周 云
水體富營(yíng)養(yǎng)化是指在人類活動(dòng)的影響下,生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、水庫(kù)、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚(yú)類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。本文通過(guò)對(duì)境內(nèi)主要水庫(kù)水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度的簡(jiǎn)要闡述,為水資源的保護(hù)與利用提供理論依據(jù)。
連云港市境內(nèi)小塔山水庫(kù)、安峰山水庫(kù)、石梁河水庫(kù)作為主要供水水源地、養(yǎng)殖水域、農(nóng)田灌溉水域,水體質(zhì)量直接影響居民供水質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,水體的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題應(yīng)重點(diǎn)防治。
小塔山水庫(kù)位于淮河流域沭河水系青口河中游,集水面積386平方公里,庫(kù)區(qū)面積19.3平方公里,總庫(kù)容2.81億立方米,興利庫(kù)容1.36億立方米,多年最高徑流量為2.18億立方米,百年一遇設(shè)計(jì)洪水位35.37米,是一座以防洪為主、結(jié)合農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)生活供水和水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大(二)型水庫(kù)。
安峰山水庫(kù)位于淮河流域沭河水系石安河下游。集水面積為159平方公里,庫(kù)區(qū)面積為20.1平方公里,總庫(kù)容1.22億立方米,興利庫(kù)容0.5億立方米,設(shè)計(jì)洪水位17.84米。安峰山水庫(kù)為大(二)型水庫(kù),主要為水庫(kù)防洪、養(yǎng)殖、灌溉及市區(qū)備用飲用水源綜合調(diào)度提供服務(wù)。
石梁河水庫(kù)屬沭河水系新沭河,集水面積為5564平方公里,庫(kù)區(qū)面積為60.8平方公里,總庫(kù)容5.31億立方米,興利庫(kù)容2.65億立方米,多年最高徑流量為23.5億立方米,百年一遇設(shè)計(jì)洪水位26.81米。石梁河水庫(kù)是一座以防洪為主,結(jié)合養(yǎng)殖、灌溉及飲用水源綜合利用的大(二)型水庫(kù)。
水體富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程與氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相關(guān)。反映營(yíng)養(yǎng)鹽水平的指標(biāo)總氮、總磷,反映生物耗氧量的指標(biāo)化學(xué)耗氧量,反映生物類別及數(shù)量的指標(biāo)葉綠素a和反映水中懸浮物及膠體物質(zhì)多少的指標(biāo)透明度作為控制湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的一組指標(biāo)。故在實(shí)際的應(yīng)用中選用CHLA、TP、TN、CODMn、SD等5個(gè)參數(shù)作為水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)的基本項(xiàng)目。
評(píng)分模式是根據(jù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)確定營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)。根據(jù)所選定的評(píng)價(jià)項(xiàng)目和它們的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(詳見(jiàn)表1),在0~100分的范圍內(nèi)分別賦予各評(píng)價(jià)項(xiàng)目相應(yīng)的評(píng)分值,根據(jù)單個(gè)項(xiàng)目的賦分值計(jì)算富營(yíng)養(yǎng)化綜合值,對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度做出定性評(píng)價(jià)(詳見(jiàn)表2)。其評(píng)分值越高,表明富營(yíng)養(yǎng)化程度越嚴(yán)重。水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化綜合值(或個(gè)測(cè)點(diǎn)的評(píng)分值)的計(jì)算公式為:
式中:EI——營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);
En——為評(píng)價(jià)項(xiàng)目賦分值;
N——評(píng)價(jià)項(xiàng)目個(gè)數(shù)。
從2004年起,江蘇省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心連云港分中心對(duì)連云港市境內(nèi)主要湖泊水庫(kù)進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)。本文按照相關(guān)規(guī)范要求,選用2005年至2010年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和評(píng)價(jià)。
根據(jù)選取的資料,按照每年每月監(jiān)測(cè)共64頻次綜合評(píng)價(jià)分析,各水庫(kù)均無(wú)貧營(yíng)養(yǎng)及重度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)水體。小塔山水庫(kù)水體處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占21.9%,輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占70.3%,中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占7.8%;安峰山水庫(kù)水體處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占6.2%,輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占65.6%,中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占28.1%;石梁河水庫(kù)水體處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占14.1%,輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占64.1%,中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)占21.9%。
表1 湖泊(水庫(kù))營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及分級(jí)方法
表2 水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)綜合指數(shù)與評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)應(yīng)表
表3 主要水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化程度評(píng)價(jià)結(jié)果表
根據(jù)多年平均值統(tǒng)計(jì)賦予各評(píng)價(jià)項(xiàng)目分值確定各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù),綜合計(jì)算營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明各水庫(kù)水體的綜合評(píng)價(jià)狀態(tài),確定各水庫(kù)水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度。連云港市主要水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化程度詳見(jiàn)表3。
連云港境內(nèi)主要水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)結(jié)果表明,各水庫(kù)水體均處于輕度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài),水體已受到一定程度的污染。在現(xiàn)有條件不改變的情況下,水庫(kù)水體能夠維持現(xiàn)有水平,一旦受到外界因素影響,水質(zhì)情況可能進(jìn)一步惡化,造成用水障礙。因此,防治水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化是保證優(yōu)質(zhì)水體的重要途徑。建議采取以下幾個(gè)方面的措施:
一是控制外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入水庫(kù),大多數(shù)水體富營(yíng)養(yǎng)化主要是外界輸入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。因此,控制人為污染,著重調(diào)查水庫(kù)上游及周邊污染源排放情況,控制水庫(kù)周邊農(nóng)田化肥及家畜糞便肥的使用,嚴(yán)格控制外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入。
二是減少內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷,有效控制水庫(kù)內(nèi)氮、磷含量。例如采用工程措施進(jìn)行水庫(kù)底泥清淤;運(yùn)用化學(xué)方法去除氮磷含量,控制水草藻類的生長(zhǎng),但這種方式易造成二次污染;利用大型水生動(dòng)植物等吸收利用氮、磷元素進(jìn)行代謝活動(dòng)以去除水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等生物措施。
三是安峰山水庫(kù)和石梁河水庫(kù)既是供水水源地,又是人工養(yǎng)殖水域。應(yīng)采取合理的養(yǎng)殖方式,保護(hù)水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境,保證居民飲水安全。
四是加大水庫(kù)的監(jiān)測(cè)力度,掌握排入水庫(kù)中的廢水和污水中的氮、磷濃度的變化趨勢(shì),計(jì)算出年排放的氮、磷總量,為水資源保護(hù)與合理利用提供科學(xué)依據(jù)