九龙江-厦门湾氮磷污染物入海通量估算与研究（二）

2 结果与讨论

2.1 年际变化

由图2(a)可知，北溪总氮通量的变化范围为(1.1～2.0)×104 t·a^-1，平均值为1.5×104 t·a^-1；总磷通量的变化范围为(4.9～8.9)×102 t·a^-1，平均值为6.5×102 t·a^-1。北溪的总氮和总磷入海通量随时间推移呈递减趋势，在2011至2020年间，总氮通量由1.9×104 t· a-1降低至1.1×104 t· a^-1。西溪总氮通量的变化范围为9.7×103～2.7×104 t·a^-1，平均值为1.8×104 t·a^-1；总磷通量的变化从5.1×102 t·a^-1升高至1.0×103 t·a^-1，平均值为7.8×102 t·a^-1[图2(b)]。南溪总氮通量为(1.7～2.8)×103 t·a^-1，平均值为1.8×103 t·a^-1；总磷通量为78.1～115.5 t·a^-1，平均值为76.6 t·a^-1[图2(c)]。

根据历史数据和实测数据分析九龙江口的养分通量。2011—2020年九龙江北溪总氮、总磷养分通量呈现波动变化，与吴高杰等关于九龙江河口养分通量变化趋势基本一致。2011—2020年九龙江西溪总磷通量和南溪总氮通量呈现下降趋势。这些结果有几种可能的解释，养分入海通量主要受到各监测点入海口的养分浓度的影响，2011—2020年污染物浓度具有下降的趋势，这与通量变化保持一致。另外，入海通量主要受径流量影响。总氮通量主要为硝氮通量，可能是因为受盆地中人类活动的影响。总磷通量相比于总氮通量的贡献率要低，这与磷趋向于沉积的性质有关。九龙江河口总磷通量与化肥施用呈显著正相关，这是由于九龙江流域中的磷主要源于磷肥施用。从西溪2011—2020年间的总氮及总磷入海通量变化图上看[图2(b)]，总氮通量自2015年后显著降低，总磷通量自2016年后显著降低，这一现象可能与2015年后九龙江的化肥使用量减少有关(表1)。

关于九龙江流域养分通量与中国其他流域的对比，先前的结果表明，从1963年到2012年，长江的养分通量呈现逐年上升趋势。1998—2007年，黄河的养分通量增加，2007—2012年养分通量减少，黄河的这一趋势与九龙江的相一致。中国主要河流的养分率高于世界主要河流，但人均养分率低于世界主要河流。此外，与几条大河相比，一些小流域(如九龙江)的养分率较高。因此，小集水区中的养分通量值得进一步研究。有研究表明与中国其他河流的通量相比，九龙江地区养分通量的面产率较高。尽管九龙河的径流仅为长江的1.3%、珠江的2.4%、黄河的2.0%，径流量等水文因素影响其养分通量值也相比较低，但九龙河流域的区域总氮和总磷通量面产率是长江流域的4.1和4.5倍、黄河流域的20.8和154.0倍。九龙江流域由于近年来大量农业化肥施用、畜禽养殖及市政和工业污水排放等人类活动，导致水体总氮、总磷浓度较高，同时高养分通量会对河口和近海环境产生显着影响，对于厦门湾海域水环境和水生态造成严重影响。

为揭示九龙江入海通量的影响因素，本研究通过查阅统计年鉴中人口、GDP、畜禽养殖量、化肥施用量、工业废水排放量、养分通量以及水产养殖进行Pearson相关性分析，结果表明总氮通量与GDP增长、常住人口，尤其与畜禽养殖等活动密切相关(图3)。同时，流域内化肥使用量与总氮具有显著的相关性。总氮流量受河流径流以及NO-3-N、NO-2-N，NH+4-N浓度的综合影响，径流量与水文气候条件有关，总氮浓度受九龙江流域人类活动影响较大。总磷通量与化肥施用呈显著正相关，与水产养殖等其他影响因素无显著相关性，说明总磷通量主要受九龙江化肥使用量的影响。进一步分析九龙江口的氮源，发现总氮通量与畜禽养殖呈显著正相关，同时也与GDP增长、常住人口增长有一定的相关性，这与先前关于九龙江河口氮排放管理相关研究的结论一致。

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