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十年监测数据对比长江和莱茵河的水质变化趋势

媒体：BECT期刊作者：BECT期刊
专业号：红树林基金会 2021/1/3 18:57:02

研究背景：

长江和莱茵河作为在世界范围内广受关注的两条河流，在流域经济发展、工农业、航运等方面有着相似的地位，两条河流都是孕育流域人口、推动经济发展的黄金水道。莱茵河被称为欧洲的“大动脉”，欧洲近50%的内陆航运都在莱茵河上进行；而长江经济带则贡献了全国GDP的约42%。随着人口的大规模扩张和流域经济的快速发展，两条河流在不同时期面临着相似的水污染和环境治理问题。莱茵河的大规模水污染始于19世纪晚期，在20世纪70年代达到顶峰，此后其水质在国际合作的多方位协同治理下得到了充分改善；长江的水污染则在20世纪90年代达到顶峰，而此后，由于污水处理设施的更新换代，部分支流的水质得到了一定改善。将莱茵河和长江的长期水质数据进行比较，不仅有助于认识长江当前的水质状况，还可以为今后长江的污染控制提供参考。

研究目的：

以两江沿岸主要监测站10年的pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD_Mn)/溶解性有机碳(DOC)和氨氮(NH₃-N)为主要水质指标，对莱茵河和长江十年来的水质进行比较研究，并阐明两河水质变化总体趋势和污染因子，得出水质变化特征及其影响因素，对未来长江的环境管理提供参考。

研究结果：

（1）总体趋势和污染因子：莱茵河的水质在过去的十年中保持稳定，而长江的水质则略有改善。通过综合污染指数法，本文研究表明，COD_Mn是莱茵河的主要污染因子，NH₃-N是长江的主要污染因子。此外，尽管长江水质略有改善，但COD_Mn仍有上升，说明长江的有机负荷仍在增加，有机污染物可能在河口处累积，导致水体的富营养化。因此，有效控制NH₃-N和有机污染物的输入可能是长江水质管理中的重要一环。

图1.2007 - 2018年莱茵河(a)和长江(b) pH、DO、COD、NH₃-N和综合水质指数P (由综合污染指数法计算得到)随时间变化图像。水平线(红色)表示GB 3838-2002规定的III类水标准限值；黑线表示对所有数据进行线性拟合得到的变化趋势。

（2）时空变化特征与影响因素：两河的DO和NH₃-N指标均是夏季较低冬季较高，可能分别与气温和径流的季节变化有关。两河COD_Mn的季节变化存在差异，莱茵河为夏低冬高，长江则相反，可能与径流流量、养分浓度和生物活性有关。三峡大坝、长江其他支流以及长江流域的淡水湖泊也可能影响COD_Mn和NH₃-N的时空变化特征。以上这些因素之间的关系可以为水质模型的建立提供基本参数。

图2. 2018年莱茵河(a)和长江(b)各监测站pH、DO、COD_Mn、NH₃-N、综合水质指数P的平均值。图中监测站的顺序从左到右依次为上游到下游。水平线代表GB3838-2002中规定的III类水标准限值。

文章来源：

Li, X., Xu, Y. C., Li, M. Ji, R, Reto Dolf, Gu, X. Y.* Water Quality Analysis of the Yangtze and the Rhine River: A Comparative Study Based on Monitoring Datafrom 2007 to 2018. Bull Environ Contam Toxicol (2020). https://doi.org/10.1007/s00128-020-03055-w

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