖湿气流和太平洋东南暖湿气流的影响，空气湿度大，降水量多，

多阴寡照。形成了冬暖夏热，冬春干旱风大，夏秋

多雨湿润，干湿季明显，雨热同季的气候。县境内

各地年平均气温１２～２４℃，最冷月平均气温 ７～１７℃，最热月平均气温１６～２９℃，极端最低气温－０１～７℃，极端最高气温 ２８～４２５℃，≥１０℃年积温４０００～８７００℃。无霜期２００～３６４ｄ，年平均降水量７７０～２４００ｍｍ［３］。由于元江得天独厚的气候条件，越来越多的游客慕名前来元江旅游、度

假，为此元江县正努力打造冬季生态旅游品牌。本

文以元江县环境空气自动监测站的监测数据为基

础，研究、分析了元江县城的环境空气质量，以期

为改善元江县城的环境空气质量提供科学依据，并

为元江县打造冬季生态旅游品牌保驾护航。

表１　主要大气污染物监测仪器及其相关属性

监测项目 监测仪器 监测方法 检出限

ＰＭ１０ Ｔｈｅｒｍｏ５０３０ＨＡＲＰ 连续在线β射线光浊度法 ＜０５μｇ／ｍ３

ＰＭ２５ Ｔｈｅｒｍｏ５０３０ＨＡＲＰ 连续在线β射线光浊度法 ＜０５μｇ／ｍ３

ＮＯ／ＮＯＸ Ｔｈｅｒｍｏ４２ｉ 化学发光法 ０４０ｐｐｂ

ＳＯ２ Ｔｈｅｒｍｏ４３ｉ 脉冲紫外荧光法 ０５ｐｐｂ

ＣＯ Ｔｈｅｒｍｏ４８ｉ 气体过滤红外吸收法 ００４ｐｐｍ

Ｏ３ Ｔｈｅｒｍｏ４９ｉ 紫外光度法 ０５ｐｐｂ

２　数据来源及研究方法研究统计的大气污染物资料均来自元江县环境

空气自动监测站—元江四小子站的监测数据。

ＰＭ１０、ＰＭ２５、ＳＯ２、ＮＯ２、ＣＯ和 Ｏ３监测仪器分别为美国赛默飞世尔科技有限公司生产的连续在线β射线光浊度法颗粒物分析仪，４２ｉ化学发光法 ＮＯ／ＮＯＸ分析仪，４３ｉ脉冲紫外荧光法ＳＯ２分析仪，４８ｉ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

气体过滤红外吸收法 ＣＯ分析仪，４９ｉ紫外光度法Ｏ３分析仪 （表１）。所有仪器全部为自动在线监测系统，每天自动校准１次，每周人工校准１次。每日有效数据不低于１８ｈ，日监测数据取２４ｈ自动监测的平均值，年均值计算取用的有效数据均在

３５０ｄ以上。本文以２０１６年１１月１日—２０１８年４

月３０日的环境空气监测数据为基础，分析元江县城冬半年主要污染物：ＳＯ２、ＮＯ２、ＣＯ、Ｏ３、ＰＭ１０和ＰＭ２５的浓度变化，并根据ＧＢ３０９５－２０１２

［４］得到

综合污染指数的变化特征，探讨影响元江县城冬春

两季空气质量的主要因素。

表２　 《ＧＢ３０９５－２０１２环境空气质量标准》主要大气污染物标准浓度限值

序号 污染物项目 平均时间 一级 二级 单位

１ ＳＯ２

年平均 ２０ ６０２４ｈ平均 ５０ １５０１ｈ平均 １５０ ５００

２ ＮＯ２

年平均 ４０ ４０２４ｈ平均 ８０ ８０１ｈ平均 ２００ ２００

μｇ／ｍ３

３ ＣＯ２４ｈ平均 ４ ４１ｈ平均 １０ １０ ｍｇ／ｍ３

４ Ｏ３日最大８ｈ平均 １００ １６０１ｈ平均 １６０ ２００

５ ＰＭ１０年平均 ４０ ７０２４ｈ平均 ５０ １５０

６ ＰＭ２５年平均 １５ ３５２４ｈ平均 ３５ ７５

μｇ／ｍ３

３　冬半年空气污染物情况由于不同时段的气象条件存在较大的差异，不

同时段内空气污染物的质量浓度也存在一定的变化

规律 （表３）。探讨不同时间段各种空气污染物的变化规律，对于了解空气污染物的污染趋势、制定

污染预防措施具有重要意义。

表３　元江县城冬半年 （１１—４月）污染物浓度变化

月份 ＳＯ２／（μｇ／ｍ３） ＮＯ２／（μｇ／ｍ

３） Ｏ３＿８ｈ／（μｇ／ｍ３） ＰＭ１０／（μｇ／ｍ

３） ＰＭ２５／（μｇ／ｍ３） ＣＯ／（ｍｇ／ｍ３）

１１ ３０７ １５３１ ７０６０ ３７６６ １９５６ ０９７１２ ３５９ １７８３ ７３８３ ５４９３ ３１４８ １０７１ ３７６ １５５２ ７１６２ ４２０２ ２２６８ １１０２ ４７７ １５４５ ９８５４ ５５６３ ３４２０ ０９５３ ３９４ ２１３８ １２０２８ ６９３５ ４０７２ ０８５４ ３５４ １９３２ １１４８９ ５９３７ ３１０６ ０７４

　　从表 ３可以看出，元江县城冬半年 （１１—４月）各污染物浓度均表现出明显的变化。ＰＭ１０和ＰＭ２５污染程度由高到低的顺序为：３月、４月、２月、１２月、１月、１１月。Ｏ３污染程度由高到低的顺序为：３月、４月、２月、１２月、１１月、１月。ＰＭ１０、ＰＭ２５和Ｏ３变化顺序基本相同。ＣＯ、ＳＯ２和ＮＯ２变化表现不明显。这是因为冬春两季气侯干燥少雨，逆温天气出现频繁，下层空气的温度低于上

层空气，使污染物不易扩散，积聚在低空，导致污

染物浓度升高［５］。空气污染物主要是 ＰＭ１０、ＰＭ２５和Ｏ３，从年平均值看，ＰＭ１０有５个月超过一级标

准 （４０μｇ／ｍ３），ＰＭ２５有６个月超过一级标准 （１５

μｇ／ｍ３），Ｏ３有３个月超过一级标准 （日最大８ｈ

平均值１００μｇ／ｍ３），但未超二级标准。影响整年一级天数的首要污染物为ＰＭ１０、ＰＭ２５和Ｏ３。３１　冬半年与夏半年首要污染物浓度变化

从 ＰＭ１０、ＰＭ２５和Ｏ３的情况分析，元江县城夏半年 （５—１０月）与冬半年 （１１—４月）有明显的

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

变化 （表４），夏半年 （５—１０月）只有１个月 （５月）超过一级标准值。这是因为从５月份开始，气温增高，加之雨季的到来，空气湿度加大，利于污

染物的扩散。而 Ｏ３从２月份开始升高，３—５月均

高于一级标准，未超二级标准。这可能是由于春夏

两季大气环境中氧含量增加，雷电等天气作用加重，

并且太阳辐射越来越强烈，导致紫外光能量越来越

大，最终使得大气环境中的臭氧浓度相对较高［６］。

表４　元江县城夏半年 （５—１０月）与冬半年 （１１—４月）ＰＭ１０、ＰＭ２５和Ｏ３浓度变化 （μｇ／ｍ３）

月份 ＰＭ１０ ＰＭ２５ Ｏ３＿８ｈ 月份 ＰＭ１０ ＰＭ２５ Ｏ３＿８ｈ５ ４９１ ２５８３ １１７３９ １１ ３７６６ １９５６ ７０６０６ ２２１３ ９４７ ７６０４ １２ ５４９３ ３１４８ ７３８３７ ２５０３ １０９ ５８９７ １ ４２０２ ２２６８ ７１６２８ ２１４５ ８７７ ６４２３ ２ ５５６３ ３４２０ ９８５４９ ２７９３ １０９６ ６２３３ ３ ６９３５ ４０７２ １２０２８１０ ２８９４ １４５２ ６７５３ ４ ５９３７ ３１０６ １１４８９

３２　夏半年与冬半年ＳＯ２和ＮＯ２浓度变化

　　从图 １、图 ２可以看出，ＳＯ２和 ＮＯ２浓度均低于 《ＧＢ３０９５－２０１２环境空气质量标准》中一级标准限值；除５月份外，夏半年 ＳＯ２和 ＮＯ２的浓度均低于冬半年 ＳＯ２和 ＮＯ２的浓度，这可能是由于冬半年逆温层的存在，从而抑制污染物水平

及垂直方向扩散，使上下层交换弱，不断排放到

大气中的污染物不易扩散而堆积，易使大气污染

物加重；此外，冬季由于元江县城风沙大、气温

降低，人们的出行方式可能发生改变，普遍以汽

车代替夏半年的摩托车、电瓶车等交通工具，致

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 元江县城环境空气污染物变化趋势分析　段漳波

使汽车尾气排放加大，从而影响冬半年的环境空

气质量。

３３　环境空气污染特征分析空气质量综合指数，亦可称为环境空气质量综

合指数，是描述城市环境空气质量综合状况的无量

纲指数，空气质量综合指数值越大表明综合污染程

度越重［７］。

２０１６年１１月—２０１８年４月元江县城冬半年与夏半年的综合污染指数变化见图３。

　　从图３可以看出元江县城环境空气综合污染指数变化为：３月 ＞４月 ＞２月 ＞１２月 ＞５月 ＞１１月＞１月＞１０月 ＞７月 ＞９月 ＞６月 ＞８月。总体来看，冬半年要高于夏半年，因此，从长远来看，降

低冬季污染物的排放浓度，有利于改善元江县城的

环境空气质量。

４　结论及建议元江县城环境空气质量总体保持良好，综合污

染指数较低。冬半年各污染物明显高于夏半年，冬

半年空气污染物主要是 ＰＭ１０、ＰＭ２５和 Ｏ３。３种主要污染物浓度均不同程度地受到元江县城特殊的地

理位置和气象条件的影响。

建议采取的防治措施：

（１）高度重视大气污染防治工作，深化落实国务院发布的 《大气污染防治行动计划》十条措

施、《云南省大气污染防治行动实施方案》、《玉溪

市大气污染防治行动实施方案》，开展大气污染防

治专项执法检查和总量减排工作。

（２）严格监管城市周边污染型企业。严格各行业排放控制要求，对环境污染严重、污染物排放

量大的企业，各级环保部门应严格执法，确保长

期、稳定达标排放。

（３）深入开展工业污染治理，重点加强对挥发性有机物和氮氧化物排放行业的减排和总量控

制，进一步推进脱硫脱硝工作；加强对臭氧污染物

有直接影响的挥发性有机物、氮氧化物等排放企业

和相关行业的监管，最大限度地减少挥发性有机

物、氮氧化物的排放量。

（４）加强对道路扬尘、施工场地的监督管理，督促相关部门采取各种措施抑制扬尘的产生，加强

管理减少粉尘污染。在进行拆除建筑物和开挖基础

等容易产生扬尘污染的作业过程中要及时进行有效

的洒水降尘。

（５）开展城市扬尘综合整治，减少城市裸地面积，采取植树种草等措施提高绿化率，减少城区

机动车堵车情况，倡导绿色出行。

（６）建立和完善空气环境保护的长效机制，加大环境执法监测的频度和执法力度。推动环境科

技进步，构建环境空气质量管理技术支持系统平

台，特别是要研究污染源与区域空气质量特征与气

象条件之间的关系［８］。

参考文献：

［１］王红梅，黄晓．２０年来昆明市环境空气质量变化趋势及影响

因素分析 ［Ｊ］．环境科学导刊，２０１０，２９（２）：７１－７４．

［２］翟萌，卢新卫，龚文姣，等．西安市近十年空气质量变化趋

势及治理成效分析 ［Ｊ］．江西农业学报，２００９，２１（４）．

［３］元江哈尼族彝族傣族自治县土地利用总体规划 （２００６—２０２０

年）［Ｚ］．

［４］ＧＢ３０９５－２０１２：环境空气质量标准 ［Ｓ］．

［５］黄亮．我国臭氧污染特征及现状分析 ［Ｊ］．环境保护与循环

经济，２０１４，３４（５）：６４－６６．

［６］邹军，杨柳．四川省城市环境空气质量及变化趋势 ［Ｊ］．四

川环境，２０１０，２９（４）．

［７］中国环境监测总站．２０１７年３月及第一季度７４城市空气质量

状况报告 ［Ｚ］．２０１７－０４－１３．

［８］刘信勇．天津市和平区空气污染状况分析及建议防治措施

［Ｊ］．城市环境与城市生态，２０１５，２８（１）：２６－３０．

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

书书书

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＣｈａｎｇｅＴｒｅｎｄｏｆＡｉｒＰｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｆＹｕａｎｊｉａｎｇＣｏｕｎｔｙ

ＤＵＡＮＺｈａｎｇ－ｂｏ（ＹｕａｎｊｉａｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｔａｔｉｏｎ，ＹｕａｎｊｉａｎｇＹｕｎｎａｎ６５３３００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄａｔａｏｆａｍｂｉｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｔｈｅｆｏｕｒｔｈｐｒｉｍａｒｙｓｃｈｏｏｌｓｕｂ－ｓｔａｔｉｏｎ，Ｙｕａｎｊｉａｎｇ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｏｌｌｕｔａｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｔｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅａｉｒｑｕａｌｉｔｙｗａｓｇｏｏｄ．ＴｈｅｓｕｌｆｕｒｄｉｏｘｉｄｅａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｉｏｘｉｄｅｗｅｒｅｎｏｔｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎＹｕａｎｊｉａｎｇ．ＴｈｅｍａｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓｗｅｒｅＰＭ１０，ＰＭ２．５ａｎｄＯ３．Ｔｈｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｑｕａｌｉｔｙ；ｖａｒｉａｔｉｏｎｔｅｎｄｅｎｃｙ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｄｅｘ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒ；ｗｉｎｔｅｒｔｉｍｅ；Ｙｕａｎ

檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿

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《环境科学导刊》编辑部

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 元江县城环境空气污染物变化趋势分析　段漳波

收稿日期：２０１８－０７－２４基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项 （２０１５ＺＸ

０７２０２－０１２）；辽宁省百千万人才资助项目 （辽百千万立项

［２０１５］３３号）。作者简介：周素航 （１９９２－），女，辽宁丹东人，辽宁大学硕

士研究生，主要从事矿山环境治理领域的研究工作。

通信作者：郝? （１９７２－），男，辽宁沈阳人，辽宁大学教授。

藻类结皮改良尾矿基质的实验研究

周素航，徐连满，郝　?，张　琳，曹明杰（辽宁大学环境学院，辽宁 沈阳 １１００３６）

摘　要：藻类结皮的形成和发育对尾矿库生态系统重建过程有重要影响。以歪头山铁尾矿库尾矿砂为实验对象，研究衣藻、念珠藻和具鞘微鞘藻结皮发育对不同尾矿土基质表层结皮的盖度和厚度、土壤的理

化性质的影响。研究表明：藻类在尾矿基质表面可以形成明显的结皮，但纯尾矿基质中藻类结皮较差，经

改良后的尾矿砂基质中藻类快速生长并结皮；在相同尾矿基质条件下，结皮盖度、厚度表现为念珠藻＞衣藻＞具鞘微鞘藻；藻类结皮对土壤ｐＨ的影响较小；藻类结皮降低尾矿基质中的全氮含量，增加磷和钾含量。总体上，藻类结皮改善了尾矿基质的土壤结构，能在一定程度上固定流沙、防止扬尘、提高土壤抗侵

蚀能力。

关键词：尾矿砂；基质改良；藻类结皮；实验

中图分类号：Ｘ１７１４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００５２－０６

０　引言尾矿库表面与沙漠表面相似，具有极端贫瘠、

沙质疏松、结构不良、表面稳定性较低、昼夜温差

大且移动性较大、易干旱、水蚀及风蚀严重等特

点［１］。在尾矿基质表面，高等维管植物难以定居、

生长。闫德仁等［２］曾在沙漠环境中进行藻类结皮

研究，证明了沙漠中藻类可以形成明显的结皮，并

改善了沙漠土壤的营养成分缺失的问题。但是针对

尾矿土的藻类结皮研究还未见开展，可以借鉴的资

料也不充分。在沙漠基质的藻类结皮对比研究表

明，结皮对生态系统受损后恢复过程中的水分入

渗、土壤稳固、土壤种子库和草本类植物的入侵等

生态过程具有很重要的影响；对土壤表面有机质含

量以及氮、磷含量的增加有一定促进作用［３］，有

益于改良土壤及其表层的理化性质［４］，并在一定

程度上加强了沙漠表面的稳定性，从而影响矿区退

化生态系统植被恢复演替进程［１］。因此，筛选出

适合的藻类并进行合理有效的土壤基质改良措施对

尾矿库的生态修复意义重大。

藻类结皮可以在矿区退化生态系统中对土壤

营养成分进行改良，也能够促进土壤的营养成分

循环。藻类结皮中主要的氮源是低等生物，随着

生物固氮作用的进行，固定住空气中不便利用的

氮素，随后将固定住的氮素释放给四周的土壤和

植物，因此大大增加了土壤中的含氮量。土壤中

钾、钙、镁、锰和磷的含量在有藻类结皮覆盖的

情况下比例较多，对植物获得较重要的元素具有

积极影响。另外藻类结皮微生物在一定程度上通

过分泌多糖类物质提高了土壤中碳的含量比例，

从而改变了土壤的酸碱度，对土壤中钙、硅、

锰、铜和镁等正电离子的结合具有一定的促进

作用［５］。

１　实验材料与方法实验研究的尾矿土来自辽宁本溪歪头山铁矿小

西沟尾矿库。该尾矿库于１９７２年被正式投产使用，位于选矿厂以南方向的小西沟中，属于本溪市溪湖

区歪头山镇的管辖范围内，属省管二等山谷型尾矿

库。占地面积１６２ｋｍ２，汇水面积１５６ｋｍ２，水域面积１５万 ｍ２，调洪库容５６万 ｍ２，尾矿库现库容量约为７４２３×１０４ｍ３［６］。该尾矿库大量的裸露边坡表面是颗粒较细、疏松、表面稳定性差的尾矿土，

限制了植物生长，易发生滑坡、崩塌、泥石流等地

质灾害和严重的水土流失。

将尾矿库中取得的尾矿砂，加入不同比例的黄

土和有机肥，详细配比见表１。搅拌均匀后装入塑料盆中。把衣藻、念珠藻、具鞘微鞘藻分别均匀接

种到４种装有不同配比的塑料盆中 （Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）。在温度２２℃、光照／黑暗＝１２／１２ｈ、相对湿

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

度６０％～７０％的恒温、恒光照条件下进行培养，观察３种藻类的生长状况。培养时间６０ｄ后，测试藻类结皮的盖度、厚度，尾矿基质的土壤 ｐＨ、全磷含量、全氮含量和全钾含量。

表１　尾矿基质藻类结皮试验设计

编号 黄土、尾矿砂和有机肥配比

Ｔ１ 尾矿砂∶黄土为５∶１＋０％有机肥Ｔ２ 尾矿砂∶黄土为５∶１＋５％有机肥Ｔ３ 尾矿砂∶黄土为５∶１＋１０％有机肥Ｔ４ 尾矿砂 （１００％）

藻类的生物土壤结皮盖度采用图像数据处理方

法，厚度使用游标卡尺测量，藻类结皮改良土壤的

氮、磷、钾检测分析依据环境监测方法标准及监测

规范进行。

２　实验结果分析２１　尾矿基质藻类结皮状况分析

此次试验选取衣藻、念珠藻、具鞘微鞘藻３种藻类在４种不同的土壤基质 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４中进行藻类结皮试验。培养初期、中期、后期的生长状

况见图１～图３。

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 藻类结皮改良尾矿基质的实验研究　周素航

　　 经过６０ｄ培养，可见３种藻类均有明显的结皮现象。其中念珠藻较为明显，衣藻次之，具鞘微

鞘藻由于其易成团的特性，形成的结皮也不均匀。

对比不同土壤基质的藻类结皮现象，纯尾矿基质结

皮状况最不明显，掺有黄土的尾矿基质结皮现象随

有机肥含量的增加略有增强。

２２　试验数据分析（１）藻类结皮盖度在纯尾矿基质中念珠藻结皮盖度可达８０％，衣

藻结皮盖度最小，达到３９％，具鞘微鞘藻结皮盖度达６０％。在掺有黄土的尾矿基质中，随着有机肥的含量增加，结皮盖度略有增长，但并不明显，其中

衣藻的结皮盖度分别为８３％、８５％、８５％，念珠藻的结皮盖度分别为９４％、９５％、９５％，具鞘微鞘藻的结皮盖度分别为８０％、８０％、８３％。

６０ｄ后，在纯尾矿基质中，３种藻类结皮盖度均有增加，衣藻为８０％、念珠藻为９２％、具鞘微鞘藻为６０％。衣藻的结皮盖度分别为８５％、８５％、９０％；念珠藻的结皮盖度分别为 ９５％、９７％、９８％；具鞘微鞘藻结皮盖度由于较不均匀因此相对较小，分别为８０％、７８％、８５％。

（２）藻类结皮厚度对比３种藻类在４种不同基质中结皮厚度见

图４，念珠藻结皮厚度最高，衣藻次之，具鞘微鞘藻最差。在添加黄土的土壤基质中随有机肥含量的

增加，３种藻类的结皮厚度均有所增大，纯尾矿基质中藻类结皮厚度相对较小。在同样的基质条件

下，念珠藻的结皮盖度、厚度均较高，衣藻次之，

具鞘微鞘藻较差。说明在选取的３种藻类中念珠藻为优势物种，是最适宜选取作为尾矿修复的藻类。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　 （３）土壤ｐＨ３种藻类结皮土壤 ｐＨ值变化见图５。对于同

一种藻类，对不同有机肥含量条件下的土壤平均

ｐＨ进行对比，可以看出３种藻类结皮土壤随有机

肥含量的增加略有减小，但是尾矿砂 ｐＨ变化相对较小，差距不明显。由此也可以看出，纯尾矿

基质相较于添加黄土的尾矿基质，ｐＨ更趋近于中性。

　　 （４）土壤全氮含量３种藻类结皮改良土壤的全氮变化见图６。改

良前土壤全氮含量非常小，对于改良后的纯尾矿基

质条件，土壤全氮含量有所增加但变化不大，而在

掺黄土并加入 ０％、５％、１０％肥条件下，改良后

土壤全氮含量有明显增加，但总含量依旧较小，纯

尾矿砂的全氮含量明显低于添加黄土的尾矿砂。在

纯尾矿基质中，改良前土壤全氮含量明显低于藻类

结皮土壤全氮含量，对于同一土壤基质，念珠藻的

全氮含量最大。

　　 （５）土壤全磷含量３种藻类结皮改良土壤的全磷变化见图７。掺黄

土的尾矿基质中不添加有机肥和添加５％有机肥的土壤基质的全磷含量小于纯尾矿基质的全磷含量，添加

１０％有机肥的全磷含量略大于纯尾矿基质。对于同一土壤基质，全磷含量从大到小依次为：念珠藻、衣

藻、具鞘微鞘藻，和土壤全氮含量结果一致。由此可

看出藻类结皮的覆盖有利于土壤全磷含量的增加。

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　　 （６）土壤全钾含量３种藻类结皮改良土壤的全钾变化见图８。同

一种藻类全钾含量在添加黄土的尾矿基质中大于

纯尾矿基质，在添加黄土的尾矿基质中，随着有

机肥的增加，全钾含量随之增大。对于同一种土

壤基质，３种藻类对土壤全钾含量的影响几乎相同，无明显区别，其含量均大于改良前土壤全钾

含量。

３　结论

（１）纯尾矿基质中藻类生长缓慢，藻类结皮盖度、厚度均较小，基本没有形成完整的结皮层，

说明藻类很难生长。因此在尾矿库利用藻类进行生

态修复时，必须进行尾矿砂的土壤基质改良，才能

保证藻类快速生长并形成结皮。

（２）藻类结皮随着土壤基质不同，其基本特征也随之发生不同程度改变。掺黄土的尾矿基质可

使藻类快速生长，并形成结皮。藻类结皮的生长和

发育在一定程度上依赖于有机肥含量，有机肥含量

越多，土壤基质表面结皮的盖度、厚度随之增大，

对藻类结皮生长发育越有利。

（３）藻类结皮在很大程度上影响了土壤的理化性质，在纯尾矿基质中，改良后尾矿基质的全

氮、全磷、全钾及含水量均有所增加，ｐＨ值有所减小，更趋近于中性；在掺有黄土的尾矿砂中随土

壤有机肥含量的增加，土壤全氮、全磷、全钾以及

含水量增加，ｐＨ值随之减小。这些变化对土壤中营养成分的累积有积极作用，促进了土壤的改良，

土壤理化性质的改变反过来也会对生物土壤结皮的

形成过程和生长过程产生促进的作用。

（４）综合比较３种藻类在同一土壤基质中的生长状况以及其结皮对土壤基质理化性质的影响，

念珠藻为优势物种。

综上，藻类结皮对土壤理化性质的影响均向有

利的方向发展，此结论对矿区生态系统的修复和重

建的过程有不可忽视的影响，尤其在尾矿库环境问

题日益严峻的今天，其生态价值显得更加重要。

参考文献：

［１］李柏．不同荒漠生态系统生物结皮分布及水文特征研究 ［Ｄ］．

北京：北京林业大学，２０１５．

［２］闫德仁．沙漠生物结皮对维管植物养分吸收的影响 ［Ｊ］．干旱

区资源与环境，２００９，２３（１０）：１７７－１８１．

［３］吕建亮，廖超英，孙长忠，刘莉丽，王翠平．黄土地表藻类结

皮分布影响因素研究 ［Ｊ］．西北林学院学报，２０１０，２５（１）：

１１－１４．

［４］王蕊，朱清科，卜楠，秦伟，安彦川．黄土丘陵沟壑区生物土

壤结皮理化性质 ［Ｊ］．干旱区研究，２０１０，２７（３）：４０１

－４０８．

［５］康磊，孙长忠，殷丽，汤志敏，贺淑霞．黄土高原沟壑区藻类

结皮的水土保持效应 ［Ｊ］．水土保持学报，２０１２，２６（１）：４７

－５２．

［６］杨振兰．池填法筑坝工艺在歪头山铁矿小西沟尾矿库加高增容

工程中的应用 ［Ｃ］／／中国金属学会．第九届中国钢铁年会论

文集．２０１３．

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＴａｉｌｉｎｇＭａｔｒｉｘｂｙＡｌｇａｌＣｒｕｓｔ

ＺＨＯＵＳｕ－ｈａｎｇ，ＸＵＬｉａｎ－ｍａｎ，ＨＡＯＺｈｅ，ＺＨＡＮＧＬｉｎ，ＣＡＯＭｉｎｇ－ｊｉｅ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＬｉａｏｎｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１００３６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｌｇａｌｃｒｕｓｔｈａｖｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｏｆｔａｉｌｉｎｇｓｐｏｎｄ．ＴａｋｉｎｇｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓｓａｎｄｏｆＸＩＡＯＸＩＧＯＵｉｒｏｎｔａｉｌｉｎｇｓｐｏｎｄａｓａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆａｌｇａｌｃｒｕｓｔｍａｔｒｉｘｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ，Ｎｏｓｔｏｃｃｏｍｍｕｎｅａｎｄｍｉｃｒｏａｌｇａｅｓｃａｂｂａｒｄｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｏｂｊｅｃｔｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｌｇａｌｃｒｕｓｔｓｏｎｔａｉｌｉｎｇｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｏｉｌｃｒｕｓｔａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｏｉｌ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅａｌｇａｅｃｏｕｌｄｆｏｒｍａｃｌｅａｒｃｒｕｓｔｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ｔｈｕｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｉｘｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｓａｎｄｔｏａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｔｈｅｄｕｓｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔ，ｔｈｅａｌｇａｗａｓｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｓｐｅｃｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｔｒｉｅｎｔｓｏｉｌａｎｄｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆａｌｇａｅｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｉｌｉｎｇｓｓａｎｄ；ｓｕｂｓｔｒａｔｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ａｌｇａｌｃｒｕｓｔｓ；

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《环境科学导刊》编辑部

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收稿日期：２０１８－０８－１５基金项目：国家自然科学基金项目 （４１２７１５１０）；陕西省自然

科学基础研究计划项目 （２０１４ＪＭ５２０８）。作者简介：张文娟 （１９９１－），女，硕士，助教，研究方向：

环境污染修复技术。

西安市表层土壤中 ＰＡＥｓ污染与风险张文娟

（杨凌职业技术学院生态与环境工程分院，陕西 杨凌 ７１２１００）

摘　要：以西安城市表层土壤中ＰＡＥｓ为研究对象，利用高效液相色谱仪 （ＨＰＬＣ）检测了城市表层土壤中美国环境保护部 （Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ）优控的６种 ＰＡＥｓ（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＢＢＰ、ＤｎＢＰ、ＤＥＨＰ和 ＤｎＯＰ）含量。重点研究了城市表层土壤中ＰＡＥｓ的污染水平以及儿童和成人暴露城市表层土壤中ＰＡＥｓ的健康风险。结果表明：西安市表层土壤中ＤｎＢＰ和 ＤＥＨＰ高于环境风险限值的样品比重分别为２１％和１１％；人群暴露表层土壤中ＰＡＥｓ的主要暴露途径都是以手－口摄入为主，其次是皮肤接触暴露，最后为呼吸吸入；不同途径暴露剂量均是儿童高于成人；儿童和成人暴露表层土壤中 ＰＡＥｓ的非致癌风险均低于风险阈值１，暴露ＢＢＰ和ＤＥＨＰ的致癌风险也低于风险阈值１０－６。

关键词：ＰＡＥｓ污染；污染风险；表层土壤；西安市中图分类号：Ｘ５３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００５８－０７

　　ＰＡＥｓ主要被用作增塑剂来提高塑料产品的可塑性和强度；也被用作非增塑剂，在家具、玩具、

建筑、食品包装、医疗设备、化妆品等行业有一定

的应用［１，２］。我国塑料制品的产量在２０１１年己达到５４７４３万ｔ［３］。在塑料及其他相关制品中 ＰＡＥｓ与聚烯烃类塑料分子之间是以氢键和范德华力连

接，而非共价键结合［４］，彼此间都保留着各自相

对独立的化学性质，在生产、使用和处置等过程中

可由塑料等制品迁移到水、空气、土壤、灰尘、沉

积物等环境介质中［５］，从而对生态环境和人群健

康构成潜在的危害。ＰＡＥｓ可通过手口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等途径暴露于环境介质中［６］，

ＰＡＥｓ的代谢物在人体内可与一些激素受体结合，进而影响人体的发育和健康［７－８］。已有研究表明，

ＰＡＥｓ是一类环境内分泌干扰物，一些 ＰＡＥｓ对动物还具有致畸、致癌、致突变等作用［９］。美国环

境保护部 （Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ）已将邻苯二甲酸二乙酯（ＤＥＰ）、邻苯二甲酸二甲酯 （ＤＭＰ）、邻苯二甲酸苄基丁基酯 （ＢＢＰ）、邻苯二甲酸二 （２－乙基己基）酯 （ＤＥＨＰ）、邻苯二甲酸正二丁酯 （ＤｎＢＰ）和邻苯二甲酸正二辛酯 （ＤｎＯＰ）列为优控污染物［１０］。

城市土壤作为城市系统中重要的组成部分，不

仅可以对污染物质进行缓冲、容纳和净化，还可通

过环境系统将污染物作用于人类危害人体健康［１１］。

在自然条件下，ＰＡＥｓ中有些成分具有强的活性，易于被降解，但由于土壤特殊的结构，可能会导致

ＰＡＥｓ在其中大量聚集［１２，１３］，从而影响到土壤的环

境质量 ［１４，１５］。大多数城市土壤都受到不同程度

ＰＡＥｓ的污染，关注城市土壤 ＰＡＥｓ的污染状况可以避免其对人类健康产生更多的危害［１６］。因此，

开展城市表层土壤中 ＰＡＥｓ的污染研究具有一定的意义。

西安是西北地区最大的城市。西安市对于环境

污染物的研究主要集中在重金属和多环芳烃等方

面，对邻苯二甲酸酯 （ＰＡＥｓ）还没有相关的研究。本文研究西安市表层土壤中 ＰＡＥｓ的污染水平和人群暴露表层土壤和地表灰尘中 ＰＡＥｓ健康风险评价等，以期为改善西安环境状况和实行有效的保护措

施提供依据。

１　材料与方法１１　研究区域概况

西安地理位置 １０７°４０＇～１０９°４９＇Ｅ，３３°３９＇～３４°４５＇Ｎ［１７］，常住人口 ８６２８万［１８］。西安市全年

气候总体较为温和，全年年均气温１３℃左右，主导风向为东北风。西安市的年日照总时数约为

１６４６～２１１５ｈ，年均风速约为１３～２７ｍ／ｓ［１９］。在２０世纪中后期，西安市成为我国一个重要的以工业为主的城市，其中有易产生重金属和 ＰＡＥｓ等有机污染物的重工业企业，如建筑材料加工厂、热电

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

厂等。

１２　样品采集和前处理在实地调研的基础上，在西安市三环以内区

域布设表层土壤采样点 ６２个，分为混合区、文教区、交通区、公园、工业区以及住宅区６大功能区。土壤在不同功能区的采样点数分别为：

１２、９、１６、１０、８、和 ７个。先清扫样点表层，采集所选点附近 ４～５点的样混匀，各样点所采量为１ｋｇ，记下所收集样品实际地理位置和功能区等信息。土壤样品带回实验室后自然风干１０ｄ左右，去除小石子、杂草等外源物质，过 １ｍｍ的不锈钢筛，放置在棕色玻璃瓶待实验分析。

１３　仪器与试剂（１）仪器：液相色谱仪 （美国戴安 Ｕｌｔｉｍａｔｅ－

３０００型号），带有二极管检测器 （ＤＡＤ）；液相色谱柱大连依利特 ＨｙｐｅｒｓｉｌＯＤＳ２型 （４６ｍｍ ×２５０ｍｍ，５μｍ）；旋转蒸发仪ＲＥ－５２Ａ型 （上海亚荣

生化仪器厂）；氮吹仪 ＮＡＳ－１２型 （ＡＢＳＯＮ公司）；索氏提取器；玻璃层析柱 （规格为１ｃｍ ×３０ｃｍ；柱子自下而上依次填充为６ｃｍ氧化铝、１２ｃｍ硅胶和 １ｃｍ无水硫酸钠，正己烷平衡后，装样）。

（２）试剂：正己烷、二氯甲烷、乙腈和丙酮等试剂 （美国 ＪＴＢａｋｅｒ公司）均为色谱纯；层

析氧化铝 （１００～２００目）和硅胶 （８０～１００目）购自国药集团化学试剂有限公司，使用前分别在

１８０℃和２５０℃活化６ｈ和１２ｈ，并加入３％超纯水活化；无水硫酸钠 （分析纯，天津市化学试剂

厂），用前需在马弗炉中４５０℃条件下烧６ｈ；ＵＳＥＰＡ优控的６种ＰＡＥｓ标准溶液，浓度为２ｍｇ／ｍＬ，含有邻苯二甲酸二乙酯 （ＤＥＰ）、邻苯二甲酸二甲酯 （ＤＭＰ）、邻苯二甲酸苄基丁基酯 （ＢＢＰ）、邻苯二甲酸正二丁酯 （ＤｎＢＰ）、邻苯二甲酸正二辛酯（ＤｎＯＰ）和邻苯二甲酸二 （２－乙基己基）酯（ＤＥＨＰ）；甲醇 （美国Ｓｕｐｅｌｃｏ公司）。邻苯二甲酸二环己基酯 （ＤＣＰ，９９６％的纯度）购自美国

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 西安市表层土壤中ＰＡＥｓ污染与风险　张文娟

Ｓｉｇｍａ公司，用甲醇溶解为２ｍｇ／ｍＬ的溶液。用甲醇稀释，配成一定的梯度。

１４　ＰＡＥｓ提取、净化及检测提取：称过１ｍｍ和２ｍｍ不锈钢筛的地表灰尘

和土壤样品分别为５ｇ和８ｇ（精确至０００１ｇ）于５０ｍＬ玻璃离心管中，加入３０ｍＬ丙酮和正己烷的混合液 （１∶１），超声提取３０ｍｉｎ后再离心１０ｍｉｎ（３０００ｒ／ｍｉｎ的转速），使固液分离，重复３次提取分离，离心后的上清液转移到２５０ｍＬ旋转蒸发烧瓶中。

溶剂转换：将提取液蒸发浓缩到１～２ｍＬ，然后再加入２０ｍＬ正己烷，蒸发浓缩直至１～２ｍＬ，溶剂转换结束。

层析：将蒸发浓缩后的溶液过氧化铝／硅胶层析柱。待正己烷平衡装样，用２０ｍＬ正己烷、７０ｍＬ正己烷和二氯甲烷混合液 （７∶３）以及４０ｍＬ正己烷和丙酮混合液 （８∶２）来淋洗脂肪烃、酯和芳烃。

浓缩：将收集的酯淋洗液，继续旋转蒸发浓缩

到１～２ｍＬ，放到氮吹管上，用 Ｎ２将其吹干，最后用甲醇定容至１ｍＬ。

仪器测定：样品和标准梯度中 ＰＡＥｓ利用大连依利特液相色谱柱在美国戴安液相色谱仪上进行分

离检测。淋洗溶液分别是 ＣＨ３ＣＮ（Ａ）和 Ｈ２Ｏ（Ｂ），流速为１０ｍＬ／ｍｉｎ，梯度程序：０～４ｍｉｎ，Ａ保持在６０％，４～５ｍｉｎ，Ａ由６０％增加到７０％，５～１１ｍｉｎ，Ａ保持在 ７０％，１１～１４ｍｉｎ，Ａ由７０％增加到１００％，１４～２２ｍｉｎ，Ａ保持在１００％。柱温箱温度 ３０℃，检测波长 ２２５ｎｍ，进样量 ２０μＬ。样品中的 ＰＡＥｓ化合物用保留时间来进行定性，用标准曲线来定量。

１５　健康风险评价方法根据ＵＳＥＰＡ推荐的健康风险评价模型，对

西安市城市表层土壤中 ＰＡＥｓ的人群暴露剂量、非致癌风险和致癌风险进行评估。在研究的 ＵＳＥＰＡ６种优控 ＰＡＥｓ中，ＤＥＰ、ＤＭＰ、ＤｎＢＰ和ＤＮＯＰ为非致癌物，ＢＢＰ和 ＤＥＨＰ为致癌物。人们通常通过手口直接摄入、口鼻呼吸吸入、皮肤接触

吸收等途径暴露城市表层土壤中 ＰＡＥｓ。相关暴露剂量计算公式如下［２０，２１］：

ＡＤＤｉｎｇ＝Ｃ×ＩｎｇＲ×ＥＦ×ＥＤＢＷ×ＡＴ ×１０－６ （１）

ＡＤＤｉｎｈ＝Ｃ×ＩｎｈＲ×ＥＦ×ＥＤＰＥＦ×ＢＷ×ＡＴ （２）

ＡＤＤｄｅｒｍａｌ＝Ｃ×ＳＡ×ＳＬ×ＡＢＳ×ＥＦ×ＥＤ

ＢＷ×ＡＴ ×１０－６

（３）

ＬＡＤＤ＝Ｃ×ＥＦＡＴ×

ＩｎｈＲｃｈｉｌｄ×ＥＤｃｈｉｌｄＢＷｃｈｉｌｄ

＋

　ＩｎｈＲａｄｕｌｄ×ＥＤａｄｕｌｄ

ＢＷ

ａｄｕｌｄ

（４）

式中：ＡＤＤｉｎｇ、ＡＤＤｉｎｈ和 ＡＤＤｄｅｒｍａｌ分别为非致癌ＰＡＥｓ通过手口直接摄入、口鼻呼吸吸入和皮肤接触三种途径暴露 ＰＡＥｓ日平均暴露量，ｍｇ／（ｋｇ／ｄ）；ＬＡＤＤ是致癌物终生日均暴露量，ｍｇ／（ｋｇ／ｄ）；Ｃ为 ＰＡＥｓ的含量，ｍｇ／ｋｇ。其它相关参数如表１所示。

对于非致癌ＰＡＥｓＨＱｉ＝ＡＤＤｉ／ＲｆＤｉ （５）

ＨＩ＝∑ｎ

ｉ＝１ＨＱｉ （６）

对于致癌ＰＡＥｓＣＲ＝ＬＡＤＤ×ＳＦ （７）

式中：ＨＱ为风险商；ＨＩ为风险指数；ＣＲ为致癌风险；ＳＦ为致癌率，其中ＤＥＨＰ和ＢＢＰ的ＳＦ分别为００１４和０００１９（ｍｇ／（ｋｇ／ｄ））［２９］；ＲｆＤ是非致癌ＰＡＥｓ经某种途径摄入的日均推荐剂量，ｍｇ／（ｋｇ／ｄ），其中，ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＢＢＰ、ＤｎＢＰ、ＤＥＨＰ和ＤｎＯＰ的ＲｆＤ值分别为：１０，０８，０２，０１，００２和 ００４ｍｇ／（ｋｇ／ｄ）［３０］。ＨＱ＜１视为不存在非致癌风险；ＨＱ＞１说明有一定的风险。ＣＲ＜１０－６认为致癌风险很低或可忽略；ＣＲ在１０－６～１０－４认为致癌风险在可接受的范围内；ＣＲ＞１０－６，认为存在致癌风险［３０－３３］。

２　结果与讨论２１　表层土壤中ＰＡＥｓ污染水平

目前，我国还没有制定有关土壤 ＰＡＥｓ污染方面的相关标准，关于 ＰＡＥｓ的评价与治理常采用美国纽约州制定的土壤中 ＰＡＥｓ控制和治理标准［３４］，

如表２所示。本研究参考此标准分析了西安市表层土壤中ＰＡＥｓ的污染状况，分析结果如图２所示。与美国纽约州土壤 ＰＡＥｓ控制相比，研究区域表层土壤中ＢＢＰ和ＤｎＯＰ含量均未超过相应的美国纽约州土壤中ＰＡＥｓ的控制标准１２１５和１２ｍｇ／ｋｇ。６２个表层土壤样品中ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤｎＢＰ和ＤＥＨＰ超过美国纽约州土壤ＰＡＥｓ控制标准的比重分别为：１５％、５％、１００％和２％。所有样品中ＤｎＢＰ含量均超过了控制标准００８１ｍｇ／ｋｇ。图中显示ＤｎＢＰ含量异常高的样点在交通区、混合区、工业区和公园均有分布；

ＤＭＰ和ＤＥＰ的最大值分别在住宅区和工业区；ＤｎＢＰ和ＤＥＨＰ最大值均在交通区。可见西安市 ＤｎＢＰ和ＤＭＰ超过美国纽约州控制标准的概率和程度较大，ＤＥＰ和 ＤＥＨＰ则相对较小。虽然有４种 ＰＡＥｓ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

化合物均有不同程度的超出美国纽约州控制标准，

但６种ＰＡＥｓ化合物均未超过土壤 ＰＡＥｓ治理标准。对照土壤和沉积物中 ＤｎＢＰ和 ＤＥＨＰ的环境风险限

值 （Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｉｓｋｌｉｍｉｔｓ）０７和１０ｍｇ／ｋｇ［３５］，得出西安市６２个表层土壤样品中ＤｎＢＰ和ＤＥＨＰ高于环境风险限值的比重分别为２１％和１１％。

表１　健康风险评估中使用的参数取值

参数 含义 单位数值

成人 儿童来源

ＩｎｇＲ 摄食速率 Ｍｇ／ｄ １００ ２００ ［２２］

ＩｎｈＲ 呼吸速率 ｍ３／ｄ １２８ ７６３ ［２３，２４］

ＳＬ 皮肤黏着度 Ｍｇ／ｃｍ ００７ ０２ ［２５］

ＳＡ 皮肤暴露面积 ｃｍ２／ｄ ３０００ １７８６ ［２６］

ＥＤ 曝光时间 Ａ ２４ ６ ［２０，２１］

ＢＷ 平均体重 ｋｇ ５５９ １５ ［２０，２１］

ＥＦ 暴露频率 ｄ／ａ １８０ ［２７］

ＰＥＦ 颗粒物排放因子 ｍ３／ｋｇ １３６×１０９ ［２２］

ＡＢＳ 皮肤吸收因子 － ０１ ［２８］

ＡＴ 平均寿命 ｄ非致癌风险，３６５×ＥＤ

致癌风险，３６５×７０［２０，２１］

表２　美国纽约州土壤ＰＡＥｓ控制标准和治理标准 （ｍｇ／ｋｇ）

化合物 控制标准 治理标准

ＤＭＰ ００２ ２

ＤＥＰ ００７１ ７１

ＤｎＢＰ ００８１ ８１

ＢＢＰ １２１５ ５０

ＤＥＨＰ ４３５ ５０

ＤｎＯＰ １２ ５０

表３　表层土壤中ＰＡＥｓ暴露剂量和健康风险

元素平均值

／（ｍｇ／ｋｇ）

　　　Ｄｉｎｇ　　　 　　　Ｄｄｅｒｍａｌ　　　 　　　Ｄｉｎｈ　　　

儿童 成人 儿童 成人 儿童 成人ＬＡＤＤ

　　　ＨＱｉｎｇ＝ＨＩ　　　

儿童 成人ＣＲ

ＤＭＰ ００２ １５５Ｅ－０７２０８Ｅ－０８２７７Ｅ－０８４３６Ｅ－０９４３４Ｅ－１２１９６Ｅ－１２１０４Ｅ－１２１５５Ｅ－０８２０８Ｅ－０９

ＤＥＰ ００２ １５４Ｅ－０７２０７Ｅ－０８２７５Ｅ－０８４３４Ｅ－０９４３２Ｅ－１２１９４Ｅ－１２１０４Ｅ－１２１９２Ｅ－０７２５８Ｅ－０８９８４Ｅ－１６

ＢＢＰ ００１ ７６９Ｅ－０８１０３Ｅ－０８１３７Ｅ－０８２１７Ｅ－０９２１６Ｅ－１２９７１Ｅ－１３５１８Ｅ－１３３８５Ｅ－０７５１６Ｅ－０８

ＤｎＢＰ ０５２ ３４３Ｅ－０６４６０Ｅ－０７６１３Ｅ－０７９６７Ｅ－０８９６２Ｅ－１１４３３Ｅ－１１２３１Ｅ－１１３４３Ｅ－０５４６０Ｅ－０６

ＤＥＨＰ ０７７ ５０３Ｅ－０６６７５Ｅ－０７８９９Ｅ－０７１４２Ｅ－０７１４１Ｅ－１０６３５Ｅ－１１３３９Ｅ－１１２５２Ｅ－０４３３８Ｅ－０５４７４Ｅ－１３

ＤｎＯＰ ００２ １５５Ｅ－０７２０７Ｅ－０８２７６Ｅ－０８４３５Ｅ－０９４３３Ｅ－１２１９５Ｅ－１２１０４Ｅ－１２３８６Ｅ－０６５１８Ｅ－０７

２２　表层土壤中ＰＡＥｓ健康风险西安市表层土壤中 ＰＡＥｓ通过不同途径的暴露

剂量和健康风险如表３。从表３可看出，成人和儿

童在西安市表层土壤中 ＰＡＥｓ的暴露途径，都是以手－口摄食为主，其次是皮肤接触暴露，最后为呼吸吸入。３种暴露途径中儿童的摄入剂量总是高于

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 西安市表层土壤中ＰＡＥｓ污染与风险　张文娟

成人；手口摄入、呼吸吸入和皮肤接触３种途径儿童摄入剂量为成人的７、２和６倍。６种ＰＡＥｓ通过３种不同途径的暴露剂量顺序为：ＤＥＨＰ＞ＤｎＢＰ＞ＤＭＰ＝ＤｎＯＰ＞ＤＥＰ＞ＢＢＰ。可见，人群暴露地表灰尘中ＰＡＥｓ主要是手口直接摄入，所研究的６种 ＰＡＥｓ中 ＤｎＢＰ和 ＤＥＨＰ暴露剂量相对较高。ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＢＢＰ、ＤｎＯＰ、ＤｎＢＰ和 ＤＥＨＰ的非致癌风险 ＨＱ ＜＜１，说明西安市表层土壤中 ６种ＰＡＥｓ均未表现出非致癌风险；对于 ＢＢＰ和 ＤＥＨＰ两种致癌物质，ＤＥＨＰ致癌风险高于 ＢＢＰ，两种污染物的ＣＲ＜＜１０－６，均未表现出致癌风险。

图３为不同功能区西安城市表层土壤中 ＰＡＥｓ对儿童和成人的非致癌健康风险。就儿童和成人而

言，在不同功能区中ＤｎＢＰ和ＤＥＨＰ非致癌风险较高，其余 ４种 ＰＡＥｓ（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＢＢＰ、ＤｎＯＰ）非致癌风险较低。在不同功能区，ＤＭＰ的非致癌顺序为：住宅区 ＞商业混合区 ＞交通区 ＞工业区 ＞公园 ＞文教区；ＤＥＰ非致癌顺序为：工业区 ＞交通区 ＞商业混合区 ＞公园 ＞住宅区 ＞文教区；ＢＢＰ非致癌顺序为：工业区 ＞交通区 ＞住宅区 ＞公园 ＞文教区 ＞商业混合区；ＤｎＢＰ非致癌顺序为：交通区 ＞工业区 ＞商业混合区＞公园 ＞文教区 ＞住宅区；ＤＥＨＰ非致癌顺序为：商业混合区 ＞交通区 ＞公园 ＞文教区 ＞住宅区 ＞工业区。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

３　结论（１）西安市表层土壤样品中 ＤｎＢＰ、ＤＥＨＰ、

ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＢＢＰ和 ＤｎＯＰ超过美国纽约州土壤ＰＡＥｓ控制标准的比重分别为：１００％、２％、１５％、５％、０％和０％。虽然有４种 ＰＡＥｓ化合物不同程度地超出美国纽约州控制标准，但６种 ＰＡＥｓ化合物均未超过土壤ＰＡＥｓ治理标准。

（２）西安市表层土壤样品中ＤｎＢＰ和ＤＥＨＰ高于土壤和沉积物中环境风险限值的比重分别为

２１％和１１％。（３）在西安市表层土壤中 ＰＡＥｓ的暴露途径，

都是以手－口摄食为主，其次是皮肤接触暴露，最后为呼吸吸入。不同途径暴露量均是：儿童 ＞成人。西安市表层土壤中 ＰＡＥｓ的非致癌风险均低于风险阈值１；ＢＢＰ和ＤＥＨＰ的致癌风险也低于风险阈值１０－６。

参考文献：

［１］ＳｔａｐｌｅｓＣＡ，ＰｅｔｅｒｓｏｎＤＲ，ＰａｒｋｅｒｔｏｎＴＦ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ

ｔａｌｆａｔｅｏｆｐｈｔｈａｌ－ａｔｅｅｓｔｅｒｓ：ａｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｏ

ｓｐｈｅｒｅ，１９９７，３５（４）：６６７－７４９．

［２］ＡｂｄｅｌｄａｉｅｍＭＭ，Ｒｉｖｅｒａ－ＵｔｒｉｌｌａＪ，Ｏｃａｍｐｏ－ＰｅｒｅｚＲ，ｅｔａｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｍｐａｃｔｏｆｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄｅｓｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍ

ｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ－Ａｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ

ｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１２（１０９）：１６４－１７８．

［３］中 商情报网．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｓｋｃｉ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓ／２０１２０１／３１／８４６２０－６７．ｓｈｔｍｌ．

［４］ＬｉｕＸＷ，ＳｈｉＪＨ，ＢｏＴ，ｅｔａｌ．Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆ

ｓｅｌｅｃｔｅｄｐｈｔｈａｌａｔｅｓｉｎｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｆｒｏｍｗａｔｅｒｗｏｒｋｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｏｌｌｕｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１５，２２（１４）：

１０６９０－１０６９８．

［５］刘敏，林玉君，曾锋，等．城区湖泊表层沉积物中邻苯二甲酸

酯的组成与分布特征 ［Ｊ］．环境科学学报，２００７，２７（８）：１３７７－１３８３．

［６］ＷｏｒｍｕｔｈＭ，ＳｃｈｅｒｉｎｇｅｒＭ，ＶｏｌｌｅｎｗｅｉｄｅｒＭ，ｅｔａｌ．Ｗｈａｔａｒｅｔｈｅ

ｓｏｕｒｃｅｓｏｆｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｅｉｇｈｔｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｕｓｅｄｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄｅｓｔｅｒｓｉｎ

Ｅｕｒｏｐｅａｎｓ［Ｊ］．ＲｉｓｋＡｎａｌｙｓｉｓ，２００６，２６（３）：８０３－８２４．

［７］ＤｕｔｙＳＭ，ＣａｌａｆａｔＡＭ，ＳｉｌｖａＭＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ

ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｐｈｔｈａｌａｔｅｓａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄｓｐｅｒｍａ

ｎａｌｙｓｉｓｍｏｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｄｒｏｌｏｇｙ，２００４，２５

（２）：２９３－３０２．

［８］ＳｉｌｖａＭＪ，ＢａｒｒｒＤＢ，ＲｅｉｄｙＪＡ，ｅｔａｌ．Ｕｒｉｎａｒｙｌｅｖｅｌｓｏｆｓｅｖｅｎ

ｐｈｔｈａｌａｔｅｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｉｎｔｈｅＵＳｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＨｅａｌｔｈ

ａｎｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎＳｕｒｖｅｙ（ＮＨＡＮＥＳ）１９９９－２０００［Ｊ］．

ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，２００４，１１２（３）：３３１－３３８．

［９］王红芬，程晗煜，洪坚平．环境中酞酸酯的污染现状及防治措

施 ［Ｊ］．环境科学与管理，２０１０，３５（７）：３３－３６．

［１０］ＦａｔｏｋｉＯＳ，ＢｏｒｎｍａｎＭ，ＲａｖａｎｄｈａｌａｌａＬ，ｅｔａｌ．Ｐｈｔｈａｌａｔｅｅｓｔｅｒ

ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｓｉｎｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓｏｆＶｅｎｄａ，ＳｏｕｔｈＡｆｒｉｃａａｎｄｐｏ

ｔｅｎｔｉａｌｈｅａｌｔｈｅｆｆｅｃｔｓ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｏｕｔｈＡｆｒｉｃａ，２０１０，３６（１）：

１１７－１２５．

［１１］刘安娜，葛本伟．石河子市表层土壤重金属元素富集与功能

区分异研究 ［Ｊ］．安徽农业科学，２０１１，３９（３２）：１９８１８

－１９８２１．

［１２］ＭａＴＴ，ＬｕｏＹＭ，ＣｈｒｉｓｔｉｅＰ，ｅｔａｌ．Ｒｅｍｏｖａｌｏｆｐｈｔｈａｌｉｃｅｓｔｅｒｓ

ｆｒｏｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ：Ａｆｉｅｌｄ

ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．ＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙ，２０１２（５０）：７６

－８２．

［１３］杨杉，吕圣红，汪军，等．酞酸酯在土壤中的环境行为与健康

风险研究进展 ［Ｊ］．中国生态农业学报，２０１６，２４（６）：６９５

－７０３．

［１４］ＣａｉＱＹ，ＭｏＣＨ，ＷｕＱＴ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｓｏｉｌｃｏｎｔａｍｉｎａ

ｔｉｏｎｂｙｓｅｍｉｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ＳＶＯＣｓ）ｉｎＣｈｉｎａ：Ａｒｅ

ｖｉｅｗ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００８，３８９（２－

３）：２０９－２２４．

［１５］ＮｉｕＬＬ，ＸｕＹ，ＸｕＣ，ｅｔａｌ．Ｓｔａｔｕｓｏｆｐｈｔｈａｌａｔｅｅｓｔｅｒｓｃｏｎｔａｍｉｎａ

ｔｉｏｎｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｏｉｌｓａｃｒｏｓｓＣｈｉｎａａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｈｅａｌｔｈｒｉｓｋｓ

［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ，２０１４（１９５）：１６－２３．

［１６］陈秀端．西安市表层土壤重金属污染的环境地球化学研究

［Ｄ］．陕西：陕西师范大学，２０１４．

［１７］张文娟，王利军，王丽，等．西安城区地表灰尘中邻苯二甲

酸酯分布、来源及人群暴露 ［Ｊ］．环境科学，２０１６，３７（１０）：

３７５８－３７６５．

［１８］ＷａｎｇＬＪ，ＸｕＸ，ＬｕＸＷ．Ｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄｅｓｔｅｒｓ（ＰＡＥｓ）ｉｎｖｅｇｅ

ｔａｂｌｅｓｏｉｌｆｒｏｍｔｈｅｓｕｂｕｒｂｓｏｆＸｉａｎｙａｎｇｃｉｔｙ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ

［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１５（７４）：１４８７－１４９６．

—３６—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 西安市表层土壤中ＰＡＥｓ污染与风险　张文娟

［１９］陈秀端，卢新卫，赵彩凤，等．西安市二环内表层土壤重金属

空间分布特征 ［Ｊ］．地理学报，２０１１，６６（９）：１２８１－１２８８．

［２０］李萍，薛粟尹，王胜利，等．兰州市大气降尘重金属污染评价

及健康风险评价 ［Ｊ］．环境科学，２０１４，３５（３）：１０２－１０２８．

［２１］陈星，马建华，李新宁，等．基于棕地的居民小区土壤重金属

健康风险评价 ［Ｊ］．环境科学，２０１４，３５（３）：１０６８－１０７４．

［２２］ＷａｎｇＷ，ＷｕＦＹ，ＨｕａｎｇＭＪ，ｅｔａｌ．Ｓｉｚｅｆｒａｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｎ

ｐｈｔｈａｌａｔｅｅｓｔｅｒｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｂｉｏａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｉｎｖｉｔｒｏｃｙｔｏｔｏｘ

ｉｃｉｔｙｏｆｉｎｄｏｏｒ／ｏｕｔｄｏｏｒｄｕｓｔ，ａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｈｕｍａｎｅｘｐｏ

ｓｕｒｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３（２６１）：７５３

－７６２．

［２３］王跃进，李建国，徐维玲，等．河北省农村居民营养与健康状

况调查分析 ［Ｊ］．卫生研究，２００６，３５（５）：６２１－６２４．

［２４］ＷａｎｇＪ，ＣｈｅｎＧＣ，ＣｈｒｉｓｔｉｅＰ，ｅｔａｌ．Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓ

ｍｅｎｔｏｆｐｈｔｈａｌａｔｅｅｓｔｅｒｓ（ＰＡＥｓ）ｉｎｖｅｇｅｔａｂｌｅｓａｎｄｓｏｉｌｓｏｆｓｕｂｕｒ

ｂａｎｐｌａｓｔｉｃｆｉｌｍｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎ

ｍｅｎｔ，２０１５（５２３）：１２９－１３７．

［２５］ＮＭＥＤ（ＮｅｗＭｅｘｉｃｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ）Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｂａｃｋ

ｇｒｏｕｎｄ ｄｏｃｕｍｅｎｔｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｌｅｖｅｌｓ

［Ｓ］．２００９．

［２６］Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ（ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ）

ＭｉｄＡｔｌａｎｔｉｃＲｉｓｋＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＲｅｇｉｏｎａｌＳｃｒｅｅｎｉｎｇＬｅｖｅｌ（ＲＳＬ）

ＳｕｍｍａｒｙＴａｂｌｅ［Ｓ］．ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＤＣ．２０１３．

［２７］Ｆｅｒｒｅｉｒａ－ＢａｐｔｉｓｔａＬ，ＭｉｇｕｅｌＥＤ．Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓ

ｍｅｎｔｏｆｓｔｒｅｅｔｄｕｓｔｉｎＬｕａｎｄａＡｎｇｏｌａ：ａｔｒｏｐｉｃａｌｕｒｂａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ

［Ｊ］．ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００５，３９（２５）：４５０１－４５１２．

［２８］ＷａｎｇＪ，ＣｈｅｎＧＣ，ＰｅｔｅｒＣ，ｅｔａｌ．Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓ

ｍｅｎｔｏｆｐｈｔｈａｌａｔｅｅｓｔｅｒｓ（ＰＡＥｓ）ｉｎｖｅｇｅｔａｂｌｅｓａｎｄｓｏｉｌｓｏｆｓｕｂｕｒ

ｂａｎｐｌａｓｔｉｃｆｉｌｍｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎ

ｍｅｎｔ，２０１５（５２３）：１２９－１３７．

［２９］ＭｏＣＨ，ＣａｉＱＹ，ＴａｎｇＳＲ，ｅｔａｌ．Ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃａｒｏｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｃａｒ

ｂｏｎｓａｎｄｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄｅｓｔｅｒｓｉｎｖｅｇｅｔａｂｌｅｓｆｒｏｍｎｉｎｅｆａｒｍｓｏｆｔｈｅ

ＰｅａｒｌＲｉｖｅｒＤｅｌｔａ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＡｒｃｈｉｖｅｓｏｆＥｎｖｉｒｏｎｔａｌＣｏｎ

ｔａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄＴｏｘｉｃｏｌｏｇｙ，２００９，５６（２）：１８１－１８９．

［３０］李婷．珠江河口水体和沉积物中６种邻苯二甲酸酯污染及初

步风险评 ［Ｄ］．广州：暨南大学，２０１４．

［３１］李如忠，周爱佳，童芳，等．合肥市城区地表灰尘重金属分布

特征及环境健康风险评价 ［Ｊ］．环境科学，２０１１，３２（９）：

２６６１－２６６８．

［３２］刘敏，林玉君，曾锋，等．城区湖泊表层沉积物中邻苯二甲酸

酯的组成与分布特征 ［Ｊ］．环境科学学报，２００７，２７（８）：

１３７７－１３８３．

［３３］Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ（ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ）．

Ｅｘｐｏｓｕｒｅｆａｃｔｏｒｓｈａｎｄｂｏｏｋ［Ｓ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ：ＯｆｆｉｃｅｏｆＲｅ

ｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，１９９７：１３０－１３４．

［３４］ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＵＳＡ．

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｃｌｅａｎｕｐ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓａｎｄ ｃｌｅａｎｕｐ ｌｅｖｅｌｓ

（ＴＡＧＭ ４０４６），１９９４．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｅｃ．ｎｙ．ｇｏｖ／ｒｅｇｕｌａ

ｔｉｏｎｓ／２６１２．ｈｔｍｌ．

［３５］ＶａｎＷｅｚｅｌＡＰ，ＶａｎＶｌａａｒｄｉｎｇｅｎＰ，ＰｏｓｔｈｕｍｕｓＲ，ｅｔａｌ．Ｅｎｖｉ

ｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｉｓｋｌｉｍｉｔｓｆｏｒｔｗｏｐｈｔｈａｌａｔｅｓ，ｗｉｔｈｓｐｅｃｉａｌｅｍｐｈａｓｉｓｏｎ

ｅｎｄｏｃｒｉｎｅｄｉｓｒｕｐｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｔａｌ

Ｓａｆｅｔｙ，２０００（４６）：３０５－３２１．

ＰｏｌｌｕｔｉｏｎｒｉｓｋｏｆＰＡＥｓｉｎＳｕｒｆａｃｅＳｏｉｌｉｎＸｉ＇ａｎＣｉｔｙ

ＺＨＡＮＧＷｅｎ－ｊｕａｎ（ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｒａｎｃｈ，ＹａｎｇｌｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，

ＹａｎｇｌｉｎｇＳｈａｎｘｉ７１２１００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｓｉｘｐｒｉｏｒｉｔｙＰＡＥｓ（ＤＭＰ，ＤＥＰ，ＢＢＰ，ＤｎＢＰ，ＤＥＨＰ，ＤｎＯＰ）ｏｆＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＡｇｅｎｃｙ（Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ）ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＨＰＬＣ）．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｅｓｏｆｐｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＰＡＥｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌ，ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｔａｔｕｓａｎｄｈｅａｌｔｈｒｉｓｋｏｆＰＡＥｓｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＤｎＢＰａｎｄＤＥＨＰｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｅｘｃｅｅｄｅｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｉｓｋｌｉｍｉｔｓｏｖｅｒ２１％ ａｎｄ１１％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｍａｉｎｅｘｐｏｓｕｒｅｒｏｕｔｅｏｆｈｕｍａｎｂｅｉｎｇｔｏＰＡＥｓｗａｓｉｎｇｅｓｔｉｏｎｏｆｄｕｓｔｐａｒｔｉｃｌｅｓｖｉａｈａｎｄａｎｄｍｏｕｔｈ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｄｅｒｍａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｉｎｈａｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｃｈｉｌｄｒｅｎｔｈｒｏｕｇｈｔｈｒｅｅｅｘｐｏｓｕｒｅｐａｔｈｗａｙｓｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆａｄｕｌｔｓ．Ｔｈｅｎｏｎ－ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｉｃｉｎｄｅｘｏｆｃｈｉｌｄｒｅｎａｎｄａｄｕｌｔｓｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏＰＡＥｓｗａｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅｏｆ１．ＴｈｅｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｉｃｒｉｓｋｏｆｈｕｍａｎｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏＢＢＰａｎｄＤＥＨＰｗｅｒｅｂｅｌｏｗｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅｏｆ１０－６．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｔｈａｌｉｃａｃｉｄｅｓｔｅｒ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｉｓｋ；ｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌ；Ｘｉ’ａｎＣｉｔｙ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０６－１５作者简介：彭辉 （１９９２－），男，山东省泰安市人，在读硕士

研究生，主要研究方向为水污染治理与修复。

基于活性炭纤维处理印染废水方法优选

彭　辉１，王玉军１，２，陈　阳３，赵　斐１，李凤娇１，杨鑫康１，董　飞４

（１山东农业大学资源与环境学院，山东 泰安 ２７１０１８；２土肥资源高效利用国家工程实验室，山东 泰安 ２７１０１８；３安徽理工大学地球与环境学院，安徽 淮南 ２３２００１；

４临沂市环境监测站，山东 临沂 ２７６０００）

摘　要：印染废水是当前工业废水处理的难点，污染物质主要来自各种染料、化学药剂等，具有污染浓度高、色度大、水质变化大等特点。分别用生物活性炭纤维法、活性污泥－生物活性炭纤维联合法处理印染废水，并对两种方法的处理效果进行比较。试验结果表明，活性污泥－生物活性炭纤维联合法处理印染废水，ＣＯＤ去除率为９４３％，色度值降至４０倍，悬浮物浓度降至４０ｍｇ／Ｌ，氨氮浓度降至２２ｍｇ／Ｌ；生物活性炭纤维法处理印染废水，ＣＯＤ去除率为８６０％，色度值降至５２０倍，悬浮物浓度降至２４０ｍｇ／Ｌ，氨氮浓度降至１５ｍｇ／Ｌ。活性污泥－生物活性炭纤维联合法对废水 ＣＯＤ、色度、悬浮物的处理效果优于生物活性炭纤维法。

关键词：牛仔布印染废水；生物活性炭纤维法；活性污泥－生物活性炭纤维联合法中图分类号：Ｘ７０３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００６５－０４

　　在我国工业废水排放量中，纺织印染业的废水排放量位列第五，其中印染废水日排放量大约

３００～４００万 ｔ，占工业废水总排放量的 ３５％［１］，

且印染废水具有水量大、可生化性低、色度高、

水质变化大等特点，是当前工业废水处理的难点

和焦点之一［２－４］。据统计，正在使用的染料达万

种之多，其结构复杂，大多具有潜在的毒性特

征［５－７］，若直接排放会对环境造成很大的威胁。

目前普遍采用传统生物法处理难度大［８］，脱色及

ＣＯＤ去除效果较差，往往附加化学氧化、活性炭吸附［９］，由于传统处理技术无法有效的达到处理

标准，需要新的工艺与技术来提高处理能力。本

试验采用生物活性炭纤维法、活性污泥 －生物活性炭纤维联合法处理牛仔布印染废水，测定两种

工艺处理前后的 ＣＯＤ、色度、氨氮、悬浮物等水质指标，比较两种工艺对废水的处理效果。

１　实验部分１１　材料与方法１１１　仪器与材料

生物反应器主体结构是两个底面积为 ２３２ｃｍ、高为４２ｃｍ、容积约为９８Ｌ的自制容器，分

别记为 Ａ１、Ａ２，生物反应器简图见图１。在处理阶段，Ａ１生物反应器填料为挂膜后的生物活性炭纤维，Ａ２生物反应器为挂膜后的生物活性炭纤维和活性污泥。反应器中的菌种及活性污泥取自于

泰安第一污水处理厂。反应器的底部具有曝气头

和排水功能，填料活性炭纤维均匀悬置在反应器

中。其他主要仪器设备见表１，活性炭纤维相关参数见表２。１１２　水质指标测定方法

ＣＯＤ测定采用重铬酸钾盐法 ＧＢ／Ｔ１１９１４－１９８９；色度测定采用稀释倍数法；氨氮测定采用纳氏试剂分光光度法ＨＪ５３５－２００９；固体悬浮物测定采用重量法ＧＢ／Ｔ１１９０１－１９８９。１２　试验过程１２１　活性污泥培养阶段

实验全程所使用的印染废水取自山东岱银集团

的牛仔布印染废水。活性污泥取自泰安第一污水处

理厂曝气池，培养活性污泥使其性能稳定。选取葡

萄糖作为碳源，在Ｃ∶Ｎ∶Ｐ＝１００∶５∶１的条件下，向水中加入一定量的微量元素作为培养用水，培养时

间为７ｄ。培养用水物质浓度见表３。

—５６—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

表１　主要仪器设备

名称 型号／规格 生产厂商

电子天平 （百分之一） ＭＥ８０２Ｅ 梅特勒－托利多仪器 （上海）有限公司

电子天平 （万分之一） ＭＥ１０４Ｅ 梅特勒－托利多仪器 （上海）有限公司

曝气机 ＨＸ－４０６ 乐事水族制品有限公司

电热恒温干燥箱 ＤＨＧ－９０３１Ａ 上海精宏实验设备有限公司

表２　活性炭纤维参数

主要指标名称 纤维活性炭过滤网

基材 涤纶纤维

活性炭 木质粉末活性炭

炭含量 ≥４５％

表３　活性污泥培养用水

药品 葡萄糖 尿素 Ｎａ２ＨＰＯ４ ＦｅＣｌ３ ＭｇＣｌ２ ＣａＣｌ２浓度／（ｍｇ／Ｌ） ３０６１２ ３８７８ ２３４７ １０２ １０２ １１２２４

１２２　活性炭纤维挂膜阶段待Ａ１、Ａ２反应器中的活性污泥培养稳定，分

别添加适量的废水，开启曝气装置进行闷曝，持续

２４ｈ。停止曝气，静置沉淀，排除 ２４Ｌ上清液，添加适量废水，继续进行闷曝。依此循环，约３０ｄ后挂膜成功，闷曝结束。

１２３　系统稳定运行阶段挂膜成功后，Ａ１反应器中的活性污泥排出，

Ａ２保持不变。每天通入定量印染废水，并且逐步提高进水 ＣＯＤ浓度，前３ｄ按 ＣＯＤ浓度比例为３∶１、２∶１、１∶１添加适量废水，让微生物逐渐适应印染废水浓度，第４ｄ添加印染废水。

为了试验系统稳定，把原水稀释２５倍，和正常运行出水大约保持一致。测定其各项指标，在处

理时间为１２ｈ、２４ｈ、３６ｈ、４８ｈ、６０ｈ、７２ｈ时测定出水的各项指标。

２　结果与讨论２１　对ＣＯＤ的处理效果

在相同条件下，分别利用生物活性炭纤维法、

活性污泥－生物活性炭纤维法联合处理印染废水，比较在相同处理时间下，ＣＯＤ去除效果。结果见图２。

由图２可知，随着处理时间的增加，ＣＯＤ去除率越高，处理效果越好。当处理时间为３６ｈ时，生物活性炭纤维法处理的牛仔布印染废水，ＣＯＤ去除率达到８１３％；活性污泥 －生物活性炭纤维联合法处理下，ＣＯＤ去除率达到９０９％。这是由于系统中微生物以污水中的有机物作为营养物质大

—６６—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

量繁殖，从而将污水中 ＣＯＤ大大降低，水力停留时间３６ｈ之后，系统趋于稳定。在 ＣＯＤ去除效果方面，活性污泥－生物活性炭纤维联合法处理效果优于生物活性炭纤维法。

２２　对色度的处理效果在相同条件下，分别利用活性污泥－生物活性

炭纤维联合法和生物活性炭纤维法处理印染废水，

比较在相同处理时间下，色度的去除效果。结果见

图３。由图３可知，随着处理时间的增加，色度值越来

越小，处理效果越好。前４ｈ，两种处理工艺对色度的处理相差不大，随着时间的增加，活性污泥－生物活性碳纤维联合法处理工艺优于生物活性炭纤维法处

理工艺；生物活性炭纤维法处理的牛仔布印染废水，

色度达到５２０倍，而在活性污泥法－生物活性炭纤维法的处理下，色度达到４０倍，能够达到国家排放标准 （５０倍）。因此，在色度去除方面，活性污泥－生物活性炭纤维联合法优于生物活性炭纤维法。

２３　对悬浮物的处理效果在相同条件下，分别利用活性污泥－生物活性炭

纤维联合法和生物活性炭纤维法处理印染废水，比较

在相同处理时间下，悬浮物的去除效果。结果见图４。由图４可知，随着处理时间的增加，悬浮物的

含量越来越小，处理效果越好。当处理时间为４８ｈ时，生物活性炭纤维法处理的牛仔布印染废水，悬

浮物浓度为５３６ｍｇ／Ｌ，在活性污泥 －生物活性炭纤维联合法处理下，悬浮物浓度为６０ｍｇ／Ｌ，虽然达不到国家排放标准 （≤５０ｍｇ／Ｌ），但活性污泥法－生物活性炭纤维法的处理效果较为明显。在处理时间为７２ｈ时，活性污泥 －生物活性炭纤维法的处理后悬浮物浓度为４０ｍｇ／Ｌ，已达国家排放标准 （≤５０ｍｇ／Ｌ），但是生物活性炭纤维法依旧达不到。在悬浮物处理方面，活性污泥－生物活性炭纤维联合法优于生物活性炭纤维法。

２４　对氨氮的处理效果在相同条件下，分别利用活性污泥－生物活性

炭纤维联合法和生物活性炭纤维法处理印染废水，

比较在相同停留时间下，氨氮的去除效果。结果见

图５。由图５可知，两种方法对氨氮的处理效果都很

明显，在１２～２４ｈ期间，活性污泥 －生物活性炭联合法处理氨氮去除效果最为明显，２４ｈ后系统区域稳定，处理时间７２ｈ时，氨氮浓度为２２ｍｇ／Ｌ；０～１２ｈ期间，生物活性碳纤维法处理氨氮效果明显，氨氮浓度降至１３６ｍｇ／Ｌ，２４～７２ｈ期间，氨氮浓度略有上升，总体呈下降趋势，处理后氨氮浓

度为１５ｍｇ／Ｌ。

—７６—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 基于活性炭纤维处理印染废水方法优选　彭辉

３　结论（１）在处理牛仔布印染废水的过程中，随着

处理时间的增加，ＣＯＤ的去除率越高，色度值、悬浮物的含量越来越小，氨氮含量总体趋势是下

降的。

（２）在处理时间为７２ｈ时，活性污泥 －生物活性炭纤维联合法处理印染废水，ＣＯＤ的去除率为９４３％，色度值降至４０倍，悬浮物浓度降至４０ｍｇ／Ｌ，氨氮浓度降至２２ｍｇ／Ｌ；生物活性炭纤维法处理过的印染废水，ＣＯＤ的去除率为 ８６０％，色度值降至 ５２０倍，悬浮物浓度降至 ２４０ｍｇ／Ｌ，氨氮浓度降至１５ｍｇ／Ｌ。活性污泥 －生物活性炭纤维联合法在 ＣＯＤ、色度、悬浮物三个指标方面均优于生物活性炭纤维法。

参考文献：

［１］朱红，孙杰，李剑超．印染废水处理技术 ［Ｍ］．北京：中国

纺织出版社，２００４：３－４．

［２］王建庆，李桂生，李戎．节能减排与我国印染行业的技术进步

［Ｊ］．染整技术，２００８，３０（６）：２６－３０．

［３］中华人民共和国环境保护部．２００６年全国水环境质量状况公

报 ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｈｂ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｈｊｚｌ／ｚｇｈｊｚｋｇｂ／ｌｓｓｊ／

２００６ｎｚｇｈｊｚｋｇｂ／．

［４］刘阳生，毛小苓．国内外环境风险评价研究进展 ［Ｊ］．应用

基础与工程科学学报，２００３，１１（３）：２６６－２７３．

［５］ＢｉｎｕｐｒｉｙａＡ．Ｒ，ＳｗａｍｉｎａｔｈａｎＫ．，ＫｕｚＣ．Ｓ．，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ

ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｒｅｍｏｖａｌｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄｂｙｎａｔｉｖｅａｎｄｍｏｄｉｆｉｅｄｍｙｃｅｌｉａｌ

ｐｅｌｌｅｔｓｏｆＴｒａｍｅｔｅｓｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒｉｎｖａｒｉｏｕｓｒｅａｃｔｏｒｍｏｄｅｓ．Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，９９（５）：１０８０－１０８８．

［６］ＢａｃｃａｒＲ．，ＢｌａｎｑｕｅｚＰ．，ＢｏｕｚｉｄＪ．，ｅｔａｌ．Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，ｔｈｅｒｍｏ

ｄｙｎａｍｉｃａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓｔｕｄｉｅｓｏｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｄｙｅｂｙａｃ

ｔｉｖａｔｅｄｃａｉｂｏｎｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｏｌｉｖｅ－ｗａｓｔｅｃａｋｅｓ．ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ

ｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２０１０，１６５（２）：４５７－４６４．

［７］张海峰，张砚军．灵捷微电解技术在印染废水处理中的应用

［Ｊ］．工业技术，２０１７（２０）：１１１－１１３．

［８］赵建夫，顾国维．染料工业废水的内电解混凝处理研究 ［Ｊ］．

同济大学学报，１９９３，２１（３）：３３９－３４２．

［９］ＳｌｏｋａｒＹＭ，ＭａｒｅｃｈａｌＡＭＬ．Ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｅｘｔｉｌｅ

ｗａｓｔｅｗａｔｅＩｓ［Ｊ］．ＤｙｅｓａｎｄＰｉｇｍｅｎｔｓ，１９９８，３７（４）：３３５－３５６．

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｈｏｄｏｆＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＴｒｅａｔｉｎｇＰｒｉｎｔｉｎｇａｎｄＤｙｅｉｎｇＷａｓｔｅｗａｔｅｒ

ＰＥＮＧＨｕｉ１，ＷＡＮＧＹｕ－ｊｕｎ１，２，ＣＨＥＮＹａｎｇ３，ＺＨＡＯＦｅｉ１，ＬＩＦｅｎｇ－ｊｉａｏ１，ＹＡＮＧＸｉｎ－ｋａｎｇ１，ＴＯＮＧＦｅｉ４

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＴａｉａｎＳｈａｎｄｏｎｇ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｉｎｔｉｎｇａｎｄｄｙｅｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｃｌｅａｎ．Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｍａｉｎｌｙｃｏｍｅｓｆｒｏｍａｖａｒｉｅｔｙｏｆｄｙｅｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ｅｔｃ．Ｏｖｅｒａｌｌ，ｉｔｈａｓｌｏｔｓｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｃｈｒｏｍａ，ａｎｄｂｉｇｃｈａｎｇｅｓｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｍｅｔｈｏｄａｎｄａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ

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ｂｉｏａｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｐｒｉｎｔｉｎｇａｎｄｄｙｅｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ－ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ，ｉｔｓｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣＯＤｗａｓ９４３％，ｔｈｅｃｈｒｏｍａｖａｌｕｅｒｅｄｕｃｅｄｔｏ４０ｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｍａｔｔｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｄｔｏ４０ｍｇ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｄｔｏ２２ｍｇ／Ｌ．ＴｈｅＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｗａｓ８６０％，ｔｈｅｃｏｌｏｒｖａｌｕｅｒｅｄｕｃｅｄｔｏ５２０ｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｍａｔｔｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｄｔｏ２４０ｍｇ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｄｔｏ１５ｍｇ／Ｌｂｙｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ－ｂｉｏａｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｏｎｔｈｅＣＯＤ，ｃｈｒｏｍａａｎｄｓｕｓｐｅｎｄｅｄｍａｔｔｅｒｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｂｉｏａｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｎｉｍｄｙｅｉｎｇａｎｄｐｒｉｎｔｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ；ａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ－ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ

—８６—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０５－３１基金项目：广西环境污染控制理论与技术重点实验室项目—

重金属铅镉与选矿药剂有机物水环境行为研究 （２０１５１２３１１），２０１６－２０１８。

作者简介：肖智尧 （１９９２－），男，在读硕士研究生，研究方向为矿山环境工程。

通信作者：曹长春 （１９６３－），男，副教授。

铅锌尾矿库中黄药对水合氢氧化铁形成的影响

肖智尧，蒋莉蓉，曹长春

（桂林理工大学环境科学与工程学院，广西环境污染控制理论与技术重点实验室，广西 桂林 ５４１００４）

摘　要：对铅锌尾矿库中的尾矿进行模拟淋溶实验，试验结果表明，当铁离子含量为２００ｍｇ／Ｌ、黄药含量为１００ｍｇ／Ｌ的淋滤溶液经过填充有颗粒物的淋溶柱后，浸出溶液中铁的含量分别＜００１ｍｇ／Ｌ，黄药的含量＜１ｍｇ／Ｌ。加入黄药后的酸性含铁废水与尾矿中的具有酸缓冲能力的矿物发生中和反应，ｐＨ值升高，形成水合氢氧化铁沉淀，但形成的水合氢氧化铁与未加黄药形成的水合氢氧化铁在形成的位置和形成

的形态上有所差异。

关键词：尾矿；黄药；水合氢氧化铁；淋溶实验

中图分类号：Ｘ７５　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００６９－０４

　　我国矿产资源储量很大，但是矿床品位平均不高，其中共生与伴生矿床居多［１］，需要经过选矿

加工才能作为冶炼的原料，对于矿产资源的综合利

用率较低。作为我国每年生产生活用量最多且用途

最广泛的铁矿石，其平均品位不到３０％，其余部分均为尾矿；像较常使用的铜、铅、锌等矿产经过

选矿后也将产生９０％以上的尾矿［２］。

在铅锌矿山的尾矿中含有大量的硫化矿物、重

金属及选矿过程中残留的选矿药剂等有机物，硫化

矿物经雨水、选矿废水、空气和细菌等因素共同作

用，在尾矿中形成酸性的间隙水，同时大量的铁离

子被释放并进入到间隙水中。当酸度提高时，显著

加速了尾矿中铅、锌、铜、镉等重金属离子的浸

出［３，４］。浸出到间隙水中的金属离子会与残留在尾

矿中的选矿药剂发生反应，形成配合物，并大大增

加其在溶液中的溶解度［５］，促进其从尾矿库中迁

移到周围的环境中去。

当酸性的富铁间隙水与尾矿中的碳酸盐矿物发

生中和反应，ｐＨ值上升，可形成水合氢氧化铁胶体沉淀，水合氢氧化铁具有极大比表面积和高表面

活性，对有机污染物和重金属离子尤其是 Ｃｄ、Ｐｂ和Ｃｒ等的迁移转化起着十分重要的作用［６－９］。

本实验采用自制装置进行淋溶来模拟铅锌尾矿

环境，由于实验时间等因素的限制，遵循铅锌矿中

黄铁矿、磁黄铁矿经氧化、淋溶产生酸性废水的原

理，直接采用硫酸铁来配置淋滤溶液，并加入黄

药，从而研究黄药对水合氢氧化铁胶体形成的

影响。

１　材料与方法１１　实验样品的采集

本研究采用破碎至４０目左右的灰岩颗粒填充模拟装置用来模拟尾矿颗粒。淋溶前测定样品颗粒

物的基本性质。

１２　分析方法尾矿颗粒样品采用Ｘ射线衍射 （Ｄ８ＡＤＶＡＮＣＥ，

德国Ｂｒｕｋｅｒ公司）和扫描电子显微镜及能谱扫描分析 （ＪＳＭ－６３８０ＬＶ，日本电子公司），淋溶液中金属离子含量用电感耦合等离子发射光谱仪 （Ｏｐｔｉｍａ８０００，美国ＰＥ公司）测定，淋溶液中黄药含量用多波长紫外分光光度计 （ＵＶ６１００Ａ，上海元析仪器有限公司）测定，淋溶液的 ｐＨ值用精密ｐＨ计 （ＳＴＡＲＴＥＲ３Ｃ，上海奥豪斯仪器有限公司）测定。

１３　淋滤液组成淋滤装置：淋滤柱内径５ｃｍ，高５０ｃｍ，柱底

装有滤嘴，装入粒径约为４０目的灰岩颗粒，装样时边装边捣实，样品高度为４０ｃｍ，为了保证淋滤液能够均匀地流入样品柱内，降低淋滤液在柱内的

不均匀性，在样品顶部铺一层石英砂。

实验所用的 Ｈ２ＳＯ４为分析纯，Ｆｅ２ （ＳＯ４）３为分析纯 （以 Ｆｅ计纯度２１％ ～２３％），烃基二硫代碳酸钠 （黄药）为工业药剂，由烟台君邦选矿材

料有限公司生产，浓度为８０％。淋滤液的配置：实验采用两组不同组分的溶液

分别对模拟装置进行淋滤，第一组：用 Ｆｅ２—９６—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

（ＳＯ４）３配制Ｆｅ３＋浓度为２００ｍｇ／Ｌ的淋滤液；第二

组：用Ｆｅ２ （ＳＯ４）３、黄药配制Ｆｅ３＋浓度为２００ｍｇ／

Ｌ、黄药浓度为１００ｍｇ／Ｌ的淋滤液。用１∶４的硫酸将两组淋滤液的ｐＨ值调节至２。淋滤实验的周期为６０ｄ，对模拟装置持续淋滤，

每天定时收集浸出液并经０４５μｍ滤膜处理，测定其

中的铁离子、黄药的含量及ｐＨ值，经过６０ｄ的淋滤后，取出淋溶柱中的颗粒物，风干后对其进行表征。

２　结果与讨论２１　浸出液ｐＨ值

淋滤实验期间收集淋溶柱的浸出液的 ｐＨ值见图１。

　　由图１可知，在开始实验的前几天，浸出液的ｐＨ值为弱酸性，随着反应时间的增加，收集液的ｐＨ值由酸性变为碱性，数值在７～８，当淋滤持续到３０ｄ后，收集液的ｐＨ值逐渐稳定在８左右，并保持到淋滤实验结束。

铅锌矿中的脉石主要为方解石和石英，经开采

后进入尾矿库中，并在尾矿中占绝大部分，因此淋

滤实验采用灰岩颗粒来模拟尾矿颗粒。当淋滤液进

入淋溶柱后与填充颗粒物中具有酸缓冲能力的矿物

发生反应，导致颗粒物间隙中淋滤液的 ｐＨ值上升，使浸出液的ｐＨ值最终稳定在８左右。２２　浸出液中重金属及黄药含量

将淋滤实验期间收集到的两组浸出液经０４５μｍ滤膜处理后，使用电感耦合等离子发射光谱测量其中Ｆｅ离子的含量，Ｆｅ离子的含量已经低于可检测的范围，得到的检测结果为负值，得出两组浸

出液中的Ｆｅ离子的含量均小于电感耦合等离子发射光谱仪可测下线００１ｍｇ／Ｌ。

对收集到的１、２号淋溶柱的浸出液，经紫外分光光度计检测，得到的吸光度值再由２号浸出液吸光度值减去当天的１号浸出液的吸光度值得到的

差值后，拟合黄药标准曲线，得到收集到的滤液中

的黄药含量均 ＜１ｍｇ／Ｌ，且随着实验时间的增加，逐渐减小到检测限外。

２３　样品颗粒物及表面沉积物成分结构分析取２号淋溶柱内填充的颗粒物，经过自然风

干，用 Ｘ射线衍射和扫描电子显微镜及能谱扫描对其进行测定。得到衍射图谱与最初的尾矿样品

及１号淋溶柱内的颗粒物衍射图谱并无较大差别。

图３为１号淋溶柱内颗粒物的 ＳＥＭ形貌特征图。图５为对微区域进行的ＥＭＡＸ能谱分析。

—０７—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　

根据ＸＲＤ衍射图谱的测量结果，１、２号淋溶柱内颗粒物样品经过淋滤实验后其中的主要成分为

方解石，以及少量的石英。根据以前的研究数

据［１０］及标准Ｘ射线衍射图谱卡片［１１］，在衍射图谱

２θ位置为３５°和６２°处并未出现明显的尖锐峰，因此Ｘ射线衍射没有明显检测到铁的氢氧化物或者是铁的氧化物的存在。将１号淋溶柱内颗粒物样品与未经淋滤的颗粒物样品的扫描电子显微镜的观测

结果对比可知，由１号淋溶柱取出的样品中一些颗粒物表面上附着一层絮状胶体，这些絮状胶体之间

结合紧密，表面有许多凸起的颗粒，且凸起颗粒的

密度较大。当反应的时间充足时，絮状胶体会逐渐

凝聚成一层形成沉淀，将整个颗粒物样品包裹起

来，使得整个颗粒物的粒径增大，原本较为光滑的

颗粒物表面在被包裹后变得粗糙。结合电感耦合等

离子发射光谱分析结果以及 ＥＭＡＸ能谱图，淋滤溶液中的铁离子基本停留在淋溶柱中，且颗粒物中

主要组成的元素是 Ｃａ、Ｏ、Ｃ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ，

得出这些包裹在颗粒物表面的胶体沉淀主要是以非

晶体形式存在的水合氢氧化铁胶体。

酸性富铁淋滤溶液进入淋溶柱后与颗粒物中碳

酸盐发生中和反应使溶液的碱性增加，导致水合氢

氧化铁胶体沉淀，并逐渐包裹在颗粒物的表面，当

此处的颗粒物均被水合氢氧化铁胶体沉淀包裹后，

阻止了中和反应的进行，使得此处的间隙溶液酸性

增加，阻碍了水合氢氧化铁的生成，随后溶液往下

流动并与下层的碳酸盐继续发生中和反应，从而又

—１７—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 铅锌尾矿库中黄药对水合氢氧化铁形成的影响　肖智尧

使得间隙水的碱性增加，促进水合氢氧化铁胶体沉

淀，循环往复，直至填充颗粒物中具有酸缓冲能力

的矿物被消耗殆尽。

取２号淋溶柱的填充颗粒物样品用扫描电子显微镜分析，了解样品的 ＳＥＭ形貌特征及对该微区域进行ＥＭＡＸ能谱分析。

根据紫外分光光度计测量的结果，２号淋溶柱的淋滤液中９９％的黄药在淋滤过程中已经发生了反应或者分解了。在取出２号淋溶柱内的填充颗粒物样品去做扫描电子显微镜分析时，在低于１号淋溶柱从上至下最先发现水合氢氧化铁胶体沉淀的位

置２０ｃｍ处才观测到水合氢氧化铁胶体沉淀的存在，并且２号淋溶柱取的样品颗粒物的 ＳＥＭ形貌特征与１号淋溶柱的有明显的区别。结合Ｘ射线衍射和ＥＭＡＸ能谱分析，２号淋溶柱所取的样品颗粒物依然为无定形的水合氢氧化铁，但是２号淋溶柱所取的样品颗粒的表面不仅包裹了一层膜状物质，

在这层膜上还出现了类似于鳞状的结构，不同于１号，淋滤柱内颗粒物表面的带有凸起颗粒的覆膜结

构，并且包裹在颗粒物表面的膜的厚度超过１号，鳞状的覆膜之间并不是紧密地贴在一起，而是略有

松散地团聚在一起，使得其拥有更大的比表面积。

３　结论在尾矿－水系统中，酸性废水与尾矿中具有酸

缓冲能力的矿物反应，使 ｐＨ值逐渐上升，废水中金属铁离子水解形成水合氢氧化铁胶体，氢氧化铁

胶体不断增多凝聚并沉淀附着在颗粒尾矿的表面，

形成非晶体态的覆膜，当酸性富铁废水中存在有选

矿残留的黄药时，形成凝聚并沉淀的水合氢氧化铁

胶体的位置会比不含黄药时的位置下降，并且形成

非晶体态的水合氢氧化铁覆膜的形态也会有明显的

区别。

参考文献：

［１］蔡世锋，杨殿．矿产资源的综合利用研究 ［Ｊ］．中国资源综合利用，２０００（２）：３－５．

［２］刘恋，郝情情，郝梓国，等．中国金属尾矿资源综合利用现状研究 ［Ｊ］．地质与勘探，２０１３（３）：４３７－４３．

［３］马少健，胡治流，陈建华，等．硫化矿尾矿重金属离子溶出实验研究 ［Ｊ］．广西大学学报 （自然科学版），２００２，２７（４）：２７３－２７５．

［４］饶运章，侯运炳，潘建平，等．尾矿库废水ｐＨ值对重金属污染的影响及治理技术研究 ［Ｊ］．中国矿业，２００３，１２（１２）：３６－３７．

［５］陈骏，王鹤年．地球化学 ［Ｍ］．北京：科学出版社，２００４．１９０－１９１．

［６］林怡英，吴宏海，曾丁才，等．合成铁氧化物矿物对苯酚的吸附实验研究 ［Ｊ］．矿物岩石，２００８（４）：２４－２９．

［７］ＥＪＥｌｚｉｎｇａ，ＲＫｒｅｔｚｓｃｈｍａｒ．ＩｎｓｉｔｕＡＴＲ－ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｏ－ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｏｒｔｈｏｐｈｏｓｐｈａｔｅａｎｄＣｄ（ＩＩ）ｏｎｔｏｈｅｍａｔｉｔｅ［Ｊ］．ＧｅｏｃｈｉｍｉｃａＥｔＣｏｓｍｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１３，１１７（５）：５３－６４．

［８］ＪＨｕ，ＧＣｈｅｎ，ＩＭＣＬｏ．ＲｅｍｏｖａｌａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆＣｒ（ＶＩ）ｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｍａｇｈｅｍｉｔｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，２００５，３９（１８）：４５２８－４５３６．

［９］ＪＤＯｓｔｅｒｇｒｅｎ，ＴＰＴｒａｉｎｏｒ，ＪＲＢａｒｇａｒ，ｅｔａｌ．ＩｎｏｒｇａｎｉｃＬｉｇａｎｄＥｆｆｅｃｔｓｏｎＰｂ（ＩＩ）ＳｏｒｐｔｉｏｎｔｏＧｏｅｔｈｉｔｅ（α－ＦｅＯＯＨ）：Ｉ．Ｃａｒｂｏｎａｔｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０００，２２５（２）：４６６－４８２．

［１０］周跃飞，谢越，周立祥．酸性矿山废水天然中和形成的富铁沉淀及其环境属性 ［Ｊ］．环境科学，２０１０（６）：１５８１－８８．

［１１］ＨＣＵＳｃｈｗｅｒｔｍａｎｎ，ＲＭＣｏｒｎｅｌｌ．ＩｒｏｎＯｘｉｄｅｓｉｎｔｈｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙ：ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｌａｙＭｉｎｅｒａｌｓ，２０００，２７（３）：３９３－３９３．

ＥｆｆｅｃｔｏｆＸａｎｔｈａｔｅｏｎｔｈｅＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＨｙｄｒｏｕｓＦｅｒｒｉｃＯｘｉｄｅｉｎＬｅａｄ－ｚｉｎｃＴａｉｌｉｎｇｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒ

ＸＩＡＯＺｈｉ－ｙａｏ，ＪＩＡＮＧＬｉ－ｒｏｎｇ，ＣＡＯＣｈａｎｇ－ｃｈｕｎ（ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｃｈｏｏｌｏｆ

ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕｉｌｉｎＧｕａｎｇｘｉ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｓｉｍｕｌａｔｅｄｌｅａｃｈｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓｉｎｌｅａｄ－ｚｉｎｃｔａｉｌｉｎｇｓｐｏｎｄｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ２００ｍｇ／Ｌｆｅｒｒｉｃｉｏｎａｎｄ１００ｍｇ／Ｌｘａｎｔｈａｔｅｗａｓｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｔａｉｌｉｎｇｓｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｌｕｍｎｗａｓｄｉｓｓｏｌｖｅｄ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｉｒｏｎｉｎｔｈｅｌｅａｃｈｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ００１ｍｇ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｘａｎｔｈａｔｅｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ１ｍｇ／Ｌ．Ｔｈｅａｃｉｄｉｃｉｒｏｎ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｆｔｅｒａｄｄｉｎｇｔｈｅｘａｎｔｈａｔｅｕｎｄｅｒｗｅｎｔａｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｗｉｔｈｍｉｎｅｒａｌｓｈａｖｉｎｇａｃｉｄｂｕｆｆｅｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｉｎｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓ，ａｎｄｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｏｆｏｒｍｈｙｄｒａｔｅｄｆｅｒｒｉｃｈｙｄｒｏｘｉｄｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ，ｂｕｔｔｈｅｆｏｒｍｅｄｈｙｄｒａｔｅｄｆｅｒｒｉｃｈｙｄｒｏｘｉｄｅｗａｓｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｎｏｘａｎｔｈａｔｅａｄｄｅｄ．Ｔｈｅｈｙｄｒａｔｅｄｆｅｒｒｉｃｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｄｉｆｆｅｒｉｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｉｌｉｎｇｓ；ｘａｎｔｈａｔｅ；ｉｒｏｎｏｘｙｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ；ｌｅａｃｈｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０６－０２基金项目：深圳市科技创新委员会项目 《市政污泥热解处理

关键技术研发》（ＪＳＧＧ２０１６０２２９１７３６０３６５７），深圳市发展与改革委员会深圳城市污水处理与再生利用工程实验室、深圳市污泥处理

与资源化重点实验室等项目资助。

通信作者：王越兴 （１９７７－），博士，浙江绍兴人，高级工程师，主要研究方向：污泥及水处理工艺、环境微生物、底泥污染

机理及治理等。

市政污泥热解炭化设备的研制

林玉鹏１，吴春雷１，陈立春１，王越兴２

（１深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 ５１８０３５；２深圳市水务 （集团）有限公司，广东 深圳 ５１８０３５）

摘　要：介绍了自主研发的市政污泥热解炭化工艺技术和外热式回转窑热解炭化设备，对热解炭化系统的设备结构及运行情况进行了解析。该热解系统实现了无害化、减量化、资源化为一体，具有物料适应

性广、能耗低、可移动、占地小、运行稳定等优点。对臭气、粉尘等问题提出了针对性的解决措施。

关键词：市政污泥；热解炭化；外热式回转窑；设备研制

中图分类号：Ｘ７０３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００７３－０６

　　市政污泥热解炭化这一新兴的污泥处理技术，由于其对市政污泥的减量率高、稳定化程度

高、环境影响小，集无害化、减量化及资源化为

一体，受到了越来越高的关注。然而，目前国内

对污泥热解炭化技术仅停留于理论上的研究和实

验室的小试，导致污泥热解炭化技术工程应用较

少。面对庞大的市政污泥处理市场，迫切需要进

行技术创新，研究节能、高效、环保的热解炭化

设备。

本文介绍了具有自主知识产权的污泥热解炭化

工艺技术和外热式回转窑热解炭化设备，并对设备

结构特点及运行情况进行说明，总结了部分问题，

并提出了相应对策。

１　热解炭化系统工艺流程与参数１１　工艺流程

研制的市政污泥热解炭化系统包括污泥干化、

热解炭化、热解气净化与利用、炭渣资源化利用部

分，工艺流程图如图１所示。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

（１）污泥干化污水厂含水率８０％的湿污泥采用污泥泵将污

泥送至干化机。干化机选用目前成熟的浆叶式烘干

机，浆叶式烘干机内部设置搅拌桨，使污泥在桨叶

的搅动下，与热载体以及热表面充分接触，从而达

到干燥目的。干化机的干化介质采用导热油，其热

源来自于燃烧室，燃烧室内设置一套管式换热器，

对导热油进行加热。干化后污泥通过螺旋输送机送

入热解系统。

（２）热解炭化污泥颗粒通过螺旋输送机输送至外加热式的回

转窑热解系统，热气通过回转窑外壁将污泥升温至

４００～５００℃，使污泥中的有机质完全裂解，形成生物炭、生物油 （焦油）、热解气。其中，热解炭渣

由螺旋输送机送出资源化利用，热解气净化后

回用。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　 （３）热解气净化与利用热解过程中产生的热解气含水粉尘、水汽

以及焦油，需进行净化处理。净化工艺采用

“旋风除尘 ＋二级洗涤”的方式，热解气首先进入旋风除尘器，进行除尘。除尘后的热解气进

入一级水洗涤塔，雾化的水滴不仅可捕捉粉尘，

而且将热解气的温度降低，含粉尘的污水可直

接排入污水厂处理；经过水洗涤后的热解气进

入二级水洗涤塔，进一步净化热解气。由洗涤

塔排出的热解气进入去水分离器，去除随热解

气排出的水滴和油滴。去水分离器排出的干净

热解气进入燃烧室，直接喷进辅助燃料 （可选

用液化石油气、天然气、沼气等）的火焰头上，

从而达到完全燃烧。燃烧产生的高温烟气先通

过换热器，将烘干机的冷导热油加热，为烘干

机提供热源，然后高温烟气进入回转窑的外部

夹套，从而加热回转窑的外壁，为回转窑内的

污泥热解提供能源。

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 市政污泥热解炭化设备的研制　林玉鹏

　　 （４）炭渣资源化利用污泥炭渣外运资源化处理，可制备成透水

砖。透水砖是使用再生绿色材料生产的环保型

再生混凝土路面砖，以建筑废弃物再生骨料、

碎石为主要原料，并添加污泥热解再生碳为功

能组分，依据经过针对性设计的科学配比及成

型工艺，使用针对性开发的特制模具成型，产

品具有渗透能力强、可过滤有害物质、强度高、

外观美观、耐久性好、环保无污染等诸多优点。

１２　工艺参数处理规模：１０ｔ／ｄ；导热油的温度：１９０～２１０℃；

半干污泥含水率：４０％；热解温度：４５０～５００℃；热解停留时间：４０ｍｉｎ；污泥炭产量：１４ｔ／ｄ。２　外热式回转窑热解炭化设备的研制２１　热解炭化设备主要部件

热解炭化设备的主要部件有回转窑反应炉、冷

凝式洗涤塔、燃烧室、进出料装置。

（１）回转窑反应炉。回转窑反应炉是一种外热式反应炉，由夹套内的热烟气加热窑壁，物料

随着带有倾角的回转窑转动，从窑头缓慢移动至

窑尾。在移动过程中，污泥颗粒不断与窑壁接

触，获得热解能源。热烟气不与物料接触，提高

了热解气和炭的品质，并且大大减少了热解气的

处理难度和处理量。此外，为了确保物料热解过

程中产生的焦油不会粘附于回转窑反应炉的内壁

上，影响传热效率，在回转窑内使用了独特的浮

动搅推装置和钢球循环系统，该浮动搅推装置于

回转窑旋转运动中刮刷窑内壁并同时磨碎、混合

物料，避免物质如焦油黏壁，而维持最优的热传

效率。同时，热解炭化设备采用双重密封的螺旋

推料机进行密封，确保极少空气可能渗进，以达

到极度缺 （贫）氧环境的热解。

（２）冷凝式洗涤塔。冷凝式洗涤塔是一种喷淋洗涤塔，洗涤液以水为主。洗涤液通过喷嘴形成

细小液滴，不断吸附热解气中的焦油和粉尘。污泥

热解过程中产生的热解气成分复杂，如不进行净

化，将影响回转窑的使用性能、燃烧尾气成分。因

此需对热解气进行净化，然后再燃烧。系统将采用

洗涤塔和去水分离器，以完全去除热解气中的粉

尘、焦油以及水汽，达到完全净化。

（３）燃烧室。经过洗涤的热解气通入燃烧室，喷至辅助燃料的火焰头进行完全燃烧，产生的热气加热

导热油盘管后引导至回转窑的夹套，加热回转窑。当

热解气产生的热气不足，不能够将回转窑加热到所需

的热解温度，可通过添加辅助燃料，如天然气、液化

石油气，与热解气一起燃烧，加热回转窑。

（４）出料螺旋输送机。刚从回转窑排出的炭温度较高，约为２５０℃，直接与空气接触容易发生自燃。出料螺旋输送机是一种带有间接水冷的输送

装置。炭在排出的过程中，热量传递至螺旋输送机

的筒壁，冷却水不断流经筒壁外，将筒壁的热量带

出，从而降低炭的温度。从筒壁排出带有热量的冷

却水，通过外置的风机，降低冷却水的温度，泵送

回输送机的筒壁上，实现循环使用。

—６７—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

２２　热解炭化设备的特征２２１　热解气品质高

本文研制的热解炭化设备为外热式回转窑热解

设备。在外热式回转窑设备中，热源在窑体外部，

与窑内的物料不直接接触，通过窑体壁面将热量传

递给窑内的物料。而在内热式回转窑中，热源在转

动的窑体内与物料直接接触进行热量传递［１］。与

内热式回转窑相比，外热式回转窑间接加热产生的

气量小，热解气不被热源污染，气体中的 ＣＯ２和氮氧化合物 （ＮＯｘ）含量低。

本文研制的外热式回转窑热解炭化设备热解过

程中产生的热解气含粉尘、水汽以及焦油，经热解

气净化系统处理后品质较高。

２２２　干化与炭化热源一体化传统干化设备和解热设备均采用电、锅炉或者

燃烧机加热为热源进行换热，需要分别配备一套热

源设备，投资成本高，热源设备重复。本文研制的

热解炭化设备是使用一套热源设备，利用燃烧机燃

料产生的热烟气分别为热解设备和干化设备提供热

源，利用余热，减少新增设备，降低投资成本，有

效利用和拓展设备功能，从而达到降低成本、节约

能源的目的。

热解气与辅助燃料在燃烧室完全燃烧，燃烧产

生的高温烟气先通过燃烧室内的管式换热器，将烘

干机的冷导热油加热，为烘干机提供热源；然后高

温烟气进入回转窑的外部夹套，从而加热回转窑，

为回转窑内的污泥热解提供能源。

２２３　物料适应性广本文研制的外热式回转窑热解炭化设备可接受

任何形态的物料，污泥、液体、固体等皆可，且不

需干燥或磨碎，仅切碎即可。其他热解设备，如在

流化床中，固体颗粒水份、灰分、粒径、密度、颗

粒形状、颗粒表面粗糙度等对流化特性有相当程度

的影响［２］，因此，对比其他热解设备，本文研制

的热解设备的物料适应性更广。

２２４　结构紧凑，可实现撬装式结构本文研制的污泥热解炭化系统通过对热解炉、

燃烧炉、再燃炉优化布置，同时整合热解气净化系

统，将整个热解系统进行整体模块设计，实现撬装

式结构。结构紧凑，便于移动，节省制造与建设成

本，大大减少占地面积，从而获得更具优势的市场

竞争力。

３　运行情况说明３１　污泥性质 （表１）

表１　污泥性质

水／％ 挥发分／％ 灰分／％ 固定碳／％ Ｃ／％ Ｈ／％ Ｎ／％ Ｓ／％ Ｏ／％ 发热量／（ＭＪ／ｋｇ）

７９９０ ３２４２ ５８８０ ８７８ ４３８２ ７５４ ７１５ ０９８ ４０５２ ６７１

３２　工艺参数导热油温度：２００℃；干化污泥含水率：４０％；

热解进料速率：１５０ｋｇ／ｈ；热解温度：５００℃；热解停留时间：４０ｍｉｎ；炭渣产率：６５％ （干组分）。

３３　结果与讨论（１）彻底实现污泥无害化

将脱水干化后的污泥和热解后的污泥炭渣于室

外环境中存放７ｄ。如图８所示，干化污泥含有机物，细菌分解时发出恶臭；而污泥热解将污泥中有

机质炭化，有效杀死病菌，污泥热解炭渣性质稳

定，保持不变。因此，市政污泥热解炭化技术能够

彻底实现污泥无害化。

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 市政污泥热解炭化设备的研制　林玉鹏

　　 （２）污泥减量化明显根据污泥炭渣的产率可知，污泥干组分减量

３５％，通过整个市政污泥热解炭化系统处理，对于含水率为８０％的原始污泥，减量化程度达到８５％以上，大大减少了污泥量，减量化程度高。

（３）设备能耗低热解炭化设备产生的热解气可燃烧利用为污泥

热解炭化系统供能，降低系统能耗。根据现场污泥

热解炭化设备运行状况可知，以天然气为燃料，设

备的能耗为１６～１８ｍ３／ｈ。（４）实现长期稳定化运行本文研究的市政污泥热解炭化系统经过多次试

运行 （８ｈ连续试运行、２４ｈ连续试运行、４８ｈ连续试运行等），运行状况良好，并确定了各工艺最

佳运行参数，目前正式投入运营，运行稳定，实现

了长期稳定化运行。

４　存在问题及措施（１）污泥干化产生臭气外溢目前，污泥热解炭化系统对于干化机干化污泥

产生的水汽没有进行净化处理，产生的臭气外溢，

影响工作及周边环境。市政污泥干化过程产生的臭

气最主要的成分是氨气和硫化氢，同时伴有其他少

量成分 （如硫醇、硫醚、二氧化碳等）［３］。采取如

下措施进行除臭处理：干化机干化污泥产生的水汽

先送入间接式冷凝器，冷凝产生的冷凝污水送入污

水处理厂，不凝气体臭气引入热解系统的燃烧器进

行高温燃烧。

（２）产生含粉尘和炭渣的废水目前，污泥热解炭化系统热解气净化工序会产

生含粉尘和炭渣的废水，由于本文研制的热解炭化

系统位于污水处理厂内，可直接排入污水厂处理，

无需考虑废水处理。然而，考虑到热解炭化设备的

推广应用以及增加废水处理设施对整个热解系统带

来的种种不便，建议优化热解气净化工艺，采用高

温除尘净化工艺。高温除尘技术是指在高温下对含

尘气体进行除尘处理，使气体在高温状态下，过滤

气体中的粉尘而不产生废水。

参考文献：

［１］吴静，李选友，陈宝明，高玲，王瑞雪，赵改菊，王成运．

大颗粒低填充率外热式回转窑传热系数模型的构建 ［Ｊ］．农

业工程学报，２０１４，３０（１３）：２５６－２６２．

［２］孙立，张晓东．生物质热解气化原理与技术 ［Ｍ］．北京：化

学工业出版社，２０１３：２１７－２２４．

［３］周杰，吴敏，牛明星，吕药灵，姜晓琳．污泥干化过程恶臭

气体释放的研究进展 ［Ｊ］．中国给排水，２０１５（４）：２５－２７．

ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭｕｎｉｃｉｐａｌＳｌｕｄｇｅＰｙｒｏｌｙｓｉｓＣａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

ＬＩＮＹｕ－ｐｅｎｇ１，ＷＵＣｈｕｎ－ｌｅｉ１，ＣＨＥＮＬｉ－ｃｈｕｎ１，ＷＡＮＧＹｕｅ－ｘｉｎｇ２

（１．ＳｈｅｎｚｈｅｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．Ｌｔｄ．，ＳｈｅｎｚｈｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１８０３５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＰｙｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｅｘｔｅｒｎａｌｔｈｅｒｍａｌｒｏｔａｒｙｋｉｌｎｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈａｒｍｌｅｓｓｎｅｓｓ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｌｕｄｇｅ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｗｉｔｈｗｉｄｅａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｔｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｆｒｅｅｍｏｖｅ，ｓｍａｌｌｆｏｏｔｐｒｉｎｔａｎｄｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｏｄｏｒ，ｄｕｓｔａｎｄｏｔｈｅｒｉｓｓｕｅｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ｅｘｔｅｒｎａｌｔｈｅｒｍａｌｒｏｔａｒｙｋｉｌｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０７－１１作者简介：陈涛 （１９７６－），河南永城人，工程师，研究方向

为水文水资源。

永城市浅层地下水水化学

特征和水质状况分析

陈　涛（河南省商丘水文水资源勘测局，河南 商丘 ４７６０００）

摘　要：以永城市浅层地下水为研究对象，采用舒卡列夫分类法对浅层地下水进行划分，按照水资源区对矿化度、总硬度、ｐＨ的分布特征进行论述，分析浅层地下水水质现状和水质污染原因。

关键词：浅层地下水；水化学特征；水质状况；永城市

中图分类号：Ｘ５２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００７９－０４

１　研究区域概况永城市地处河南省东部，全市面积１９９４ｋｍ２，

地面高程３１～３５ｍ，地势由西北向东南倾斜。地下水埋深为２～４ｍ，地下水位变化主要受降水入渗补给和人工开采影响。境内有王引河、沱河、浍

河、包河４条主要河流，均属淮河流域。２　浅层地下水化学特征分析２１　评价范围与评价方法

本次地下水水质评价范围为永城市浅层地下

水，评价区面积为１９９４ｋｍ２。布设地下水采样点６５个，约每３１ｋｍ２１个。考虑到样品的代表性、样品点的控制性等因素，选择具有代表性的２６个采样点进行地下水水化学类型评价。将永城市４条主要河流，划分成４个水资源区，分别为王引河水资源区、沱河水资源区、浍河水资源区及包河水资源

区，并以水资源区作为计算分区 。

地下水化学分类采用舒卡列夫分类法［１］，即根

据地下水中 ６种主要离子 （Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、ＨＣＯ－３、ＳＯ

２－４ 、Ｃｌ

－）和矿化度划分，将含量＞２５％ｍｇ当量的阴离子和阳离子进行组合，可组合出４９型水，并将每型用１个阿拉伯数字作为代号，然后按矿化度的大小划分为４组，分别为Ａ组 （矿化度

≤１５ｇ／Ｌ）、Ｂ组 （１５ｇ／Ｌ≤矿化度≤１０ｇ／Ｌ）、Ｃ组 （１０ｇ／Ｌ≤矿化度≤４０ｇ／Ｌ）、Ｄ组 （矿化度≥４０ｇ／Ｌ），最后将地下水化学类型用阿拉伯数字 （１～４９）与字母 （Ａ、Ｂ、Ｃ或Ｄ）组合在一起。２２　浅层地下水水化学类型

地下水的水化学特征，是受区域地质、地貌、

水文气象，含水层岩性及地下水的形成条件决定

的［１］。永城市地下水水化学类型阴离子以 ＨＣＯ－３型为主，２６眼监测井中，１４眼为 ＨＣＯ－３ 型，占监测总井数的５３８％。６眼为 ＨＣＯ－３ ＋ＳＯ

２－４ 型，占

监测总井数的２３１％，主要分布在永城市东部和北部各乡镇。３眼为 ＨＣＯ－３ ＋ＳＯ

２－４ ＋Ｃｌ

－型，主要

分布在永城市西部龙岗乡和"

城乡，占监测总井数

的１１５％。３眼为 ＨＣＯ－３ ＋Ｃｌ－型，主要分布在永

城市城关镇及西北部乡镇蒋口乡和顺河乡，占监测

总井数的１１５％。阳离子以Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋为主，２６眼监测井中，１０眼为 Ｃａ２＋ ＋Ｍｇ２＋型，占监测总井数的 ３８５％。水化学类型以 ＨＣＯ３－Ｃａ

２＋ ＋Ｍｇ２＋为主，占监测井总数的１９２％，主要分布在太丘乡、马牧乡、駉阳乡、马桥乡和卧龙乡。按

矿化度大小分组，永城市浅层地下水９６２％的为Ａ组，仅有１眼监测井为 Ｂ组，未出现高矿化度的 Ｃ组和 Ｄ组。２３　矿化度、总硬度、ｐＨ值分布特征２３１　矿化度分布特征

永城市浅层地下水９８３％的评价区矿化度含量≤２ｇ／Ｌ，＞２ｇ／Ｌ的仅占１７％。其中包河区矿化度含量≤２ｇ／Ｌ的占评价面积的９９４％，＞２ｇ／Ｌ的仅占０６％；浍河区矿化度含量≤２ｇ／Ｌ的占评价面积的９９２％， ＞２ｇ／Ｌ的仅占０８％；沱河区矿化度含量≤２ｇ／Ｌ的占评价面积的９７４％， ＞２ｇ／Ｌ的仅占２６％；王引河区矿化度含量≤２ｇ／Ｌ的占评价面积的９７５％， ＞２ｇ／Ｌ的仅占２５％。矿化度最大值分布情况：包河区最大值２０８ｇ／Ｌ，浍河区最大值１８５ｇ／Ｌ，沱河最大值４９０ｇ／Ｌ，王引河区最大值５７９ｇ／Ｌ。详见表１。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

表１　矿化度现状分区评价统计表

水资源区 总面积／ｋｍ　　　　　　≤２ｇ／Ｌ　　　　　　 　　　　　　　＞２ｇ／Ｌ　　　　　　　计算面积／ｋｍ 百分比／％ 计算面积／ｋｍ 百分比／％

浍河区 ６３４ ６２９ ９９２ ５ ０８

沱河区 ５３１９ ５１７９ ９７４ １４ ２６

包河区 ３４５８ ３４３８ ９９４ ２ ０６

王引河区 ４８２３ ４７０３ ９７５ １２ ２５

总计 １９９４ １９６１ ９８３ ３３ １７

２３２　总硬度分布特征永城市浅层地下水３６９％的监测井总硬度含

量 ＞６５００ｍｇ／Ｌ。永城市沱河区总硬度含量 ＜２５０ｍｇ／Ｌ的占监测井数的４５％，２５０～３５０ｍｇ／Ｌ的占５３％，３５０～４５０ｍｇ／Ｌ的占 １４２％，４５０～５５０ｍｇ／Ｌ的占 １６７％，５５０～６５０ｍｇ／Ｌ的 占１１０％， ＞６５０ｍｇ／Ｌ的占４８９％；包河区总硬度含量 ＜２５０ｍｇ／Ｌ的占监测井数 １３４％，２５０～３５０ｍｇ／Ｌ的占 ２９８％，４５０～５５０ｍｇ／Ｌ的 占

３０４％， ＞６５０ｍｇ／Ｌ的占２６４％；浍河区总硬度含量 ＜５０ｍｇ／Ｌ的占监测井数 ５３％，２５０～３５０ｍｇ／Ｌ的占 ２６３％，３５０～４５０ｍｇ／Ｌ的占 ５４％，４５０～５５０ｍｇ／Ｌ的占９５％，５５０～６５０ｍｇ／Ｌ的占１０１％， ＞６５０ｍｇ／Ｌ的占３９７％；王引河区总硬度含量２５０～３５０ｍｇ／Ｌ的占监测井数的 １７０％，３５０～４５０ｍｇ／Ｌ的占 １９２％，４５０～５５０ｍｇ／Ｌ的占 １０％，５５０～６５０ｍｇ／Ｌ的占 ２０２％， ＞６５０ｍｇ／Ｌ的占３３６％。详见表２。

表２　总硬度现状分区评价统计表

水资

源区

监测

井数

　＜２５０ｍｇ／Ｌ　 ２５０～３５０ｍｇ／Ｌ ３５０～４５０ｍｇ／Ｌ ４５０～５５０ｍｇ／Ｌ ５５０～６５０ｍｇ／Ｌ　＞６５０ｍｇ／Ｌ　

井

数

百分比

／％井

数

百分比

／％井

数

百分比

／％井

数

百分比

／％井

数

百分比

／％井

数

百分比

／％

浍河区 １８ １ ５５ ５ ２７８ １ ５５ ３ １６７ ３ １６７ ５ ２７８

沱河区 ２３ １ ４３ １ ４３ ５ ２１８ ２ ８７ ２ ８７ １２ ５２２

包河区 １４ ３ ２１４ ４ ２８６ ０ ０ ４ ２８６ ０ ０ ３ ２１４

王引河区 １０ ０ ０ ０ ０ ２ ２００ １ １００ ３ ３００ ４ ４００

总计 ６５ ５ ７７ １０ １５４ １２ １８５ ６ ９２ ８ １２３ ２４ ３６９

表３　ｐＨ值现状分区评价统计表

水资源区 监测井数　　　６５～７０　　　 　　　７０～８０　　　 　　　８０～８５　　　井数 百分比／％ 井数 百分比／％ 井数 百分比／％

浍河区 １８ １ ５６ １６ ８８９ １ ５５

沱河区 ２３ ０ ０ ２０ ８７０ ３ １３０

包河区 １４ ２ １４３ １１ ７８６ １ ７１

王引河区 １０ ０ ０ ９ ９００ １ １００

总计 ６５ ３ ４６ ５６ ８６２ ６ ９２

２３３　ｐＨ值分布特征永城市浅层地下水 ８６２％的监测井 ｐＨ值在

７０～８０。其中沱河区 ｐＨ值 ８０～８５的占１５２％，７０～８０的占８４８％；包河区 ｐＨ值６５～７０的占７２％，７０～８０的占７８６％，８０～８５的占 １４２％；浍河区 ｐＨ值 ６５～７０的占

６５％，７０～８０的占 ８２４％，８０～８５的占１１１％；王引河区 ｐＨ值 ７０～８０的占 ８８６％，８０～８５的占１１４％。详见表３。３　浅层地下水水质现状评价

评价区共布设地下水水质监测井６５眼，水质监测项目选取ｐＨ值、矿化度、总硬度、氨氮、挥

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

发酚、硫酸盐、氯化物和氟化物共计８项。地下水评价标准采用 《ＧＢ／Ｔ１４８４８－９３地下水质量标准》［２］，将其 Ⅲ 类水标准值确定为地下水水质控制标准，评价方法采用单指标评价法进行评价。确

定单井现状地下水水质的类别，然后按照超标率和

最大超标倍数两个指标进行评价，并按４条河流分区进行统计分析。

永城市浅层地下水总硬度超标率为 ６４６％，全市总硬度超标倍数最大值出现在王引河区条河乡

韶山村，超标５８倍。其中王引河区超标率最大，超标率为８００％；包河区最小，超标率为５００％。永城市浅层地下水氨氮超标率为１３８％，全市氨氮超标倍数最大值出现在沱河区高庄镇铝厂，超标

１９８倍。其中浍河区氨氮超标率最大，超标率为１５８％，包河区氨氮未检出。永城市浅层地下水矿化度超标率为 ５６９％，全市最大超标倍数为 ５８倍，出现在王引河区条河乡徐山村。其中沱河区矿

化度超标率最大，超标率为７７３％；包河区超标率最小，超标率为２１４％。永城市浅层地下水氟化物超标率为６０％，全市超标倍数最大值出现在王引河区芒山镇姜楼村，超标倍数为５８倍。其中包河区氟化物超标率最大，为 ６４３％，超标率最小的为王引河区，超标率为５００％。永城市浅层地下水氯化物超标率为２１５％，全市超标倍数最大值出现在沱河区薛湖镇董庄，超标倍数为 ３８倍。其中王引河区超标率最大，超标率为３００％；浍河区超标率最小，超标率为 １５８％。永城市浅层地下水硫酸盐超标率４０％，全市硫酸盐最大超标倍数出现在王引河区条河乡韶山村，超标倍数为

１０倍。其中王引河区超标率最大，７００％的监测井超标。永城市浅层地下水监测井中挥发酚均未

检出。

水质监测井的水质类别由各监测项目的评价

结果确定。评价结果表明，永城市 ６５眼监测井中，符合地下水Ⅲ类水质类别要求的共计２０眼，占监测井总数的 ３０８％。其余 ６９２％的监测井为劣质井 （Ⅳ类、Ⅴ类下同），其中Ⅳ类水 １２眼，Ⅴ类水３３眼，表明永城市浅层地下水已遭到相当程度的污染。其中沱河区 ２２眼井中，Ⅲ类水有 ５眼，占 ２２７％；劣质井共计 １７眼，占７７３％。包河区 １４眼井中，符合地下水Ⅲ类水质类别要求的和劣质水井各占５００％。浍河区１９眼井中，符合地下水Ⅲ类水质类别要求的有 ６眼，占３１５％；劣质井共计 １３眼，占 ６８５％。王引河区 １０眼井中，符合地下水Ⅲ类水质类别要求的有 ２眼，占 ２００％；劣质井 ８眼，占８００％。在评价的４个区域中，王引河区地下水水质最差，劣质水井占到８００％，其次是沱河区占７７３％，浍河区占 ６８５％，包河区地下水水质稍好，５００％的监测井符合地下水Ⅲ类水要求。

４　永城市浅层地下水水质污染分析根据单井综合评价选取的污染项目确定监测井

的水质类别，按水资源三级区进行统计分析监测井

的代表面积，确定该监测井水质类别代表的地下水

分布面积。此次永城市浅层地下水水质现状分析确

定氨氮为主要污染项目。

评价结果表明：永城市浅层地下水污染面积为

１７９７ｋｍ２，占评价区面积的９１％。其中轻度污染面积为７２８ｋｍ，占３７％，重度污染面积为１０６９ｋｍ，占５４％，未受到污染的面积为 １８１４３ｋｍ，占８９９％。４个水资源分区中，沱河区重污染面积为７３２７ｋｍ，占 １３８％；浍河区重污染面积为３３６２ｋｍ，占 ５３％；包河区、王引河区无重污染区。

表４　永城市浅层地下水水质污染分析

水资

源区行政区

地下水

性质

地下水计

算面积／ｋｍ２地下水

水质类别

　地下水劣质区　 　　　被污染的水质项目　　　

名称 面积／ｋｍ２ 名称监测值

／（ｍｇ／Ｌ）３污染指

数Ｐ４ｉ

涡东诸河区 永城市 浅层地下水 １９９４

Ⅴ 包河区 ７２１５ 氨氮 ０１３ ３２

Ⅴ 浍河区 ３３６２ 氨氮 ２７３ ６８

Ⅴ 沱河区 ７５８５ 氨氮 ３４８ ８７

Ⅴ 王引河区 ７５２２ 氨氮 ０３１ ７８

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 永城市浅层地下水水化学特征和水质状况分析　陈涛

５　结语永城市独特的地形地貌以及原始的沉积环境决定

了浅层地下水中总硬度、矿化度、氟化物等天然水化

学主要成分含量较高，后期的人类活动是导致氨氮超

标的主要原因。因此应建立浅层地下水水质动态监测

系统、水污染评价和管理制度，制定地下水相应的保

护措施，以解决污染源问题，从而改善地下水水质。

参考文献：

［１］水利部水利水电规划总院．全国水资源综合规划技术大纲

［Ｚ］．２００５．

［２］地下水质量标准：ＧＢ／Ｔ１４８４８－９３［Ｓ］．北京：中国标准出

版社，１９９３．

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｈａｌｌｏｗＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎＹｏｎｇｃｈｅｎｇＣｉｔｙ

ＣＨＥＮＴａｏ（ＳｈａｎｇｑｉｕＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕ，ＳｈａｎｇｑｉｕＨｅｎａｎ４７６０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｃｈｕｋａｒｅｖＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｌａｓｓｉｆｙｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎＹｏｎｇｃｈｅｎｇｃｉｔｙ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｏｔａｌｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｐＨｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅａ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｈａｌｌｏｗｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄａｎｄｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｌｏｗｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｗａｔｅｒ；ｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗａｔｅｒ；ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ；Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇｃｉｔｙ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

收稿日期：２０１８－０６－１５

深圳市大鹏湾近岸海域水质状况与评价

严少红，李　涛（深圳市环境监测中心站，广东 深圳　５１８０４９）

摘　要：根据２０１３—２０１７年大鹏湾近岸海域的水质监测结果，采用单因子质量指数评价法、综合质量指数法和富营养化评价法对大鹏湾近岸海域功能区水质状况进行了分析评价。结果显示：大鹏湾海域水

质达标率为１００％，水质均符合各功能区管理类别，但主要污染物无机氮仍然偏高。分析原因为深圳市大部分入海河流污染整治工作正在推进过程中，河流入海污染物尚未得到有效控制。

关键词：水质状况；富营养化；监测；评价；大鹏湾；深圳

中图分类号：Ｘ８２４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００８３－０５

　　大鹏湾位于深圳市东部，自然岸线长约６５１ｋｍ。根据自然地理单元完整、优势资源突出、主导功能明确稳定的原则，将大鹏湾近岸海域划分为

５个功能区域：①望鱼角盆仔湾口工业用水区，主要功能：一般工业用水、风景旅游，长度２７ｋｍ，功能区点位代表面积５４ｋｍ２，三类功能区管理类别；②盆秤养殖浴场海上运动区，主要功能：养殖、浴场、海上运动，长度 ８１ｋｍ，功能区点位代表面积１６２ｋｍ２，二类功能区管理类别；③秤头角泥壁角一般工业用水区，主要功能：一般工业用

水、风景旅游，长度１２８ｋｍ，功能区点位代表面积１２８ｋｍ２，三类功能区管理类别；④秤头角正角咀养殖区，主要功能：养殖、浴场、海上运动，长

度２３４ｋｍ，功能区点位代表面积５８５ｋｍ２，二类功能区管理类别；⑤正角咀沙头角工业用水区，主要功能：一般工业用水、港口、风景旅游，长度

１８１ｋｍ，功能区点位代表面积２７２ｋｍ２，三类功能区管理类别。本文根据２０１３—２０１７年海水水质监测情况，对大鹏湾近岸海域功能区水质量状况进

行分析和评价。

１　监测与评价方法本文采用目前国内常用的水质单因子质量指数

评价法和水质综合污染指数法对海域环境质量状况

进行评价，采用富营养化评价法对海域营养状况进

行评价。

１１　监测点位和监测时间大鹏湾近岸海域５个功能区各设置１个监测点

位，每年３—１１月份对各监测点位进行枯、丰、平三期水期例行监测。

１２　监测项目和监测方法调查项目包括水温、水深、ｐＨ、悬浮物、粪

大肠菌群、溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷

酸盐、汞、镉、铅、砷、铜、锌、石油类、非离子

氨和盐度，共２０项。水质监测方法按照 《海洋监

测规范》进行。

１３　海水水质评价方法１３１　单因子质量指数法

调查项目包括化学需氧量、无机氮、活性磷酸

盐，水质监测方法按照 《海洋监测规范》进行，

执行相应的 《ＧＢ３０９７－１９９７海水水质标准》第二类和第三类标准，见表１。

表１　海水水质标准 （ｍｇ／Ｌ）

项目 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类化学需氧量 ２ ３ ４ ５无机氮 ０２０ ０３０ ０４０ ０５０

活性磷酸盐 ００１５ ００３０ ００３０ ００４５

评价公式为：Ｐｉ＝Ｃｉ／Ｃｓｉ式中：Ｐｉ为ｉ种因子的污染指数；Ｃｉ为ｉ种因子的实测浓度；Ｃｓｉ为ｉ种因子的评价标准。水质参数的污染指数＞１时，表明该水质参数超过了规定的水质标准。

１３２　综合污染指数法近岸海域水质综合污染指数选取化学需氧量、

生化需氧量、活性磷酸盐、无机氮、汞、铜、铅、

镉和石油类等９个项目参与计算。其计算方法公式如下：

Ｐｉ＝Ｃｉ／Ｃｏｉ

Ｐ＝∑ｎ

ｉ＝１Ｐｉ

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式中：Ｃｉ为第ｉ种污染物的监测浓度，Ｃｏｉ为第ｉ种污染物的评价标准，Ｐｉ为第ｉ种污染物的污染分指数，Ｐ为综合污染指数。１３３　富营养化评价法

近岸海域环境质量水质的富营养化评价，按

表２进行水质等级划分确定，富营养化指数Ｅ的计算公式如下：

Ｅ＝ＣＯＤ×ＤＩＮ×ＤＩＰ×１０６／４５００其中，化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐质量

浓度单位为ｍｇ／Ｌ。

表２　水质富营养化等级划分指标

水质等级 贫营养 轻度富营养 中度富营养 重富营养 严重富营养

富营养化指数 Ｅ＜１ １≤Ｅ＜２０ ２０≤Ｅ＜５０ ５０≤Ｅ＜１５０ Ｅ≥１５０

表３　化学需氧量监测评价结果

功能区 年份 测值范围／（ｍｇ／Ｌ） 年均值／（ｍｇ／Ｌ） 单因子指数

望鱼角盆仔湾口工业用

水区 （三类）

２０１３ ０５７～０８２ ０６８ ０１７２０１４ ０４４～１３５ ０８４ ０２１２０１５ ００８～１１５ ０６９ ０１７２０１６ ０２４～１４１ ０７７ ０１９２０１７ ００８～０５３ ０３６ ００９

盆秤养殖浴场海上运动

区 （二类）

２０１３ ０６５～０８６ ０７２ ０２４２０１４ ０３６～１１５ ０７６ ０２５２０１５ ００８～１１４ ０７３ ０２４２０１６ ０３２～２２２ ０９７ ０３２２０１７ ０２１～０４９ ０３４ ０１１

秤头角泥壁角一般工业

用水区 （三类）

２０１３ ０６９～０７８ ０７２ ０１８２０１４ ０５６～１１０ ０８４ ０２１２０１５ ０２４～０９５ ０５４ ０１４２０１６ ０２４～０６０ ０４６ ０１２２０１７ ０２１～０４１ ０３２ ００８

秤头角正角咀养殖区

（二类）

２０１３ ０５７～１９４ １１７ ０３９２０１４ ０４０～１５０ ０８７ ０２９２０１５ ０３２～０９６ ０３４ ０１１２０１６ ０３２～１３２ ０８１ ０２７２０１７ ０２１～０９８ ０５６ ０１９

正角咀沙头角工业用水

区 （三类）

２０１３ ０８２～１５１ １２２ ０３１２０１４ ０５２～１６２ １１２ ０２８２０１５ ０４７～１０４ ０８３ ０２１２０１６ ０４８～１２５ ０８８ ０２２２０１７ ０５６～１３６ ０８９ ０２２

２水质状况２１　主要污染因子监测结果２１１　化学需氧量

化学需氧量 （ＣＯＤ）是评价水体质量的重要指标，由于它反映了水中受还原物质污染的程度，

因此 ＣＯＤ值可作为有机物相对含量的指标。２０１３—２０１７年，大鹏湾近岸海域各功能区的 ＣＯＤ监测评价结果见表３。

从表３可以看出，大鹏湾各功能区近 ５年的ＣＯＤ指标均达到相应的功能区管理类别，ＣＯＤ含

量较低，Ｐ值较小，受到耗氧有机物的污染较小。２１２　无机氮

水体中的营养盐水平对海洋生产力有决定性的

影响。无机氮 （ＤＩＮ）是浮游植物生长的必要成分之一，海水水体中氮的多寡能促进或抑制海洋生态

系统中物质能量的转化，也反映了有机物被利用的

程度和海洋生物新陈代谢的活动规律。２０１３—２０１７年，大鹏湾近岸海域各功能区的 ＤＩＮ监测评价结果见表４。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

表４　无机氮监测评价结果

功能区 年份 测值范围／（ｍｇ／Ｌ） 年均值／（ｍｇ／Ｌ） 单因子指数

望鱼角盆仔湾口

工业用水区 （三类）

２０１３ ００８８～０２６３ ０１８８ ０４７２０１４ ０１１７～０３９９ ０１９４ ０４９２０１５ ００２４～０２１９ ０１０２ ０２６２０１６ ００９２～０２４７ ０１７ ０４３２０１７ ００１０～０１３５ ００６８ ０１７

盆秤养殖浴场

海上运动区 （二类）

２０１３ ０１１８～０２８９ ０１８９ ０６３２０１４ ０１０５～０２５４ ０１８９ ０６３２０１５ ００２２～０１２６ ００７８ ０２６２０１６ ００７１～０１９２ ０１２７ ０４２２０１７ ００１０～０１９４ ００６５ ０２２

秤头角泥壁角

一般工业用水区 （三类）

２０１３ ０１４０～０３４５ ０２２５ ０５６２０１４ ０１６８～０２４９ ０２１５ ０５４２０１５ ００２１～００９５ ００６７ ０１７２０１６ ００８７～０１９６ ０１５３ ０３８２０１７ ００１０～０１３６ ００６９ ０１７

秤头角正角

咀养殖区 （二类）

２０１３ ０１９２～０２９３ ０２３６ ０７９２０１４ ０１４０～０２９６ ０２ ０６７２０１５ ００２５～０１７６ ００９２ ０３１２０１６ ０１１８～０２１６ ０１７４ ０５８２０１７ ００１０～００７１ ００３８ ０１３

正角咀沙头角

工业用水区 （三类）

２０１３ ０１８８～０３４０ ０２３９ ０６２０１４ ０２７１～０３８１ ０３４４ ０８６２０１５ ００２４～０３２６ ０２０２ ０５１２０１６ ０１６４～０２１４ ０１８９ ０４７２０１７ ００５９～０３４５ ０２２３ ０５６

表５　活性磷酸盐监测评价结果

功能区 年份 测值范围／（ｍｇ／Ｌ） 年均值／（ｍｇ／Ｌ） 单因子指数

望鱼角盆仔湾口

工业用水区 （三类）

２０１３ ０００３～００１２ ０００６ ０２２０１４ ０００２～００１７ ０００８ ０２７２０１５ ０００２～００１３ ０００８ ０２７２０１６ ０００２～００１３ ０００７ ０２３２０１７ ０００６～００１２ ０００９ ０３

盆秤养殖浴场

海上运动区 （二类）

２０１３ ０００２～００１４ ０００６ ０２２０１４ ０００５～００１７ ０００８ ０２７２０１５ ０００１～００１５ ０００８ ０２７２０１６ ０００２～００１４ ０００８ ０２７２０１７ ０００８～００１０ ０００９ ０３

秤头角泥壁角

一般工业用水区 （三类）

２０１３ ００１２～００２９ ００１９ ０６３２０１４ ０００２～０００８ ０００５ ０１７２０１５ ０００３～００１３ ０００９ ０３２０１６ ０００５～０００８ ０００６ ０２２０１７ ０００４～００１２ ０００８ ０２７

秤头角正角

咀养殖区 （二类）

２０１３ ０００１～００１５ ０００７ ０２３２０１４ ０００２～００１７ ０００８ ０２７２０１５ ０００１～００１９ ００１ ０３３２０１６ ０００２～００２１ ０００８ ０２７２０１７ ０００１～００１０ ０００６ ０２

正角咀沙头角

工业用水区 （三类）

２０１３ ０００２～００２５ ００１７ ０５７２０１４ ０００１～００２５ ００１７ ０５７２０１５ ０００２～００２８ ００１３ ０４３２０１６ ０００３～００２５ ００１６ ０５３２０１７ ０００１～００３０ ００１１ ０３７

—５８—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 深圳市大鹏湾近岸海域水质状况与评价　严少红

　　从表４可以看出，大鹏湾各功能区近 ５年的ＣＯＤ指标均达到相应的功能区管理类别，ＤＩＮ含量较低，Ｐ值均＜１，但从湾口到湾内有上升趋势，表明湾内容易受生活污水污染，自净能力较弱。

２１３　活性磷酸盐活性磷酸盐 （ＤＩＰ）也是浮游植物生长的必要

成分之一，它易被细菌和藻类所利用，被认为是水

体中的一种限制性营养盐。水体ＤＩＰ含量过高，易造成水体营养化，水体溶解氧下降，水质恶化。

２０１３—２０１７年，大鹏湾近岸海域各功能区的活性磷酸盐监测评价结果见表５。

从表５可以看出，大鹏湾各功能区近 ５年的ＤＩＰ指标均达到相应的功能区管理类别，ＤＩＰ含量较低，Ｐ值较小，受到耗氧有机物的污染较小。２２　水质综合污染指数

２０１３—２０１７年，大鹏湾近岸海域各功能区的水质综合污染指数见表６。

表６　２０１３—２０１７年大鹏湾近岸海域功能区水质状况

功能区综合污染指数

２０１３年 ２０１４年 ２０１５年 ２０１６年 ２０１７年

望鱼角盆仔湾口工业用水区 （三类） ０２２９ ０２３５ ０１９１ ０２１７ ０１６７

盆秤养殖浴场海上运动区 （二类） ０２３６ ０２２１ ０１８１ ０２１１ ０１５４

秤头角泥壁角一般工业用区 （三类） ０３１４ ０２２３ ０１６３ ０１８９ ０１５３

秤头角正角咀养殖区 （二类） ０２７９ ０２３７ ０１８４ ０２２１ ０１５５

正角咀沙头角工业用水区 （三类） ０３４１ ０３４２ ０２６１ ０２６６ ０２５２

　　各功能区水质综合污染指数变化趋势见图１。从图１可见，海水水体环境质量从湾内向湾外逐渐向好。

２３　富营养化评价２０１３—２０１７年，大鹏湾近岸海域各功能区的

富营养化指数及水质等级见表７。从表７可以看出，大鹏湾各功能区近５年的富

营养化指数均在可控范围内，未出现富营养化水

体，水质等级在贫营养和轻度富营养之间，水质

优良。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

表７　２０１３—２０１７年大鹏湾近岸海域功能区营养化指数及水质等级

功能区

　　２０１３年　　 　　２０１４年　　 　　２０１５年　　 　　２０１６年　　 　　２０１７年　　

富营养

化指数

水质

等级

富营养

化指数

水质

等级

富营养

化指数

水质

等级

富营养

化指数

水质

等级

富营养

化指数

水质

等级

望鱼角盆仔湾口

工业用水区 （三类）０１７ 贫营养 ０２９ 贫营养 ０１３ 贫营养 ０２０ 贫营养 ００５ 贫营养

盆秤养殖浴场

海上运动区 （二类）０１８ 贫营养 ０２６ 贫营养 ０１０ 贫营养 ０２２ 贫营养 ００４ 贫营养

秤头角泥壁角

一般工业用水区 （三类）０６８ 贫营养 ０２０ 贫营养 ００７ 贫营养 ００９ 贫营养 ００４ 贫营养

秤头角正角

咀养殖区 （二类）０４３ 贫营养 ０３１ 贫营养 ００７ 贫营养 ０２５ 贫营养 ００３ 贫营养

正角咀沙头角

工业用水区 （三类）１１０轻度富营养 １４６轻度富营养 ０４８ 贫营养 ０５９ 贫营养 ０４９ 贫营养

３　水质特征及原因分析３１　水质特征

大鹏湾海域水质达标率为１００％，水质均符合各功能区管理类别，但主要污染物无机氮仍然

偏高。

３２　原因分析深圳市大部分入海河流污染整治工作正在推进

过程中，河流入海污染物尚未得到有效控制，长期

积累的污染物受降雨及地表径流冲刷影响进入水

体，导致大鹏湾内湾无机氮虽然在达标范围内，但

其浓度仍持续偏高，影响海水水质。湾内海流受海

岸线走向影响，污染物易于近海积累并向湾口迁

移，湾口外海域水质逐渐向好。

参考文献：

［１］李鹏山，林国尧，谢跟踪，等．海口湾近岸海域水质状况分

析与评价 ［Ｊ］．海南师范大学学报 （自然科学版），２０１０，２３

（１）：１０８－１１４．

ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔｙＳｔａｔｕｓｏｆＣｏａｓｔａｌＷａｔｅｒｉｎＤａｐｅｎｇＢａｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ

ＹＡＮＳｈａｏ－ｈｏｎｇ，ＬＩＴａｏ（ＳｈｅｎｚｈｅｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｒｅ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１８０４９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｕｓｉｎｇｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａｉｎＤａｐｅｎｇＢａｙｏｆｆｓｈｏｒｅａｒｅａｄｕｒｉｎｇ２０１３－２０１７．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｃｏｍｐｌｉａｎｃｅｒａｔｅｉｎｔｈｅｂａｙｗａｓ１００％，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｆｒｏｍｔｈｅｒｉｖｅｒｓｐｕｔｔｉｎｇｉｎｔｏｔｈｅｂａｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ；ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ＤａｐｅｎｇＢａｙ；Ｓｈｅｎｚｈｅｎ

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 深圳市大鹏湾近岸海域水质状况与评价　严少红

收稿日期：２０１８－０５－１１

云龙水库周边土壤中重金属的危害评价

徐永梅，字润祥，卞世闻

（昆明市环境监测中心，云南 昆明 ６５０２２８）

摘　要：在云龙水库周边选取５个监测点位，测定土壤中的Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ和Ａｓ６种重金属元素的含量，利用地质累积指数法和生态危害指数法进行分析。结果表明：云龙水库周边土壤中的重金属指

标地质累积指数Ｃｄ和Ａｓ处于轻度级别；Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｒ处于偏中度级别；重金属的污染度单因子六项均处于低度污染，多因子也处于低度污染；生态风险指数单个金属指标和多个金属复合指标均处于轻微生

态危害状态，土壤状况较好。

关键词：土壤；重金属；危害评价；云龙水库

中图分类号：Ｘ８２５　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００８８－０４

　　云龙水库是昆明掌鸠河饮水工程的水源工程，位于昆明市禄劝县云龙乡，距离昆明市区约

１３７ｋｍ，流域面积约７４５ｋｍ２，总库容约４８４亿ｍ３，是昆明市的主要饮用水源地，承担昆明市７０％的供水。水库周边土壤中的重金属会通过降雨的冲刷进入水体中，从而影响水体质量，造成

污染。人体长期暴露于重金属中，或者通过食

物、饮水摄入过量重金属会引起神经系统、肝

脏、脾脏等损伤，带来健康风险。因此，定期对

水库周边土壤中的重金属进行监测，并对监测结

果进行科学的评价非常重要。我国对土壤和沉积

物的环境影响评价的研究相对较少，还没有形成

相对权威的体系，而国外对土壤和沉积物中重金

属的评价方法比较多。地质累积指数 （ＩｎｄｅｘｏｆＧｅｏａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，Ｉｇｅｏ）法是德国海德堡大学沉积物研究所教授 Ｍｉｉｌｔｅｎ于 １９７９年提出的，是一种水环境沉积物中重金属污染的定量指标；瑞典学

者 Ｈａｎｋａｎｓｏｎ在１９８０年提出了沉积物潜在生态危害评价方法，这是一套应用沉积学原理评价重金

属及生态危害的方法，该指数不仅反映单个污染

物的影响，而且也反映多个污染物的综合影响。

目前国内也比较多的采用这两种方法来评价土壤

中重金属危害。本文采用上述两种评价方法对监

测结果进行评价，以期为土壤重金属污染防治和

研究提供相关依据。

１　材料与方法在云龙水库周边选取５个监测点位，按标准方

法采集土壤样品，风干、研磨后，称取一定量过尼

龙筛的样品分析。其中 Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ采用微波消解仪进行前处理；Ａｓ采样１＋１王水用石墨消解仪消解处理。Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ用原子吸收光谱法分析；Ｐｂ、Ｃｄ用石墨炉原子吸收光谱法分析；Ａｓ用原子荧光光度法分析。每个样品都做２次平行分析，相对标准偏差 ＜１０％时，取均值作为最终结果，分析测定时做空白对照，同时测定国家土壤标

准样品进行质量控制。

２　数据处理与评价２１　监测结果

土壤监测结果见表１。６种重金属的监测结果均达到土壤环境质量标

准：ＧＢ１５６１８－１９９５［Ｓ］的Ⅰ类标准，即主要适用于国家规定的自然保护区 （原有背景重金属含

量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧

场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本上保持自

然背景水平。

２２　重金属地质累积指数法评价地质累积指数 （ＩｎｄｅｘｏｆＧｅｏａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，

Ｉｇｅｏ）法是德国海德堡大学沉积物研究所教授 Ｍｉｉｌｔｅｎ提出的，是从环境地球化学角度出发评价土壤和水环境沉积物中重金属污染的定量指标，公式

如下：

Ｉｇｅｏ＝ｌｏｇ２ ［Ｃｎ／（Ｋ×Ｂｎ）］式中：Ｃｎ—土壤和沉积物样品中重金属的浓度（ｍｇ／ｋｇ）；Ｂｎ—页岩中重金属的地球化学平均背景值的浓度 （ｍｇ／ｋｇ）；Ｋ—造岩运动可能引起背景值波动而设定的常数 （一般取１５）。

地质累积指数法地球环境背景值见表２。

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

表１　土壤监测结果 （ｍｇ／ｋｇ）

点位 Ｃｄ Ａｓ Ｐｂ Ｃｒ Ｃｕ Ｚｎ ｐＨ

云龙水库１＃ ０１０３ ７２９ ２６２ ８７５ ３１８ ８６８ ６０４

云龙水库２＃ ００７５ ４３６ １７１ ８５１ ２４３ ９１３ ７４０

云龙水库３＃ ００５３ ４２２ ２５０ ８７１ ２４６ ６７７ ６２３

云龙水库４＃ ００９２ ４７９ ２２０ ８８２ ３２２ ８６８ ５４４

云龙水库５＃ ００３２ ４９７ １９９ ６９１ １０４ ４８３ ６１５

表２　地质累积指数法地球环境背景值 （Ｂｎ）

重金属 Ａｓ Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｚｎ

背景值 ９６８ １６４１ ０１２ ６１６０ １５９５ ４７６６

表３　重金属污染级别与Ｉｇｅｏ

Ｉｇｅｏ ＜０ ０～１ １～２ ２～３ ３～４ ４～５ ＞５

Ｉｇｅｏ级别 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６

污染程度 清洁 轻度 偏中度 中度 偏重度 重度 极重度

表４　土壤重金属的Ｉｇｅｏ值

点位 ＩｇｅｏＣｕ ＩｇｅｏＰｂ ＩｇｅｏＺｎ ＩｇｅｏＣｄ ＩｇｅｏＡｓ ＩｇｅｏＣｒ

云龙水库１＃ １３ １１ １２ ０６ ０５ ０９

云龙水库２＃ １０ ０７ １３ ０４ ０３ ０９

云龙水库３＃ １０ １０ ０９ ０３ ０３ ０９

云龙水库４＃ １３ ０９ １２ ０５ ０３ １０

云龙水库５＃ ０４ ０８ ０７ ０２ ０３ ０７

　　依据Ｉｇｅｏ值将土壤和沉积物中重金属污染状况分为７个等级。Ｉｇｅｏ值与污染程度对应关系如表３所示。

计算后土壤重金属的Ｉｇｅｏ见表４。从计算结果可以看出，云龙水库周边土壤中的

重金属指标地质累积指数 Ｃｄ、Ｃｒ和 Ａｓ处于轻度级别；Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ处于偏中度级别。２３　潜在生态风险评价

由瑞典学者Ｈａｎｋａｎｓｏｎ提出的沉积物潜在生态危害评价方法，是一套应用沉积学原理评价重金属

及生态危害的方法。此方法反映了某区域土壤或者

沉积物中单一污染物对环境的影响，同时也可以反

映土壤或者沉积物中多种污染物的污染综合效应。

（１）单个重金属污染系数的确定，简称Ｃｉｆ值。Ｃｉｆ＝Ｃ

ｉ表层／Ｃ

ｉｎ

式中：Ｃｉｆ—单个重金属的污染指数；Ｃｉ表层—表层土

壤和沉积物重金属浓度实测值；Ｃｉｎ—计算所需的参比值。

计算用参比值见表５。

表５　计算用参比值Ｃｉｎ

重金属 Ａｓ Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｚｎ

土壤和沉积物重金

属最高背景值１５０ ７００ １５ ９００ ９００ １７５

—９８—

ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云龙水库周边土壤中重金属的危害评价　徐永梅

　　 （２）土壤和沉积物重金属的污染度，简称Ｃｄ值。是多种重金属污染系数之和，具体指标见

表６。Ｃｄ＝∑Ｃ

ｉｆ

重金属污染系数见表７。由计算结果可以看出单因子污染程度 Ｃｒ处于

中度污染级别，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ均处于低度污染级别。多因子污染物污染程度均处于低度污染

级别。

（３）多种金属的毒性响应参数，简称 Ｔｉｒ值。此值被用来反映重金属的毒性水平及水体对重金属

污染的敏感程度，重金属的毒性响应参数见表８。

表６　生态分子指标

单因子污染参数范围 单因子污染程度 多因子污染参数范围 多因子污染程度

Ｃｉｆ＜１ 低度 Ｃｄ＜８ 低度

１≤Ｃｉｆ＜３ 中度 ８≤Ｃｄ＜１６ 中度

３≤Ｃｉｆ＜６ 重度 １６≤Ｃｄ＜３ 重度

６≤Ｃｉｆ 严重 ３２≤Ｃｄ 严重

表７　土壤重金属的污染系数

点位 ＣｉｆＣｕ ＣｉｆＰｂ ＣｉｆＺｎ ＣｉｆＣｄ ＣｉｆＡｓ ＣｉｆＣｒ ＣｉｆＣｄ

云龙水库１＃ ０４ ０４ ０５ ０１ ０５ １３ ３１

云龙水库２＃ ０３ ０２ ０５ ０１ ０３ １１ ２５

云龙水库３＃ ０３ ０４ ０４ ００ ０３ １０ ２３

云龙水库４＃ ０４ ０３ ０５ ０１ ０３ １２ ２７

云龙水库５＃ ０１ ０３ ０３ ００ ０３ ０８ １８

　　 （４）单个重金属的潜在生态风险系数，简称值Ｅｉｒ。按下式确定：

Ｅｉｒ＝Ｔｉｒ×Ｃ

ｉｆ

（５）土壤和沉积物中多种重金属潜在生态风险指数，简称ＲＩ值。按下式确定：

ＲＩ＝∑ｎ

ｉ＝１Ｅｉｒ

把上述各式综合起来，可得到下列表达式：

ＲＩ＝∑ｎｉ＝１Ｅ

ｉｒ＝∑

ｎｉ＝１Ｔ

ｉｒ×Ｃ

ｉｆ＝∑Ｔ

ｉｒ×Ｃ

ｉ表层／Ｃｉｎ式中：Ｃｉｆ为土壤重金属实际测定值。

根据土壤和沉积物中重金属污染生态危害系数

和生态危害指数与污染程度的划分，生态危害系数

Ｅｉｒ与污染程度的关系见表９。生态危害指数 （ＲＩ）与污染程度的关系见

表１０。

表８　土壤重金属的毒性响应参数Ｔｉｒ

金属名称 Ａｓ Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｚｎ

重金属的毒性响应参数 １０ ５ ３０ ２ ５ １

表９　生态危害系数Ｅｉｒ与污染程度的关系

生态危害系数Ｅｉｒ ＜４０ ４０≤Ｅｉｒ＜８０ ８０≤Ｅｉｒ＜１６０ １６０≤Ｅｉｒ＜３２０ ≥ ３２０

风险程度 低度 中度 强度 较强 极强

表１０　生态危害指数 （ＲＩ）与污染程度的关系

生态危害指数ＲＩ ＲＩ＜１５０ １５０≤ ＲＩ＜３００ ３００≤ ＲＩ＜６００ ＲＩ≥ ６００

危害程度 轻微危害 中等危害 强危害 很强危害

—０９—

环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　根据上述生态危害系数Ｅｉｒ与污染程度的关系以及生态危害指数 （ＲＩ）与污染程度的关系进行污染物的评价。土壤重金属的潜在生态风险系数见表１１。

从计算结果可以看出，云龙水库周边土壤中的

重金属指标生态危害系数均处于低风险程度；生态

危害指数ＲＩ也处于轻微的生态危害。

表１１　土壤重金属的污染系数

点位 ＥｉｒＣｕ ＥｉｒＰｂ ＥｉｒＺｎ ＥｉｒＣｄ ＥｉｒＡｓ ＥｉｒＣｒ ＲＩ合计云龙水库１＃ １８ １９ ０５ ２１ ４９ ２６ １３６云龙水库２＃ １４ １２ ０５ １５ ２９ ２２ ９７云龙水库３＃ １４ １８ ０４ １１ ２８ １９ ９３云龙水库４＃ １８ １６ ０５ １８ ３２ ２３ １１２云龙水库５＃ ０６ １４ ０３ ０６ ３３ １５ ７８

３　结论和建议（１）所监测土壤重金属浓度含量都比较低，显

示土壤未受到明显重金属污染。

（２）土壤中的重金属地质累积指数 Ｃｄ、Ｃｒ和Ａｓ处于轻度级别；Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、处于偏中度级别，污染状况较轻。

（３）单因子污染程度 Ｃｒ处于中度污染级别，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ均处于低度污染级别。多因子污染物污染程度处于低度污染级别。

（４）重金属指标生态危害系数 Ｅｉｒ均处于轻微的生态危害状态；生态危害指数 ＲＩ也处于轻微的生态危害。表明土壤基本无生态危害。

（５）建议对水库周边土壤进行科学的网格布点，并定期对土壤重金属及相关污染物进行监测，

建立相对权威的评价体系进行评价，从而确实保护

好土壤质量。

参考文献：

［１］刘坤．不同城市绿地土壤重金属污染特征及其季节分异 ［Ｊ］．

环境影响评价，２０１８（１）．

［２］黄凯．河南某尾矿库土壤重金属污染特征及风险评价 ［Ｊ］．环

境影响评价，２０１８（１）．

［３］国家环境保护局．土壤环境质量标准：ＧＢ１５６１８－１９９５［Ｓ］．

北京：中国环境科学出版社，１９９５．

［４］彭景，李泽琴．地质累积指数法及生态危害指数评价法在土壤

重金属污染中的应用及探讨 ［Ｊ］．广东微量元素科学，２００７，

１４（８）．

［５］陈云增，杨浩．滇池沉积物金属污染及环境影响评价 ［Ｊ］．湖

泊科学，２００８，２０（４）．

［６］陈飘雪，王变．焦岗湖及入湖河流表层沉积物重金属潜在生态

风险评价 ［Ｊ］．湿地科学，２０１６（２）．

ＨａｚａｒｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｉｎｔｈｅＳｏｉｌａｒｏｕｎｄＹｕｎｌｏｎｇＲｅｓｅｒｖｏｉｒ

ＸＵＹｏｎｇ－ｍｅｉ，ＺＩＲｕｎ－ｘｉａｎｇ，ＢＩＡＮＳｈｉ－ｗｅｎ（ＫｕｎｍｉｎｇＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５０２２８，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｉｖｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｉｔｅｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｒｏｕｎｄＹｕｎｌｏｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＣｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｃｒ，ａｎｄＡｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｂｏｔｈａｄｏｐｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃｅｓｏｆＣｄａｎｄＡｓｗｅｒｅａｔｌｏｗｇｒａｄｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｉｎｄｉｃｅｓｏｆＣｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，ａｎｄＣｒｗｅｒｅａｔｍｏｄｅｒａｔｅｇｒａｄｅ．Ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｏｆｔｈｅｓｉｘｍｅｔａｌｓｗａｓａｔｌｏｗｌｅｖｅｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｅｆａｃｔｏｒｓｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｉｎｄｅｘｂａｓｅｄｏｎｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒａｎｄｍｕｌｔｉｐｌｅｆａｃｔｏｒｓｗｅｒｅｂｏｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｈａｚａｒｄｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｏｉｌｑｕａｌｉｔｙｗａｓｇｏｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｈａｚａｒｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；Ｙｕｎｌｏｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒ

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云龙水库周边土壤中重金属的危害评价　徐永梅

收稿日期：２０１８－０５－１６作者简介：曾沛艺 （１９９０－），男，江西宜春人，本科，助理

工程师，主要从事土壤环境与污染治理修复工作。

云南某县台地茶园和古树茶园土壤

重金属元素调查与评价

曾沛艺，和淑娟，黄　宇，耿庆钰，吴见繤，刘　艳（云南省环境科学研究院，云南 昆明 ６５０１００）

摘　要：对云南某县古树茶园、台地茶园２７个土壤样品的重金属元素 Ａｓ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｎｉ的含量进行测定，并研究了其分布特征和变化规律，用单因子指数、内梅罗指数、潜在生态风险评价了其土壤环境质量。结果表明，该县台地茶园土壤中砷、铜、铅含量比古树茶园高，台地茶砷污染程

度轻度、中度、重度污染均有分布，而古树茶园仅为轻度和中度污染；两种茶园土壤其余重金属含量较

低，均可达到农用地土壤污染风险管控标准。茶叶和茶果中重金属含量均低于食品中污染物限量的标准

值。台地茶园土壤潜在生态风险比古树茶园高。

关键词：台地茶园；古树茶园；土壤；重金属元素；评价

中图分类号：Ｘ８２５　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０１－００９２－０５

　　 土壤是人类生存不可缺少的介质，土壤环境质量直接决定了农产品的安全，对人体健康有重要

的影响。近年来，随着工业化进程和城市的迅速发

展，重金属、化学农药等污染物通过大气沉降、灌

溉水等途径进入土壤，使茶园土壤受到污染，茶叶

品质降低，国内不断有关于茶叶中重金属和农残等

有害物质超标的报道［１－３］。云南作为产茶大省之

一，古茶树资源十分丰富。一直以来，茶叶都是云

南主要的农产品之一。茶叶中重金属含量问题是最

近几年出现的新问题，其中主要包括 Ｐｂ、Ｃｕ，特别是Ｐｂ含量问题［４］，茶园土壤中的砷污染也不容

忽视［５］。本研究的目的主要在于调查台地茶园和

古树茶园的土壤环境质量，为提升茶园产地环境及

土壤重金属风险管控提供依据。

１　材料与方法１１　采样与制备１１１　采样地点

本次调查样品取自云南省西部某县茶园，地处

东经９９°１６′～１００°１２′、北纬２０°１４′～２５°１２′，该地年平均气温 １４９℃，年日照 ２２８２４ｈ，年平均降雨量 １２５９ｍｍ，最高海拔 ２８７５９ｍ，最低海拔６３１６ｍ。分三个片区，共采集３０个土壤样品 （其

中１８个点位为台地茶土壤样品，９个点位为古树

茶土壤样品，３个点位为背景点位）、８个茶叶样品和１个茶果样品。１１２　采样方法与制备

茶叶样品对应土壤样品采集于 ２０１７年 ８月，采用ＧＰＳ定位，以 “Ｓ”法采集土壤。用铁锹挖开表皮，用木铲或竹铲采集 ０～６０ｃｍ的土壤样品，采集好后放置在聚乙烯塑料板中，除去人为污染物

质和植物根系，混匀，用四分法弃取至１ｋｇ左右，经风干、磨碎分别过孔径０８５、０１５ｍｍ筛备用。每个采样点茶叶和对应的土壤采集样品，分袋装并

做好标记。

１２　测定项目及方法茶叶用０１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ淋洗除去表面附着的重

金属，接着用蒸馏水洗２～３次至无盐酸残留，吸干茶叶表面水分，于烘箱中１０５℃杀青３０ｍｉｎ后，在７０℃下烘干至恒重，根、茎、叶分开磨碎后混匀，装袋备用。土壤分析参照农化分析方法，土壤

Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｓ、Ｃｒ等重金属元素含量测定方法：称取０５ｇ土样，经盐酸 －氢氟酸－高氯酸－硝酸进行消煮，消煮完成后定容，采用等离子体发射光谱仪 （ＩＣＰ－ＡＥＳ）测定［６］。

１３　土壤及茶叶重金属含量评价为了准确了解茶园土壤和茶叶重金属污染状

况，本研究采用单因子指数评价法、内梅罗指数评

价法、潜在生态风险指数评价法进行评价。

１３１　单因子指数和内梅罗指数评价法农用地土壤污染物超标评价标准参考 《土壤

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　２０１９，３８（１） ＣＮ５３－１２０５／Ｘ　ＩＳＳＮ１６７３－９６５５

环境质量农用地土壤污染风险管控标准 （试

行）》［７］。土壤污染物超标评价方法如下：

对某一点位，若仅存在一项污染物，采用单因

子污染指数法。

计算公式为：Ｐｉ＝Ｃｉ／Ｓｉ式中：Ｐｉ为土壤中污染物ｉ的单因子污染指数；Ｃｉ为土壤中污染物ｉ的含量，单位与Ｓｉ保持一致；Ｓｉ为土壤污染物ｉ的评价标准。

综合污染指数用内梅罗指数进行评价，内梅罗

指数的计算公式如下：

内梅罗污染指数 （ＰＮ） ＝ ｛［（ＰＩ均２） ＋（ＰＩ最大２）］／２｝１／２式中 “ＰＩ均”和 “ＰＩ最大”分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。

内梅罗指数反映了各污染物对土壤的作用，同

时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，可

按内梅罗污染指数，划定污染等级。

表１　土壤重金属污染分级标准

超标等级 Ｐｉ值 污染程度 Ｐ值 超标程度

Ⅰ Ｐｉ＜１０ 无污染 Ｐ≤０７ 安全

Ⅱ １０≤Ｐｉ＜２０ 轻微污染 ０７＜Ｐ≤１ 警戒

Ⅲ ２０≤Ｐｉ＜３０ 轻度污染 １＜Ｐ≤２ 轻度污染

Ⅳ ３０≤Ｐｉ＜５０ 中度污染 ２＜Ｐ≤３ 中度污染

Ⅴ Ｐｉ≥５０ 重度污染 Ｐ＞３ 重度污染

１３２　潜在生态风险指数评价法土壤中重金属潜在生态风险指数法是瑞典学

者 Ｈａｋａｎｓｏｎ（１９８０）［８］提出的，应用沉积学原理

评价重金属污染及生态危害的方法。Ｈａｋａｎｓｏｎ认为，某一重金属的潜在毒性与其丰度成反比，或

者说与其稀少度成正比。该方法不仅反映了某一

特定环境中各种污染物的影响，也反映了多种污

染物的综合影响，并以定量的方法划分出潜在危

害程度，在此类研究中得到了大量的应用［９－１０］。

其计算公式为：

Ｒｉ＝∑ｎ

ｉ＝１Ｅｉ＝∑

ｎ

ｉ＝１Ｔｉｒ·Ｃ

ｉｆ＝∑

ｎ

ｉ－１Ｔｉｒ·ＣｉｐＣｉｎ

式中：Ｒｉ为土壤中多种重金属的综合潜在生态危

害指数；Ｅｉ为第ｉ种元素的潜在生态危害系数；Ｔｉｒ

为第ｉ种元素的毒性系数；Ｃｉｆ为第 ｉ种元素的污染系数；Ｃｉｐ为第 ｉ种元素的实测含量；Ｃ

ｉｎ为第 ｉ种

元素的参比值。

土壤重金属浓度越大，重金属污染物的种类越

多，重金属的毒性水平越高，潜在生态危害指数

Ｒｉ值越大，表明其潜在危害也越大，具体分级标准见表２。各重金属的毒性系数，用 Ｈａｋａｎｓｏｎ制定的标准化重金属毒性系数为评价依据，其毒性系

数Ｔｉｒ分别为Ｃｄ＝３０，Ａｓ＝１０，Ｈｇ＝４０，Ｃｒ＝２，Ｐｂ＝３０，Ｃｕ＝Ｎｉ＝５，Ｚｎ＝１。重金属参比值采用本项目评价标准值。

表２　重金属潜在生态风险评价指标与分级

Ｅｉ分级 单一金属潜在生态风险程度 Ｒｉ分级 多元素潜在生态风险程度

Ｅｉ＜４０ 轻微 Ｒｉ＜１５０ 轻微

４０≤Ｅｉ＜８０ 中等 １５０≤Ｒｉ＜３００ 中等

８０≤Ｅｉ＜１６０ 强 ３００≤Ｒｉ＜６００ 强

１６０≤Ｅｉ＜３２０ 很强 ６００≤Ｒｉ＜１２００ 很强

Ｅｉ≥３２０ 极强 Ｒｉ≥１２００ 极强

　　农产品评价指标参考 《ＧＢ２７６２－２０１７食品安全国家标准 食品中污染物限量》。

１４　数据分析本研究数据集表采用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００７和

ＳＰＳＳ１７０软件进行制作及分析。２　结果与分析２１　茶园土壤重金属含量评价２１１　台地茶园土壤环境质量评价

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云南某县台地茶园和古树茶园土壤重金属元素调查与评价　曾沛艺

采集的１８个台地茶土壤样品中，铜的含量为９０２～１２７４３ｍｇ／ｋｇ，平均值为３７７７ｍｇ／ｋｇ；铬的含量为１６２～８９０７ｍｇ／ｋｇ，平均值为４９１４ｍｇ／ｋｇ；镍的含量为１９０３～３８２９ｍｇ／ｋｇ，平均值为２６７７ｍｇ／ｋｇ；锌的含量为３３４３～９６３５ｍｇ／ｋｇ，平均值为６３２１ｍｇ／ｋｇ；铅的含量为１８９７～１３０７０ｍｇ／ｋｇ，平均值为３６０８ｍｇ／ｋｇ；镉的含量为００５～０２９ｍｇ／ｋｇ，平均值为 ０１ｍｇ／ｋｇ；砷的含量为 ２５１６～

１９６９６ｍｇ／ｋｇ，平均值为９９５７ｍｇ／ｋｇ；汞的含量为００６～０１９ｍｇ／ｋｇ，平均值为０１０ｍｇ／ｋｇ。

以 《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控

标准 （试行）》中的筛选值来评价，有２个点位铜超标，超标倍数分别为０２１、０９４倍；２个点位铅超标，超标倍数分别为０１６、０８７倍；１６个样品砷超标，超标倍数达００５～３９２倍。主要关注的污染因子为砷，其次为铜和铅。

表３　台地茶园土壤重金属含量评价结果 （ｍｇ／ｋｇ）

项目 铜 铬 镍 锌 铅 镉 砷 汞

最小值 ９０２ １６２０ １９０３ ３３４３ １８９７ ００５ ２５１６ ００６最大值 １２７４３ ８９０７ ３８２９ ９６３５ １３０７０ ０２９ １９６９６ ０１９平均值 ３７７７ ４９１４ ２６７７ ６３２１ ３６０８ ０１０ ９９５７ ０１０标准差 ３０４５ ２２５３ ６２３ １５４２ ２７５１ ００６ ４７５８ ００３变异系数 ０８１ ０４６ ０２３ ０２４ ０７６ ０６２ ０４８ ０３２

　　根据检测结果，用单因子指数法对所测数据进行评价。结果显示，铅轻微污染样品为 ２个，占比 １１１１％。铜轻微污染的样品 ２个，占比１１％；轻度污染样品１个，占比５５６％。砷轻微污染样品 ３个，占比 １６６７％；轻度污染样品 ７

个，占 比 ３８８９％；中 度 污 染 样 品 ６个，占比３３３３％。

台地茶园样品土壤内梅罗指数在０６６～３５６，平均值为 １８７。台地茶园土壤呈轻、中、重度污染。

表４　台地茶园土壤污染指数评价结果

Ｐｉ铜 Ｐｉ铬 Ｐｉ镍 Ｐｉ锌 Ｐｉ铅 Ｐｉ镉 Ｐｉ砷 Ｐｉ汞 Ｐｎ最小值 ０１８ ０１１ ０３２ ０１７ ０２７ ０１６ ０６３ ００５ ０６６最大值 ２５５ ０５９ ０６４ ０４８ １８７ ０９６ ４９２ ０１４ ３５６平均值 ０７６ ０３３ ０４５ ０３２ ０５２ ０３５ ２４９ ００８ １８７

２１２　古树茶园土壤环境质量评价采集的９个台地茶土壤样品中，铜的含量为

８９６～２８８０ｍｇ／ｋｇ，平均值为１６５７ｍｇ／ｋｇ；铬的含量为３４５８～８４ｍｇ／ｋｇ，平均值为５６８３ｍｇ／ｋｇ；镍的含量为１９５０～３８８８ｍｇ／ｋｇ，平均值为２７３９ｍｇ／ｋｇ；锌的含量为７１６８～９６１１ｍｇ／ｋｇ，平均值为８３３２ｍｇ／ｋｇ；铅的含量为２７４６～４１３４ｍｇ／ｋｇ，平均值为 ３４８８ｍｇ／ｋｇ；镉的含量为 ００３～０２４

ｍｇ／ｋｇ，平均值为０１３ｍｇ／ｋｇ；砷的含量为１９９８～１４４７６ｍｇ／ｋｇ，平均值为５９５４ｍｇ／ｋｇ；汞的含量为００８～０２９ｍｇ／ｋｇ，平均值为０１４ｍｇ／ｋｇ。以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准 （试

行）》中的筛选值评价，５个样品砷超过筛选值，超标倍数达００１～２６２倍，主要关注的污染因子为砷。

表５　古树茶园土壤重金属含量评价结果 （ｍｇ／ｋｇ）

铜 铬 镍 锌 铅 镉 砷 汞

最小值 ８９６ ３４５８ １９５０ ７１６８ ２７４６ ００３ １９９８ ００８最大值 ２８８０ ８４００ ３８８８ ９６１１ ４１３４ ０２４ １４４７６ ０２９平均值 １６５７ ５６８３ ２７３９ ８３３２ ３４８８ ０１３ ５９５４ ０１４标准差 ６２８ １７３０ ５８２ ８９３ ５０１ ００７ ４５５７ ００６变异系数 ０３８ ０３０ ０２１ ０１１ ０１４ ０５３ ０７７ ０４６

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月

　　根据检测结果，用单因子指数法对所测数据进行评价。结果显示，砷轻微污染样品 ２个，占比２２２２％；轻度污染样品 ３个，占比 ３３３３％。其

余样品均为无污染。其他重金属的Ｐｉ值均＜１。古树茶园样品土壤内梅罗指数在０４７～２６１，

平均值为１１４。古树茶园土壤呈轻、中度污染。

表６　古树茶园土壤内梅罗指数评价结果

Ｐｉ铜 Ｐｉ铬 Ｐｉ镍 Ｐｉ锌 Ｐｉ铅 Ｐｉ镉 Ｐｉ砷 Ｐｉ汞 Ｐｎ最小值 ０１８ ０２３ ０３３ ０３６ ０３９ ０１０ ０５０ ００６ ０４７最大值 ０５８ ０５６ ０６５ ０４８ ０５９ ０８０ ３６２ ０２２ ２６１平均值 ０３３ ０３８ ０４６ ０４２ ０５０ ０４３ １４９ ０１０ １１４

表７　台地茶园潜在生态风险评价结果

Ｒｉ铜 Ｒｉ铬 Ｒｉ镍 Ｒｉ锌 Ｒｉ铅 Ｒｉ镉 Ｒｉ砷 Ｒｉ汞 Ｅｉ最大值 １２７４ １１９ ３１９ ０４８ ５６０２ ２８９５ ４９２４ ５７０ ９９３６最小值 ０９０ ０２２ １５９ ０１７ ８１３ ４９４ ６２９ １８７ ２８６３平均值 ３７８ ０６６ ２２３ ０３２ １５４６ １０３８ ２４８９ ３１９ ６０９１

表８　古树茶园潜在生态风险评价结果

Ｒｉ铜 Ｒｉ铬 Ｒｉ镍 Ｒｉ锌 Ｒｉ铅 Ｒｉ镉 Ｒｉ砷 Ｒｉ汞 Ｅｉ最大值 ２８８ １１２ ３２４ ０４８ １７７２ ２４０５ ３６１９ ８７９ ７４１７最小值 ０９０ ０４６ １６３ ０３６ １１７７ ３０１ ５００ ２５２ ３６６３平均值 １６６ ０７６ ２２８ ０４２ １４９５ １２７６ １４８９ ４１７ ５１８８

表９　茶叶中重金属含量 （ｍｇ／ｋｇ）

点位 铜 （Ｃｕ） 铬 （Ｃｒ） 镍 （Ｎｉ） 锌 （Ｚｎ） 铅 （Ｐｂ） 镉 （Ｃｄ） 砷 （Ａｓ） 汞 （Ｈｇ）标准 ６０ ５ － － ５ １ ２ ０３ｃｙ－０１ １９５ ００６ ０４ ３９ ００４ ０００４ ＜００２ ００１３ｃｙ－０２ ２４７ ００７ ０４ ６４ ００７ ０００５ ＜００２ ０００９ｃｙ－０３ １２６ ００６ ＜０２ ２２ ００４ ＜０００２ ＜００２ ０００６ｃｙ－０４ １９０ ００５ ０５ ５３ ００４ ０００５ ＜００２ ０００６ｃｙ－０５ ２０１ ００６ ０５ ６５ ００４ ０００５ ＜００２ ０００３ｃｙ－０６ ２７０ ００９ ０９ ６８ ００４ ０００８ ＜００２ ０００４ｃｙ－０７ １４６ ０１７ ０３ ２８ ００４ ０００４ ＜００２ ０００４ｃｙ－０８ ２８５ ０４０ １７ ６６ ０１０ ０００４ ００２ ０００８

ｓｓ－２７（茶果） ３２０ ００８ １５ ８８ ００６ ０００４ ＜００２ ０００６

２１３　小结对台地茶园和古树茶园土壤重金属含量分析以

及评价结果可知，古树茶园污染因子为砷，而台地

茶园污染因子为砷、铜、铅。污染程度方面，古树

茶园土壤污染程度较台地茶园轻，古树茶园土壤多

呈轻、中度污染，而台地茶园土壤呈现了重度

污染。

２２　茶园土壤潜在生态风险指数评价２２１　台地茶园土壤潜在生态风险评价

生态风险指数是指用沉积学原理评价重金属污

染及生态危害的方法，对所采集的１８个台地茶园土壤样品进行数据分析，结果显示铜、铬、镍、

锌、镉、汞的单一金属潜在生态风险程度为轻微，

有１个点位的铅和砷单一金属潜在生态风险程度为中度；多元素潜在生态风险程度为轻微。

２２２　古树茶园土壤潜在生态风险评价对所采集的９个古树茶园土壤样品进行数据分

析，结果显示８种重金属的单一金属潜在生态风险程度均为轻微，多元素潜在生态风险程度也为

轻微。

２２３　小结台地茶园和古树茶园多元素潜在生态风险程度

均为轻微。台地茶园部分点位土壤铅和砷的潜在生

态风险为中度，古树茶园单一金属潜在生态风险程

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ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ 云南某县台地茶园和古树茶园土壤重金属元素调查与评价　曾沛艺

度均为轻微。

２３　茶叶重金属含量评价根据检测结果可知，茶叶和茶果样品中的铬、

铅、镉、砷和汞含量都符合 《ＮＹ６５９－２００３茶叶中铬、镉、砷和氟化物限量》［１１］和 《ＧＢ２７６２－２００５食品中的污染物限量标准》，茶叶重金属含量数据见表９。３　结论

不同茶园的重金属含量不同，台地茶园的重金

属污染因子种类比古树茶园的多，台地茶园土壤污

染程度比古树茶园重，台地茶园土壤污染因子为

砷、铜、铅；古树茶园污染因子为砷，两种茶园采

集的茶叶样品和茶果样品中重金属含量均未超过

《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准 （试

行）》中的筛选值。

古树茶园土壤中砷超标，可能是由于当地岩石

母质中砷的背景值较高，籍瑞芬等报道中提到茶园

土壤重金属含量水平常受成土母质、施肥、灌溉和

汽车尾气等多种因素的影响［１２］，也可能包括含砷

农药的广泛使用和工业发展［１３］。古树茶园受人为

活动较台地茶园少，因此污染比台地茶园轻。基于

茶园土壤中存在部分重金属超标现象，需控制有机

肥和农药［１４］的输入来减少重金属的输入，从而缓

解重金属在土壤中的积累［６］。

参考文献：

［１］吕朝霞，颜成霞，宋林．欧盟茶叶农药残留限量新规定及我国

对策 ［Ｊ］．标准科学，２００３（４）：３１－３３．

［２］甘宗祁，王林云，卢国伟，等．茶叶铅污染及控制措施研究

［Ｊ］．中国食品卫生杂志，２００１，１３（２）：３７－３８．

［３］宗良纲，周俊，罗敏，等．江苏茶园土壤环境质量现状分析

［Ｊ］．中国生态农业学报，２００６，１４（４）：６１－６４．

［４］陈保，姜东华，李光涛，等．云南部分古茶园土壤重金属元素

的监测与评价 ［Ｊ］．热带作物学报，２０１２，３３（１２）：２２６２

－２２６６．

［５］吴洵．重视茶园砷污染 ［Ｊ］．中国茶叶，２００３，２５（６）：１１

－１２．

［６］黄莹，景金泉，肖旭，等．南京市茶园土壤重金属分布特征

及污染评价 ［Ｊ］．广东农业科学，２０１７，４４（１０）：４６－５１．

［７］生态环境保护部．土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标

准 （试行）［Ｓ］．

［８］ＨａｋａｎｓｏｎＬ．Ａｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋｉｎｄｅｘｆｏｒａｑｕａｔｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ．

ａｓｅｄｉｍｅｎｔｏｌｏｇｉｃａｌａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，１９８０，１４

（８）：９７５－１００１．

［９］丁海霞，南忠仁，刘晓文，等．金昌市郊农田土壤重金属的污

染特征 ［Ｊ］．农业环境科学学报，２００８，２７（６）：２１８３

－２１８８．

［１０］曹会聪，王金达，张学林．吉林黑土中Ｃｄ、Ｐｂ、Ａｓ的空间分布

及潜在生态风险 ［Ｊ］．中国环境科学，２００７，２７（１）：８９－９２．

［１１］中华人民共和国农业部．茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限

量 ＮＹ６５９－２００３［Ｓ］．中国标准出版社，２００３．

［１２］籍瑞芬，李廷轩，张锡洲．茶园土壤污染及其防治 ［Ｊ］．土壤

通报，２００５，３６（６）：９６５－９６８．

［１３］郭海彦，周卫军，张杨珠，等．长沙 “百里茶廊”茶园土壤

重金属含量及环境质量特征 ［Ｊ］．环境科学，２００８，２９（８）：

２３２０－２３２６．

［１４］梁名志，李友勇，马伟，等．云南古茶园土壤化学成分研究

［Ｊ］．西南农业学报，２０１０，２３（１）：１１９－１２２．

ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｏｉｌＨｅａｖｙＭｅｔａｌＥｌｅｍｅｎｔｓｉｎＴａｂｌｅｌａｎｄＴｅａＧａｒｄｅｎａｎｄＯｌｄＰｌａｔＴｅａＧａｒｄｅｎｉｎａＣｏｕｎｔｙｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ

ＺＥＮＧＰｅｉ－ｙｉ，ＨＥＳｈｕ－ｊｕａｎ，ＨＵＡＮＧＹｕ，ＧｅｎＱｉｎｇ－ｙｕ，ＷｕＪｉａｎ－ｘｕｎ，ＬｉｕＹａｎ（ＹｕｎｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５０１００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆＡｓ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｃｕ，Ｚｎ，ＣｒａｎｄＮｉｉｎ２７ｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍＯｌｄＰｌａｎｔＴｅａＧａｒｄｅｎａｎｄＴａｂｌｅｌａｎｄＴｅａＧａｒｄｅｎｉｎａｃｏｕｎｔｙｏｆＹｕｎｎａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｉｎｄｅｘ，Ｎｅｍｅｒｏｉｎｄｅｘａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｒｓｅｎｉｃ，ｃｏｐｐｅｒａｎｄｌｅａｄｉｎｔｈｅｓｏｉｌｏｆＴａｂｌｅｌａｎｄＴｅａＧａｒｄｅｎｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎＯｌｄＰｌａｎｔＴｅａＧａｒｄｅｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｓｏｉｌａｒｓｅｎｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｓｆｏｕｎｄａｔｌｉｇｈｔａｎｄｍｅｄｉｕｍａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｄｅｇｒｅｅｉｎＴａｂｌｅｌａｎｄＴｅａＧａｒｄｅｎｓｏｉｌ，ｗｈｅｒｅａｓｔｈｅｓｏｉｌｏｆＯｌｄＰｌａｎｔＴｅａＧａｒｄｅｎｗａｓｏｎｌｙｌｉｇｈｔａｎｄｍｏｄｅｒａｔｅｌｙｐｏｌｌｕｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｏｔｈｅｒｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｎｂｏｔｈｔｅａｇａｒｄｅｎｓｗａｓｌｏｗ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｓｏｉｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙｒｉｓｋｃｏｎｔｒｏｌｓｔａｎｄａｒｄｆｏｒｓｏｉｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌａｎｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｂｓｏｒｂｅｄｉｎｔｅａｌｅａｖｅｓａｎｄｔｅａｆｒｕｉｔｓｗｅｒｅｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｌｉｍｉｔｓｔａｎｄａｒｄｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｉｎｆｏｏｄ．ＴｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｏｉｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋｏｆＴａｂｌｅｌａｎｄＴｅａＧａｒｄｅｎｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅＯｌｄＰｌａｎｔＴｅａＧａｒｄｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｂｌｅｌａｎｄｔｅａｇａｒｄｅｎ；ｏｌｄｐｌａｎｔｔｅａｇａｒｄｅｎ；ｓｏｉｌ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ

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环境科学导刊　ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ　第３８卷　第１期　２０１９年２月