听说，河流水质也跟“大小年”有关？

在自然界中，许多生物现象都呈现出周期性的变化，如荔枝的“大小年”现象，即某年丰收、次年减产。这周期性变化不仅存在于植物界，事实上，作为地球上宝贵的自然资源，河流水质的好坏也并非一成不变。它会随着自然环境的变化和人类活动的干扰而波动，出现类似农业生产中的“大小年”现象。

一、河流水质的“体检报告”

要了解河流水质的变化，首先需要知道如何衡量水质。科学家们主要使用四大类指标来评估水体的健康状况：（1）物理指标：主要是指反映水体的基本物理特性。如颜色，反映水体的外观和可能得污染源；浑浊度，通过测量水体的透明度来评估其清洁程度；水温，影响水生生物的活动和水体的自净能力等。（2）化学指标：主要用于评估水体的化学污染程度。如pH值 ，衡量水体的酸碱度，对水生生物的生活环境有重要影响；溶解氧（DO），反映水体中氧气的含量，是评估水体自净能力和生物生存条件的重要指标；化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、重金属含量；营养盐（总氮、总磷），评估水体中营养物质的含量，过量会导致水体富营养化等。（3）生物指标：如大肠杆菌群、总大肠菌群等微生物指标，以及浮游生物、底栖动物等生物群落结构，反映水体的生物污染和生态健康状况。（4）毒理学指标：针对特定有毒物质，如农药残留（有机磷、有机氯）、有机污染物（POPs）等，评估其对生物体和人体的潜在毒性。这些指标就像河流的"体检报告"，能够准确反映水体的污染程度和自净能力。
根据生态环境部公布的全国地表水环境质量状况报告，可以看出2024年度长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大流域及西北诸河、西南诸河和浙闽片河流水质优良（Ⅰ—Ⅲ类）断面比例为92.4%，同比上升0.7个百分点；劣Ⅴ类断面比例为0.3%，同比下降0.1个百分点。主要超标指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。其中，浙闽片河流、长江流域、西北诸河、西南诸河、珠江流域和黄河流域水质为优；辽河、淮河、海河和松花江流域水质良好。

图1 2024年度七大流域和西南、西北诸河及浙闽片河流水质类别比例

除此之外，我国西北地区降水季节分配极其不均，且年蒸发量大，丰、平、枯水期区别明显。根据生态环境部发布的《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）及环境影响评价相关导则明确要求，丰、平、枯水期特征明显的水域，应分水期进行水质评价。这一规定确保了不同水期的水质特征得到科学分析和有效管理。

二、河流水质的“大小年” 

河流水质的“大小年”可以理解为水质在时间尺度上的周期性变化。河流水质的变化首先体现在年内与年际的波动上。
年内变化主要受河流径流量及其补给来源的影响。事实证明，丰水年和枯水年对河流径流量和水质的影响显著不同：（1）在丰水年，由于降水量较大，河流水量充沛，主要来自地面径流，此时河水的矿化度、总硬度较低，但河流径流量增加后携带的污染物也会相应增多，导致河流水质变差。（2）在枯水年，河流径流量减少，水源补给主要依靠地下水补给，此时水质受地质结构和构造的影响较大，矿化度和总硬度会增大，特别是在冬季少雨季节，流域地表积存的盐类较多，初汛洪水矿化度往往较高，水质可能恶化。例如，清水河流域 COD、氨氮与TP水环境容量分别为592.83～1238.25、51.99～193.60 和 5.02～12.85 t/a，丰水期与特枯水期的水环境容量差异较大，丰水期水环境容量为枯水期的2倍左右，这是由于降水量与水量分配不均，降水多集中于夏季，在枯水期甚至出现断流现象。

表1 清水河流域不同水期水环境容量

年际变化则更为复杂，不同年份的降水量和径流量变化对河流水质有直接影响，与气候、地形、土壤、植被以及人类活动等多种因素密切相关。例如，淮河流域上游迎河小流域的研究表明，降雨和径流的年际变异程度较大，导致区域旱涝灾害频繁，进而影响水质。在高寒地区，夏季靠冰雪融化水补给的河水矿化度较低；而在湿润地区，河流的化学类型可能全年不变，甚至历年不变。然而，随着人口增长和工农业的发展，环境污染问题日益严重，许多河流的水质出现了明显的年际恶化趋势。
河流水质的变化与“大小年”密切相关，丰水年和枯水年的径流量和降水特征直接影响河流的污染物负荷和水质状况。因此，了解和监测河流的年际变化对于水质管理具有重要意义。

三、河流水质“大小年”现象的影响与应对 

河流水质的“大小年”现象对生态环境和人类健康产生了深远影响。在生态环境方面，水质恶化会破坏河流生态系统平衡，导致生物多样性减少和水生生物死亡。在人类健康方面，水污染可引发多种疾病，甚至危及生命。
为了应对河流水质的“大小年”现象，需要采取一系列措施。除了加强公众环保意识的宣传和教育，加强水质监测和采样工作，还应加大污染治理力度，减少污染物排放，对于工业废水和生活污水等点源污染，建立完善的污水处理设施并加强监管，对于农业面源污染，应推广科学的农业耕作方式和施肥技术，减少化肥和农药的使用量。此外，还应加强生态保护和修复工作，通过植树造林、恢复湿地等措施，可以改善河流生态环境，提高河流自净能力。
同时，应发挥水利工程在水质治理与净化中的作用。通过建设水库、节水灌溉系统等水利工程设施，可以有效地调配和利用水资源，减少水资源的浪费，同时也能够在一定程度上减轻对自然水体的污染压力。水利工程通过构建拦截和截留设施，如构建坝体、湿地等，能有效拦截和减少污染物直接排入水体的情况，从而控制和减少了水体污染的发生。利用生态修复技术和人工湿地等水利工程手段，可以有效地改善水质，恢复水生生态系统的功能，增强水环境的自净能力，对于维护生物多样性和生态平衡具有重要作用。据统计，南水北调中线通水10年来，北京已累计利用“南水”超106亿立方米，累计向密云水库、怀柔水库、大宁调蓄水库、十三陵水库、亦庄调节池存蓄水量近9亿立方米，对北京市水资源优化调配、丰枯互济起到重要作用。通水以来，中线水质一直保持稳定，干渠沿线各断面监测结果均达到或优于地表水二类水质标准。同时，中线水让河北廊坊、沧州一些地区告别了苦咸水和高氟水，对改善当地居民的健康状况同样起到重要作用。 

图2 南水北调工程

河流水质的“大小年”现象是自然与人为因素共同作用的结果。它不仅反映了河流生态系统的复杂性和脆弱性，也提醒我们要珍惜和保护我们的水资源。通过加强水质监测、污染治理、生态保护和发挥水利工程作用等措施，我们可以有效应对河流水质的“大小年”现象，拥有一个清洁、健康的水环境。

作者：中国大坝工程学会 周虹，陈丹妮

（图片来自网络）

参考文献：
[1] 陈静生.《河流水质原理及中国河流水质》[M].北京：科学出版社, 2006.
[2]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局.地表水环境质量标准（GB 3838-2002）[S].北京：中国环境科学出版社, 2002.
[3]生态环境部.https://mp.weixin.qq.com/s/ffWU_7FEsptXgEtxT_ZbFw
[4]韩谞,潘保柱,陈越,刘亚平,侯易明.黄河水环境特征与氮磷负荷时空分布[J].环境科学, 2021, 42(12): 5786-5795. 
[5]马玉珅，朱翔，彭福全，庞晴晴，倪利晓，杜鹏、西北干旱区流域水污染特征与控制策略：以宁夏清水河流域为例.https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1752479619&ver=6111&signature=yi3e*mzSC2e753eztJ4An1hTHro334f82UAoBLYWUwXw8Wo6e85FPB5U2uJw2aKENjCRzGctFyV6EGyxa79M-LbrJZiMZ8NupXIcPULQmG1pLG33IAsCwPGkFrPrzjvc&new=1