長江水體中的氨氮與磷在以下兩個方面存在差異：①磷主要來自面源，而氨氮主要來自點源，且點源中生活源又大于工業源[3]；②氨氮基本上以溶解態存在，不受泥沙裹挾.宜昌斷面氨氮月通量和月徑流量變化趨勢基本一致(見圖 8)，是因為宜昌斷面氨氮濃度年內季節間比較穩定(2016—2018年各年份均如此)，而且年際之間氨氮濃度也較為穩定，所以出現了氨氮月通量和徑流量變化趨勢基本一致的現象.而宜昌斷面氨氮穩定的合理解釋是，來自于庫區上游和庫區的氨氮在三峽水庫這一大型“蓄水池”得到了比較充分的緩沖.

　　漢口37碼頭斷面氨氮月通量表現為6—11月較低，且與月徑流量變化趨勢不一致的現象，原因是6—11月氨氮濃度較低，相關區域氨氮匯入少，稀釋作用強.宜昌斷面氨氮年通量略小于總磷年通量，而在漢口37碼頭斷面氨氮年通量卻遠小于總磷年通量，進一步證明了這種推斷的合理性.在大通斷面，氨氮月通量與月徑流量的趨勢基本一致，合理的解釋是年內氨氮濃度的波動小于水量的波動；另外，大通斷面氨氮年通量遠大于總磷年通量，與漢口斷面相比出現了反轉，再結合圖 2中氨氮濃度沿程升高的現象，說明從漢口至入海口，進入長江的氨氮增量超過總磷增量.

　　宜昌斷面為長江上游控制斷面，是反映長江干流金沙江梯級水庫、三峽水庫、葛洲壩水庫累積影響的第一個斷面.對該斷面2001—2002年、2017—2018年兩個時段總磷通量季節性變化特征和賦存形態進行了對比(見圖 9).由圖 9可見：兩個時段總磷通量均為汛期高于非汛期，但2017—2018年季節間變幅明顯小于2001—2002年，這與其上游水庫尤其是三峽水庫對流量和泥沙的調控及緩沖作用密切相關；另一個明顯特征是磷的輸移形態發生了較大變化，2001—2002年宜昌斷面通過顆粒態輸送的磷在磷輸送總量中占比為50%~87%，而在2017—2018年降為14%~35%，磷的輸移形態由以顆粒態輸送為主轉變為以溶解態輸送為主.

　　3 討論

　　綜合觀測圖 3、4、7可以發現，對長江干流水質而言，2011—2013年是一個重要轉折期，之后長江干流總磷濃度明顯下降，武穴至入海口江段氨氮濃度大幅下降.

　　影響河流水質的主要因素有污染物入河量、水量、泥沙含量等，在污染負荷一定的情況下，水量越大則污染物濃度越低.在水量一定的情況下，污染物入河量越大，則污染物濃度越高；污染物入河量越小，則污染物濃度越低.泥沙含量則會顯著影響可吸附污染物的濃度，如總磷[27]、高錳酸鹽指數[28]、重金屬[13, 29]等.污染物入河量取決于水污染防治效果等因素，泥沙含量的變化則取決于水土保持效果、水庫攔沙作用等因素.

　　表 2為不同時期長江流域水污染防治[30]和水土保持相關情況[31-33]，以及長江干流具有攔沙作用的水電工程. 2001年后，長江干流典型斷面輸沙量(與含沙量、懸浮物含量均成正比)大幅下降，尤其是三峽大壩下游的宜昌斷面(見圖 5)，其原因有以下兩點：①水土保持作用(見表 2). 2006—2015年長江流域治理水土流失面積是2006年之前累計治理面積的52%，是泥沙含量下降的重要原因，朱沱斷面在金沙江下游兩大梯級水庫建成之前輸沙量減少(見圖 6)，應歸因于上游水土保持作用. ②2003年三峽工程蓄水成庫[34-35]、2012年向家壩水電站蓄水成庫、2013年溪洛渡水電站蓄水成庫所產生的攔沙作用[36-37].從時間節點上看，宜昌斷面輸沙量降幅最大的2003年、2006年、2011年、2013年正好對應三峽工程首次蓄水成庫(至135 m蓄水位)、156 m蓄水位實現、175 m設計目標蓄水位實現、金沙江下游兩大梯級水庫形成，因此水庫修建是上游向下游輸送泥沙大幅下降的重要原因.匯入長江水體的泥沙減少，導致通過泥沙裹挾進入水體的磷減少，使得長江干流總磷近年來呈減小趨勢.宜昌斷面磷的輸送由2001—2002年的以顆粒態為主轉變為2017—2018年的溶解態為主(見圖 9)也是由于宜昌江段泥沙含量大幅減小.當然，不應否認水污染防治在總磷濃度減小中的作用.

　　與總磷不同，氨氮主要以溶解態存在，長江干流武穴至入海口江段氨氮濃度2013年以來大幅下降(見圖 4)不應歸因于泥沙含量的減小.大通斷面相近徑流量年份(2012年與2016年以及2013年與2018年)的氨氮年通量(見圖 7)和相應江段污染物濃度(見圖 4)的大幅下降，說明武穴至入海口江段氨氮濃度的下降歸因于水量變化也是不合理的，應主要歸因于水污染防治.高錳酸鹽指數與氨氮同屬耗氧有機物，地表水體中二者濃度密切相關，所以水污染防治是高錳酸鹽指數下降的原因之一；此外，高錳酸鹽指數與懸浮物中有機質的含量有一定相關性(濃度測定的消解過程會使一部分有機質發生消解)，泥沙含量的減少導致水樣中有機質的減少，從而導致高錳酸鹽指數下降.石油類物質主要存在于表層水體，受水量和泥沙的影響很小，其超標率大幅下降的主要原因也與水污染防治有關，包括船舶航運業對污染物排放的大力整治.所以，從水質、水量、污染物濃度、污染物通量綜合分析，近年來水污染防治效果顯著.

　　從時間節點上來看，相比于“十五”“十一五”，國家“十二五”計劃實施期間是具有突破性的5年，水環境保護上升為國家戰略，在長江流域水污染治理方面，無論是投資規模、治污設施建設規模，還是制度建設、管理和技術水平都有跨越式進展(見表 2)，而該研究所得出的水質變化重要轉折期(2011—2013年)正處于“十二五”期間，這不是巧合，而是治理效果的顯現.武穴以下江段氨氮濃度在2003—2013年一直呈升高趨勢(見圖 4)，說明“十五”“十一五”期間長江下游氨氮污染未得到有效遏制，但宜昌斷面和漢口斷面在2001—2006年氨氮年通量大幅下降(見圖 7)，說明“十五”期間上游和中游氨氮減排取得了顯著成效.

　　該研究僅從物理化學指標方面得出長江干流水質明顯好轉的結論，但廣義的水質不僅包括物理化學指標，還包括水生生物指標、棲息地指標、病原體指標等[38].實際上，長江生態惡化、環境風險、污染排放等問題仍然突出，生態環境形勢依然嚴峻[39].長江經濟帶石化、化工、醫藥、有色金屬采選冶煉、磷礦渣堆積、危化品運輸等方面仍存在諸多隱患，存在地震等自然災害引發大型污水處理廠潰瀉的風險，建議加強隱患治理和應急預案研究.今后的治理方向應側重基于大數據信息平臺的精細化管理和監督，并強化責任機制.長江水環境保護任重道遠，應常抓不懈，只緊不松.

　　盡管從2013年起長江總磷濃度明顯下降，但仍處于偏高水平，是首要超標污染物.鑒于總磷在河湖連通、引調水工程、水庫回水情況下進入緩流狀態可能產生不利的生態效應，以及對底棲生物群落結構具有不利影響[40]，需要從流域水生態安全的角度認識長江總磷偏高問題.建議實施流域性控磷措施，應面源和點源共治.未來長江流域面源總磷的控制既是重點也是難點.與長江類似，作為美國第一大河的密西西比河，其總磷第一大來源也是面源[41-42]，總磷濃度偏高問題至今仍未解決.

編輯：王媛媛