高玉軍

（吉林省水文水資源局四平分局 ,吉林 四平 136000）

下三臺水庫水質(zhì)變化趨勢及防治措施

高玉軍

（吉林省水文水資源局四平分局 ,吉林 四平 136000）

通過對下三臺水庫 5 年水質(zhì)監(jiān)測資料分析，評價(jià)了其五項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)的變化趨勢，針對污染原因，提出切實(shí)可行的污染防治措施與建議。

下三臺水庫；水質(zhì)；變化趨勢；防治措施

1 水庫基本情況

下三臺水庫位于吉林省四平市鐵東區(qū)長發(fā)鄉(xiāng)下三臺村條子河上游，水庫控制流域面積 104.7 km2，總庫容 4092 萬 m3，防洪庫容 2517 萬 m3，興利庫容 1425 萬 m3。

2 水質(zhì)序列和水質(zhì)參數(shù)的選取

水質(zhì)序列選用 2008—2012 年五個(gè)年度。

由于水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目較多，在確定趨勢分析的參數(shù)時(shí)，主要選取高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮五項(xiàng)主要污染參數(shù)進(jìn)行分析，原因如下：

1）高錳酸鹽指數(shù)。指在一定條件下，以高錳酸鉀作為氧化劑，氧化水中的還原性物質(zhì)（有機(jī)污染物）時(shí)消耗的高錳酸鉀量。

2）化學(xué)需氧量。水體中能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)（一般為有機(jī)物）的氧當(dāng)量。它是一個(gè)重要的而且能較快測定的有機(jī)物污染參數(shù)，用符號COD 表示。

3）氨氮。水中以游離氨 NH3和銨離子 NH4+形式存在的氮。水中的氨氮可經(jīng)在一定條件下轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，如果長期飲用，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，這是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，對人體健康極為不利。

4）總磷。水中磷可以元素磷、正磷酸鹽、縮合硫酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機(jī)團(tuán)結(jié)合的磷酸鹽等形式存在。其主要來源為生活污水、化肥、有機(jī)磷農(nóng)藥及近代洗滌劑所用的磷酸鹽增潔劑等。

5）總氧。水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其測定有助于評價(jià)水體被污染和自凈狀況。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí)，微生物大量繁殖，浮游生物生長旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。

3 水質(zhì)評價(jià)

3.1 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

采用的是國際（GB3838-2002）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（見表 1）。

表1 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.2 評價(jià)方法

評價(jià)方法采用“單指標(biāo)評價(jià)法”，即以參加評價(jià)的最差項(xiàng)目所屬的水質(zhì)類別確定斷面的水質(zhì)類別，評價(jià)項(xiàng)目中的基本項(xiàng)目，超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值即為超標(biāo)，超標(biāo)程度以超標(biāo)倍數(shù)表示，計(jì)算公式為：

3.3 評價(jià)結(jié)果

2008—2012 年下三臺水庫各年水質(zhì)變化統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見表 2。

表22008 —2012 年下三臺水庫各年水質(zhì)變化統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表2結(jié)果表明：下三臺水庫氨氮參數(shù)五年來一直為Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，符合供水水源地水質(zhì)要求。高錳酸鹽指數(shù)參數(shù)濃度有明顯好轉(zhuǎn)，由 2008、2009 年的Ⅳ類水質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)棰箢愃|(zhì)，也已達(dá)到供水水源地水質(zhì)要求。

化學(xué)需氧量 （濃度范圍是 20.92～27.88mg/L）五年來均為Ⅳ類，表明有機(jī)污染總體而言未得到有效控制。

總磷（濃度范圍是 0.07～0.09）總氮（濃度范圍是1.69～3.35）為Ⅴ類水質(zhì)，總磷和總氮趨勢分析成果表明，下三臺水庫水體的營養(yǎng)鹽水平處于下降態(tài)勢，仍處于富營養(yǎng)化程度。

五項(xiàng)參數(shù)濃度雖然在評價(jià)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)減緩態(tài)勢，但水庫水體仍然到重度污染，嚴(yán)重威脅供水安全和漁業(yè)生產(chǎn)。

4 水質(zhì)污染成因分析

1）農(nóng)田所用化肥的流失，隨地表徑流進(jìn)入地面水體中。下滲形成的壤中流，通過土壤進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)，然后排入地表水體中。

2）大氣沉降。大氣沉降不僅是懸浮顆粒物、有害氣體的來源之一，也是氮的來源之一。燃料燃燒時(shí)，氮元素以氮氧化物的形式進(jìn)入空氣，隨雨雪降落在土壤或水體表面，污染地表水源。

3）水體人工養(yǎng)殖。許多水體既是水源地，又是人工養(yǎng)殖的場所。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，人工投放的餌料以及魚類的排泄物給水體帶來了大量的氮磷。目前，國內(nèi)湖庫區(qū)人工養(yǎng)殖的餌料系數(shù)達(dá) 3.0～4.0，成為水體富營養(yǎng)化的又一來源。

4）人類活動(dòng)。由于人類活動(dòng)，破壞了原來的土壤結(jié)構(gòu)和植被面貌，使得土壤表層裸露，在降雨條件下，散落在庫區(qū)上游及周邊地表上的礦渣、泥沙、磷酸鹽等污染物將隨地表徑流進(jìn)入水庫，成為富營養(yǎng)化的另一來源。

5）內(nèi)源污染。經(jīng)多年的淤積和污染，水庫淤泥中已經(jīng)含有大量的有機(jī)質(zhì)，是一個(gè)潛在的污染源，一旦條件具備，會源源不斷地向水體中釋放氮磷等營養(yǎng)元素，也會造成水體富營養(yǎng)化。

5 水庫污染治理措施

5.1 控制污染源

造成水庫污染以及發(fā)生富營養(yǎng)化的外在因素，主要是點(diǎn)源污染和面源污染兩方面，因此控制這兩方面的污染源是解決問題的根本所在。

1）點(diǎn)源污染的控制。水庫周邊城鎮(zhèn)直接向水庫排污，導(dǎo)致水庫受到污染，使其水質(zhì)超標(biāo)，以致發(fā)生富營養(yǎng)化，是根本原因。因此，嚴(yán)格控制點(diǎn)源污染，大幅度消減污染物排放量，做到達(dá)標(biāo)排放，是解決問題的根本。

2）面源污染的控制。水庫上游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村鎮(zhèn)牲畜糞便、生活垃圾、水土流失等面源污染，也是造成水庫污染以及產(chǎn)生富營養(yǎng)化的主要原因之一。

面源污染的控制，包括農(nóng)田建設(shè)、水土保持、合理施肥、村落綜合整治、上游魚塘改造、推廣綠色農(nóng)業(yè)等多方面，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。

5.2 內(nèi)源治理

多年的污染，加之水土淤積，在水庫底部已經(jīng)形成了一個(gè)源源不斷排放污染物的內(nèi)在污染源。水庫富營養(yǎng)化的發(fā)生，與內(nèi)源的污染也是息息相關(guān)的。目前內(nèi)源治理的方法也比較多，比如底泥機(jī)械清淤、投放藥品抑制污染物排放、水庫放流后陽光暴曬底泥等。

內(nèi)源污染，不僅僅表現(xiàn)在底泥排放污染物方面，被污染的水體本身，也是一個(gè)污染源。因此，采用引水稀釋、水體交換的方法治理水庫水體富營養(yǎng)化，在國內(nèi)外也經(jīng)常被采用。

5.3 生物治理

利用生物治理的方法，如養(yǎng)殖一些慮食性魚類及食藻微生物，如鰱魚、草魚等，利用其食藻治污去除氮磷，也是一種很好的治理方法，可以化害為利，達(dá)到去除污染的目的。實(shí)驗(yàn)證明,在武漢東湖采用生物治理的方法，當(dāng)湖水中鰱魚和鳙魚的密度達(dá)到50g/m3，能有效控制東湖“水華”現(xiàn)象的產(chǎn)生。

5.4 混凝除磷

美國和澳大利亞等國家采用投加混凝劑的方法，效果很理想。其原理是混凝劑與磷反應(yīng)沉淀，使磷不被藻類所利用，從而抑制了藻類的生長。常用的混凝劑有鐵、鋁等鹽類。但是該法也存在大量使用鹽類時(shí)，可能與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，具有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，要慎重采用。

5.5 生態(tài)修復(fù)

生態(tài)修復(fù)所涉及到的領(lǐng)域較多，涉及到氣象學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)、動(dòng)力學(xué)、環(huán)境學(xué)等領(lǐng)域多個(gè)學(xué)科，應(yīng)用生態(tài)學(xué)治理水庫水體富營養(yǎng)化，目前在我國的太湖、巢湖、滇池及武漢東湖已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并取得了階段性的科研成果。

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