張鳳梅(尚志市環(huán)境保護(hù)局,黑龍江 哈爾濱 150600)
當(dāng)水庫中容納過量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)時,就會出現(xiàn)藻類及其它水生生物異常繁殖現(xiàn)象,導(dǎo)致水體透明度下降、溶解氧減少、水質(zhì)惡化等一系列問題,從而加速湖泊老化,并引起水庫生態(tài)系統(tǒng)破壞、水體功能受損的惡果,這就是水體的富營養(yǎng)化。一旦形成富營養(yǎng)化,浮游藻類大量繁殖,產(chǎn)生水華(淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象)。
近年來,隨著城市化進(jìn)程加快,工業(yè)排污,農(nóng)業(yè)濫施化肥,不重視植被保護(hù),導(dǎo)致嚴(yán)重水土流失,使水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象發(fā)展很快,情況日趨嚴(yán)重,如不及時控制,將后患無窮。作為我市的監(jiān)測部門,在領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,我們對轄區(qū)內(nèi)比較有代表性的水庫進(jìn)行了監(jiān)測,本著對人民負(fù)責(zé),加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測管理,防患于未然的精神,我們認(rèn)真負(fù)責(zé)的去做這項工作。
富營養(yǎng)化引起水體透明度下降,造成水體中光線不足,水生植物難以利用光合作用制造氧,水中溶解氧的不足進(jìn)一步影響水生動物的生存,引起大量魚類死亡。而水體富營養(yǎng)化有利于藍(lán)藻、綠藻為優(yōu)勢種的水藻大量繁殖,形成水面上漂浮著的“綠色浮渣”。水體底層中的有機(jī)物在厭氧菌作用下產(chǎn)生有毒氣體,加上某些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素,都會造成魚類死亡。同時,富營養(yǎng)化水體富含硝酸鹽和亞硝酸鹽,人畜長期飲用也會中毒致病。
我們對轄區(qū)內(nèi)水庫進(jìn)行了監(jiān)測,分別代表了平水期和豐水期,監(jiān)測項目包括:水溫、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、TN、TP、SD(透明度)、硝酸鹽、亞硝酸鹽、總氰化物等33 項化學(xué)指標(biāo)和浮游藻類這個生物指標(biāo)。
(1)評價因子的選擇 評價富營養(yǎng)化需從各種因子中選出與營養(yǎng)狀態(tài)關(guān)系最密切的因子,包括基準(zhǔn)因子、重要因子和主要因子。葉綠素a(Chla)最能代表水體富營養(yǎng)化程度,所以可作為基準(zhǔn)因子。TP 能限制水體富營養(yǎng)化,所以可作為重要因子。TN、SD、高錳酸鹽指數(shù)對水體富營養(yǎng)化有關(guān)聯(lián),所以可作為主要因子。三因子集合起來組成評價富營養(yǎng)化的最佳因子。
(2)因子的計算 通??刹捎媚崦妨_綜合指數(shù)法評價水體富營養(yǎng)化,并通過尼梅羅公式(見公式1)對各因子進(jìn)行計算。某水庫的指標(biāo)值為該水庫各采樣點指標(biāo)值的平均數(shù)(見表1)。
式中:Uj為因子年均值;Ujmax為因子年極大值,計算SD 指標(biāo)值應(yīng)采用Ujmin(即因子年極小值)。
表1 水庫富營養(yǎng)化綜合評價指標(biāo)值
(3)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的計算
式中:TLI(∑)為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);Wj為第j 種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重;TLI(j)為第j 種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。
Wj計算方法如下:將Chla 作為基準(zhǔn)參數(shù),第 種參數(shù)的歸一化相關(guān)權(quán)重計算公式為:
式中:rij為第j 種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chla 的相關(guān)系數(shù);m 為評價參數(shù)的個數(shù)。
表2 富營養(yǎng)化評價標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的計算,轄區(qū)水庫的指數(shù)為46.67,屬于中營養(yǎng)類型,即轄區(qū)水庫的水質(zhì)富營養(yǎng)化程度不嚴(yán)重,處于初級階段。
雖然轄區(qū)水庫水質(zhì)情況良好,但是我們不能掉以輕心,要引起我們的高度重視。同時采取有效措施來阻止其富營養(yǎng)化的進(jìn)一步發(fā)展。
(1)流域N、P 負(fù)荷的控制 ①保持流域水土不流失,避免表土中營養(yǎng)鹽流入水體中。對坡耕地應(yīng)切實地進(jìn)行退耕還林、退耕還牧;對丘陵漫崗的宜開辟隔離帶,并建立農(nóng)林復(fù)合體系,采用間作、輪作、套種等農(nóng)業(yè)耕作方式,盡量降低地表裸露;對已遭破壞的次生林,復(fù)種時注意喬、灌、草相結(jié)合,建立良好的植被結(jié)構(gòu)。②合理施用農(nóng)肥,減少農(nóng)田肥料的流失。但過去長久以來就建立起來高施化肥又高流失的土壤肥力平衡一下子無法打破,為避免農(nóng)作物減產(chǎn),建議采取適當(dāng)?shù)拇胧└脑焱寥赖姆柿μ匦?。③?yán)禁庫區(qū)周圍的生活污水直接或間接地排向水庫。隨著旅游業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,庫區(qū)生活污水可能成為水庫N、P 負(fù)荷的主要來源,為此建議將庫區(qū)所有生活污水集中在水庫下游統(tǒng)一排放,或在庫區(qū)建立污水處理廠,生活污水經(jīng)處理后再排放。
(2)一是采取凝聚沉淀措施治理水庫內(nèi)環(huán)境。定期往水庫中投入適量的Fe、Al 鹽類,使水中可溶性磷與其結(jié)合為難溶性的磷酸鹽類沉入水底,減少水中可溶性磷的含量,抑制浮游藻類的繁殖和生長,但可能會造成二次污染。二是引種水生植物。大型水生植物可以吸收水中大量氮磷等營養(yǎng)物質(zhì),并隨生物體的死亡沉積于水底或被帶出水庫。但引進(jìn)外來物種要特別小心,否則會侵占當(dāng)?shù)匚锓N的生存空間,破壞生態(tài)平衡,造成不可估量的損失。