刘亚曦，张孝延，于 晨＊
（1.茅台学院，贵州 遵义；
2.贵州省酒糟高效利用研究中心，贵州 遵义）
赤水河是长江上游内重要的干流之一，其流域处于云南、贵州和四川三省的交界地带，栖息着众多珍稀生物[1]。为保护其珍贵资源，推进建设生态文明示范区，贵州省制定了《贵州省深化赤水河流域生态保护专项行动方案》等相关政策[2]。赤水河-仁怀段总长45 km，其独特的气候、地质、土壤、微生物、水质，孕育了多种酱香白酒，包括茅台酒、国台酒等，其酿酒用水均取自赤水河-仁怀段[3]。茅台镇及邻近地区拥有规模庞大的白酒产业[4]，因此赤水河仁怀段对该地区的白酒行业发展有至关重要的影响。
本研究聚焦赤水河-仁怀段的水质状况，进行丰水期河水采样，针对水化学元素组分的空间特征进行研究，分析目前其水质情况的潜在原因，在一定程度上可为赤水河水质的防治及综合管理提供依据及建议。
1.1 研究区概况
赤水河仁怀段（茅台镇-二合镇-合马镇）处于河谷地带，地势低凹，海拔在400 m 左右属于亚热带湿润温和型气候，冬暖、夏热且少雨少风，年均气温17.4 ℃，夏季最高气温可达40 ℃。冬季无霜期长，年均无霜期为359 天，温差小。年降雨量约900 mm。这些气候特征利于酿造茅台酒的微生物群的栖息和繁殖。地层由沉积岩组成为紫红色砾石、细砂岩等。
1.2 采样点
研究区为茅台镇至合马镇河段流域。选取5 个采样点进行勘察以及后续样品的采集与处理。标记H1：1915 广场采样点；
H2：酿酒人集团下河边采样点；
H3：二合渡口采样点；
H4：赵家沟河边采样点；
H5：合马采样点，见图1。
图1 研究区采样点
1.3 采样及测定方法
2021 年7 月中旬对赤水河仁怀河段进行野外考察及水样采集。利用HANNA 多参数水质分析仪（HI9829）测得现场pH、氧化还原电位（ORP）、总溶解固体（TDS）和溶解氧（DO）等数值并记录。所有样品在现场通过0.22 μm 滤膜过滤。其中用于阳离子和痕量元素分析的水样采用6 mol/L 的HNO3-酸化至pH<2.0。样品采集后，低温密封保存。样品中的阳离子（Ca2+、Mg2+、Na+等）利用电感耦合等离子体原子发射光谱ICP-AES（ICAP630,Thermo）检测，阴离子（Cl-、等）采用离子色谱仪（DX-120,Dionex）测定，微量元素（Mn、Fe 等）用电感耦合等离子体质谱ICPMS（750C，Agilent）检测。仪器的分析精度5.0%。阴阳离子误差绝对值小于5%。
1.4 水质评价方法
本文根据地表水环境标准对地表水水质现状评价规定及要求，采用单因子指数法和综合污染指数法[5-7]。
（1）单因子评价法
将测得的指标经过计算，将实测数据与标准值进行比较，以此确定各个指标的水质类别，以最差的指标，来确定该水体的水质类别。其公式为
Pi为第i 个水质指标的单因子评价指数；
Ci为第i个水质指标的实测值（mg/L）;C0为第i 个水质指标的评价标准值（mg/L）。
（2）综合污染指数法
将每个水质指标的实测浓度与评价标准之比作为单个污染指数，再将各单个污染指数相加计算算数平均值，进而求出综合污染指数，进而判断该水体类别。其公式为：
P 为水体的综合污染指数；
n 为水质指标的个数。
如图2 所示，研究区地表水pH 平均值为8.35，在采样点H3 是达到最低值7.74。此地生活污水排私人酒厂较多，废水的排放可能导致其pH 下降。地表水DO 平均值为4.33 mg/L，其中最低点在H3 采样点，为3.64 mg/L，推测由于沿岸农业活动的化肥使用较多，土壤受雨水的冲刷，顺势流入河流，造成水中有机物含量高，微生物大量繁殖，导致DO 消耗较多。研究区地表水SO42-浓度由上游到下游先上升再下降，平均值为56.85 mg/L，其中最大值在采样点H3（58.63 mg/L）。SO42-的产生大多因为岩石风化、大气酸沉降、城镇工业废水和燃煤燃烧，推测该处的酒厂可能使用燃煤作为能源，SO42-的浓度在集中式生活饮用水地表水源地标准限值范围内。研究区地表水Cl-的浓度平均值为7.27 mg/L，最大值在H1 点，为8.63 mg/L。由于Cl-来源岩石的风化、大气降水的输入以及人类活动的输入，推测此处Cl-的来源于人类的活动。研究区地表水NO3-均值为17.38 mg/L，由上游到下游先下降后上升。最小值在采样点H3，为16.99 mg/L。NO3-的主要来源工业活动、汽车尾气和农业施肥。由于该沿河公路车流量大、大车较多，推测于农业施肥、人类活动和汽车尾气所产生。HCO3-浓度的平均值为112.20 mg/L，其主要来源是喀斯特地区碳酸岩的的风化。Mn、Fe 的来源主要是受到地球化学作用、成土母质和各种城镇生活污水排放的共同影响。研究区地表水Mn 浓度平均值为4.83 μg/L，在H2 最高，为12.14 μg/L。研究区地表水Fe 最大值在采样点H2，为68.59 μg/L，平均值为45.12 μg/L。Mn、Fe 的浓度均在集中式生活饮用水地表水源地标准限值范围内。研究区地表水TP 浓度平均值为0.45 mg/L，最大值在采样点 H1(0.89 mg/L)。TP 的来源主要是城镇的生活污水、农业化肥污染和禽畜的粪便，可能城镇的生活污水所导致的。Ca2+、Mg2+、Na+浓度平均值分别为61.45 mg/L、10.54 mg/L 和4.50 mg/L。研究区地表水ORP 浓度在茅台镇-合马镇河段的平均值为77.28 mV，EC 浓度在研究区的平均值为388.00 μm/cm，TDS 浓度的平均值为193.80 ppm。
图2 研究区地表水各项水化学指标在上下游的空间变化特征
参考我国现行的地表水质量标准为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），对该流域河段中选定水质指标进行质量综合评价。根据图3 可得出：
图3 采样点P 值统计
采样点中只有TP 和NO3-的含量较高，可能是两岸居民区排放的生活污水导致其超出了限值标准，因为该河段两岸的居民区很多是近几年才建成的，污水的排放系统不完善，很多地方都未安装大多污水收集管道，大多都是直接排放，从而直接经过地表流入河流；
另外，农业施肥（庄稼种植面积大）以及工业活动（沿岸酒厂较多）等也是造成TP 和NO3-含量高的原因。TP 和NO3-含量超标的状况是可以控制的。通过规范处理居民产生的生活污水，集中处理处置生活污水就能有效调节控制生活污水排入赤水河流域。同时加强环境保护宣传，加强对当地居民生态农业的普及，加强当地生态农业的发展，减少有机化肥的使用以及农药的使用可以进一步的防治有机物随着地表径流进入到五马河流域当中。
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