表2 1971到2010年部分气象资料表
1971-2010 平均温度(℃)
1月 2.9
2月 4.7 8.9
3月 9.2
4月 5月 15.9 21.3
6月 24.9 28.9 37.5 21.4 13.3 12.3
7月
8月
9月
10月 11月 12月 均值
11.1 15.9 29.5 7.2 -4.1 53.0 7.8
5.3 9.9 22.7 1.7 26.4 6.1
16.0 20.4 32.0 12.4 91.6 10.3
28.3 27.9 32.2 32.1 39.3 38.8 25.0 24.6 17.3 17.9 11.8 11.3
23.1 17.5 27.4 22.3 38.3 32.9 19.7 13.7 11.9 2.1 9.4
9.1
平均最高温度(℃) 6.9 极端最高温度(℃) 20.2 平均最低温度(℃) -0.2 平均降雨量(mm) 降雨天数(日)
40.0 9.0
13.4 20.6 25.9
26.0 30.2 33.2 35.8 1.4
5.5
11.7 17.1
极端最低温度(℃) -13.2 -11.7 -3.9 0.7 8.7
9.7
13.1 11.9 11.5
-11.3 2.3
54.5 92.6 87.4 114.1 181.1 181.5 127.0 74.6 66.7
资料来源:巢湖市气象局
巢湖气候对面源污染的影响主要在降雨,降雨集中的5-8月,正是巢湖农事活动频繁的季节,施肥和喷洒农药会增大面源强度,而集中的降雨更增加了面源入湖的风险。因此,巢湖周边面源污染控制应该考虑时间节点,加强5-8月特殊时期的管理。
4、流域水系
巢湖是在构造盆地基础上发育起来的典型断陷构成湖泊,成湖时间距今约1万年,巢湖属于过流性湖泊,经主要出口裕溪河泄水注入长江,长江汛期江水倒灌入湖。
巢湖流域有33条河流,这些河流纵横交错,呈放射状汇入巢湖。所有河流都可以归于杭埠河-丰乐河、派河、南淝河-店埠河、柘皋河、白石山河、裕溪河、兆河等七大水系,各
3
河流入湖年径流量为4l.24亿m,其中杭埠河-丰乐河、派河、南淝河-店埠河、白石山河等
[18]
四条河流占径流总量的90%以上。
表3 巢湖流域主要河流基本情况
河流 杭埠河 南淝河 白石天河 派河 柘皋河 湖面 区间 合计
面积(km) 4089 1668 840 649 541 783 560 9130
2
百分比(%) 44.7 18.3 9.2 7.1 5.9 8.6 6.2 100.0
降水量(mm) 1220 970 1080 980 980 1030 1000 1100
降水总量(10m) 49.89 16.18 9.07 6.36 5.3 8.06 5.6 100.46
83
百分比(%) 49.8 6.0 9.0 6.3 5.3 8.0 5.6 100.0
径流系数(10m/m) 66.0 27.0 36.0 29.0 29.0 10.0 32.0 45.2
43
3
径流量(108m) 26.83 4.5 3.89 1.88 1.57 0.78 1.79 41.24
3
百分比(%) 65.1 10.9 9.4 4.6 3.8 1.9 4.3 100
资料来源:安徽省环境保护局. 巢湖水污染防治“九五”计划及2010 年规划.1997
巢湖入湖河流集中的特点为面源污染控制提供了一个利好,即面源污染控制应该将重点放在七大水系流域面源控制及生态整治上。本次调查正是基于这个思想,在兼顾土壤样品代表性的前提下,加强了对七大水系样品的采集。
5、流域植被
巢湖流域内原生植被基本已不复存在,现存植被基本为人工林和次生林,以及大范围分布的种植农作物。整个流域内植被无论是类型、种类都比较单调,主要有针叶林、阔叶林、
5
经济林、杂叶林、灌丛、宜地林。
现场踏勘表明,越接近巢湖,树林就越少。巢湖湖滨带基本都已被农田侵占。大面积的林地皆出现在离巢湖较远的农村及荒地上。根据本课题指导老师对洱海银桥稻田养鱼基地的面源污染入湖率估算,N、P等营养物质的入湖率与面源离湖泊主体的距离成指数关系。以P为例,假如入湖率为k,l为面源离湖体的距离(单位m),那么:
k?0.275l1000?100%
由此可见,当面源距离湖泊4km以上时,P入湖率已不足0.1%,基本可以忽略。反过来说,在距离湖泊主体4km以内,十分有必要建立生态缓冲带。而巢湖湖滨带林地缺失,挺水植物也十分稀疏,这对面源污染控制将极为不利。
(二)对巢湖流域表层土壤营养盐的调查研究
测定指标:TN、TP、OM。
测定方法:同一样点样品采集后经自然风干后(图3),混合碾碎,过100目筛保存。TN
[13][14]
测定采用K2SO4-CuSO4-Se混合催化法(即开氏法),TP测定采用SMT协议法测定,OM测
[15]
定采用重铬酸钾容量法—外加热法。
[16]
数据处理方法:参照国家标准 划分土壤肥力等级。采用SPSS13.0进行统计分析,采用反距离加权插值法综合利用Mapinfo8.5和Surfer8.0制作营养盐空间分布图。
图3 部分样品晾晒图
1、巢湖周边表层土壤OM空间分布特征
在巢湖7大水系上,土壤OM平均含量表现为柘皋河(29413 mg/kg)>裕溪河(24 266 mg/kg)>杭埠—丰乐河(19891mg/kg)>兆河(19200 mg/kg)>白石天河(17829mg/kg)>南淝河—店埠河(17 594 mg/kg)>派河(10796 mg/kg),如图4。
图4巢湖周边表层土壤OM含量变化情况
周边表层土壤OM含量高浓度地区主要集中在柘皋河、裕溪河、杭埠—丰乐河、兆河区域,低浓度地区主要集中在派河、南淝河—店埠河、白石天河区域,其中柘皋河流域浓度最高,派河流域浓度最低,与TN含量显著相关。从区域划分上看,表层土壤OM平均含量表现为东巢湖地区(24293 mg/kg)>西巢湖地区(15898 mg/kg),相差较大。OM浓度空间分布情况如图5。
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图5 巢湖周边表层土壤OM含量空间分布
根据OM空间分布图,从行政区划上看,巢湖以北的中垾镇、烔炀镇及以东的东关镇、以西的同大镇OM浓度较高,巢湖以西及以南的银屏镇、骆岗镇、野山镇等地OM浓度较低。
2、巢湖周边表层土壤TN空间分布特征
巢湖周边表层土壤TN含量空间变化较大,TN平均含量1027 mg/kg ,变化范围253mg/kg-2273mg/kg(图6)。
图6 巢湖周边表层土壤TN含量变化情况
从巢湖7大水系来看, TN平均含量表现为柘皋河(1456 mg/kg)>裕溪河(1 288 mg/kg)>兆河(1055mg/kg)>白石天河(944mg/kg)>南淝河—店埠河(789mg/kg)>杭埠—丰乐河(619 mg/kg)>派河(522mg/kg)。TN平均含量高浓度地区主要集中在柘皋河、兆河以及东区的裕溪河区域,低浓度地区主要集中在杭埠—丰乐河、派河、南淝河—店埠河等区域,其中柘皋河流域浓度最高,派河流域浓度最低。从区域划分上看, TN平均含量表现为东巢湖地区(1402mg/kg)>西巢湖地区(790mg/kg),TN浓度空间分布情况如图7。
图7 巢湖周边表层土壤TN浓度空间分布
7
从行政区划上看,巢湖以北的烔炀镇、中垾镇及以东的高林镇、周家店、以及庐城TN浓度比较高,而在巢湖以南及以西的野山镇、骆岗镇、银屏镇TN浓度则比较低,TN空间分布特征与OM极为相似。
3、巢湖周边表层土壤TP空间分布特征
从巢湖7大水系来看,土壤TP平均含量表现为杭埠—丰乐河(572mg/kg)>柘皋河(565mg/kg)>白石天河(490 mg/kg)>裕溪河(459mg/kg)>兆河(456mg/kg)>南淝河—店埠河(441mg/kg)>派河(382mg/kg),如图8。
图8 巢湖周边表层土壤TP含量变化情况
由上图可知,周边表层土壤TP高浓度地区主要集中在柘皋河、兆河、白石天河以及杭埠—丰乐河区域,低浓度地区主要集中在派河、南淝河—店埠河,其中杭埠—丰乐河流域浓度最高,派河流域浓度最低,(最高和最低区域与TN相似)。从区域划分上看,表层土壤TP平均含量表现为东巢湖地区(473mg/kg)<西巢湖地区(536 mg/kg)。TP浓度空间分布如图9。
图9 巢湖周边表层土壤TP浓度空间分布
从行政区划上看,同大镇、中垾镇为TP高浓度地区,低浓度地区主要集中野山镇等地。TP在巢湖以西地区分布异于OM,但大部分高浓度点及低浓度点与OM仍出现了重合,TP空间分布整体上仍呈现出与OM相似的特征。
4、巢湖周边表层土壤肥力评价
依据土壤肥力评价表(表4),对巢湖周边表层土壤肥力进行了评价。
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表4 土壤肥力评价表
项目 OM g/kg TN g/kg 有效磷 mg/kg
级别 I II III I II III I II III
水田 >15 10-15 <10 >1.0 0.8-1.0 <0.8 >10 5-10 <5
旱地 >25 20-25 <20 >1.2 1.0-1.2 <1.0 >15 10-15 <10
[16]
菜地 >30 20-30 <20 >1.2
园地 >20 15-20 <15 >1.0 0.8-1.0 <0.8 >10 5-10 <5
牧地 >20 15-20 <15 >10 5-10 <5
1.0-1.2 <1.0 >40 20-40 <20
采用单因子指数法评价了巢湖周边表层土壤肥力,为适应本次调查混合样的测定办法,将表4不同土地利用类型标准值做平均后作为本次评价的标准,整体上看,巢湖周边表层土壤肥力呈现明显的东高西低的趋势,从入湖七大水系来看,裕溪河、兆河、柘皋河肥力等级较高,而派河、南淝河、杭埠——丰乐河、白石天河肥力等级较低(图10)。
图10 巢湖周边表层土壤肥力等级图
从行政区划上来看,半汤镇、烔炀镇、庙港镇、黄麓镇、槐林镇、高林镇、散兵镇、长乐镇、石头镇、庐城等地肥力等级较高,野山镇、夏阁镇、忠庙、骆岗镇等地肥力等级较低。
(三)对巢湖周边表层土壤调查结果的统计分析
从TN、TP、OM空间分布特征来看,柘皋河流域土壤表层营养盐含量均较最高,派河流域土壤表层营养盐含量最低。TN、TP和OM之间呈现一定的相关关系,使用Pearson相关性检验,如表5。
表5 OM和TP、TN之间的相关性
项目
TP
皮尔森积距相关系数 P值(双尾检验) 样本数
TN
皮尔森积距相关系数 P值(双尾检验) 样本数
OM
皮尔森积距相关系数 P值(双尾检验) 样本数
**双尾检验在0.01水平表示有显著相关性
TP(mg/kg)
1 60 0.410** 0.001 60 0.456** 0.000 60
TN(mg/kg) 0.410** 0.001 60 1 60 0.799** 0.000 60
OM(mg/kg) 0.456** 0.000 60 0.799** 0.000 60 1 60
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