卞少偉，陳 晨，王秋蓮，姜 偉，梅鵬蔚＊

（1.天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，天津 300191；2.天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，天津 300191）

于橋水庫(kù)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)及防治對(duì)策研究

卞少偉1，陳 晨2，王秋蓮1，姜 偉1，梅鵬蔚1＊

（1.天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，天津 300191；2.天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，天津 300191）

采用水質(zhì)單因子評(píng)價(jià)法和綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）對(duì)天津市于橋水庫(kù)2015年水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：采用單因子評(píng)價(jià)法，2015年于橋水庫(kù)整體水質(zhì)為Ⅴ類，主要超標(biāo)因子為總氮和總磷；綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明水庫(kù)整體呈輕富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，TLI數(shù)值在54.2～59.1之間；針對(duì)目前于橋水庫(kù)水質(zhì)的實(shí)際情況，在未來(lái)水庫(kù)治理措施及工作重點(diǎn)上提出了相應(yīng)的建議及對(duì)策。

于橋水庫(kù)；水質(zhì)評(píng)價(jià)；富營(yíng)養(yǎng)化；污染防治

引灤入津工程是我國(guó)第一個(gè)大型跨流域調(diào)水工程，工程于1982年5月11日開工，1983年9月11日建成通水。引灤入津輸水工程通水后，于橋水庫(kù)作為中轉(zhuǎn)調(diào)蓄水庫(kù)成為天津市人民生活用水及工農(nóng)業(yè)用水的主要來(lái)源。

隨著于橋水庫(kù)上游潘家口水庫(kù)沿途遷西、遵化等地區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市迅速發(fā)展和人口高度集中，排入庫(kù)內(nèi)的大量工業(yè)和生活污水不斷增加，水庫(kù)周邊的污染使匯入水庫(kù)的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷增多，于橋水庫(kù)水體水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)加劇。每年夏秋季節(jié)水庫(kù)水體中可觀測(cè)到明顯的藍(lán)藻顆粒物，并有零星的片狀、絲狀或帶狀藻類分布，尤其在7月～9月，局部區(qū)域浮游植物細(xì)胞密度可達(dá)1.0億個(gè)/L以上，已具備水華暴發(fā)條件。因此，有必要研究于橋水庫(kù)水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化狀況，并提出相應(yīng)的防治措施，為未來(lái)于橋水庫(kù)生態(tài)修復(fù)和污染治理提供基礎(chǔ)研究資料。

1 樣品采集及分析

1.1 采樣點(diǎn)布設(shè)

2015年4～12月根據(jù)于橋水庫(kù)的匯水特點(diǎn)，兼顧水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布，本次調(diào)查在上游河流入庫(kù)處（1#）、水庫(kù)中心（2#）、水庫(kù)出口（3#）、北岸（4#）和南岸（5#）共選擇5個(gè)采樣點(diǎn)（見圖1），每月采樣1次，現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)控參照相關(guān)技術(shù)規(guī)范[1]中的要求開展。

圖1 采樣點(diǎn)分布

1.2 環(huán)境因子測(cè)定

透明度（SD）用塞奇氏盤測(cè)定；pH值用多功能水質(zhì)分析儀WTW Multi 340來(lái)測(cè)定；總氮（TN）、總磷（TP）、化學(xué)需氧量（CODMn）、葉綠素a（chlorophyll a）等參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[2]測(cè)定。

1.3 評(píng)價(jià)方法

水質(zhì)評(píng)價(jià)按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002） 的要求；水體營(yíng)養(yǎng)狀況按照《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法（試行）》（環(huán)辦[2011] 22號(hào)）的要求。

2 于橋水庫(kù)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)結(jié)果分析

2.1 水質(zhì)狀況

2015年，于橋水庫(kù)水體水質(zhì)年均值各點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)值見表1。由表1可知，于橋水庫(kù)水體的TN含量在0.95～3.05 mg/L之間，平均值為1.51 mg/L，超過(guò)地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；TP含量在0.06～0.09 mg/L之間，平均值為0.09 mg/L，超過(guò)地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；CODMn含量在5.0～5.4 mg/L之間，平均值為5.2 mg/L，為地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。按照《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法（試行）》中水質(zhì)定性評(píng)價(jià)分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，于橋水庫(kù)整體水質(zhì)狀況為中度污染，其中1#點(diǎn)位在上游來(lái)水匯合處，水質(zhì)最差，其中CODMn、TN和TP濃度均為最高。由此可見，水庫(kù)對(duì)上游來(lái)水有一定的凈化作用，其中TN濃度的凈化作用最為明顯，水庫(kù)出口3#點(diǎn)位TN濃度最低。經(jīng)與歷史數(shù)據(jù)比較[3]，總氮、總磷濃度的升高是造成于橋水庫(kù)水質(zhì)類別下降的主要原因。

2.2 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)

由表1可知，2015年，于橋水庫(kù)TLI值在54.2～59.1之間，平均值為55.6，說(shuō)明于橋水庫(kù)整體水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)達(dá)到輕度富營(yíng)養(yǎng)水平，5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的富營(yíng)養(yǎng)化程度依次為1#＞4#＞3#=5#＞2#。從水體整體流向來(lái)看，入庫(kù)＞出庫(kù)＞庫(kù)中心；從具體數(shù)據(jù)來(lái)看，1#點(diǎn)位TLI值最高為59.1，營(yíng)養(yǎng)狀況最為嚴(yán)重，已接近中度富營(yíng)養(yǎng)限值，這主要與上游來(lái)水水質(zhì)較差，大量營(yíng)養(yǎng)鹽隨輸水進(jìn)入水庫(kù)有關(guān)。其余點(diǎn)位營(yíng)養(yǎng)狀況為輕度富營(yíng)養(yǎng)，但TLI值均低于1#點(diǎn)位。通過(guò)與歷史數(shù)據(jù)相比[4]，于橋水庫(kù)整體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)高于往年，達(dá)到輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，已具備水華暴發(fā)的營(yíng)養(yǎng)條件。

表1 于橋水庫(kù)水質(zhì)及富營(yíng)養(yǎng)狀況

3 于橋水庫(kù)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化原因分析

3.1 源頭來(lái)水的影響

引灤入津工程作為我國(guó)20世紀(jì)的重大跨省際調(diào)水工程，河北省的潘家口水庫(kù)與大黑汀水庫(kù)為引灤入津工程的源頭和主要輸水水庫(kù)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，潘家口水庫(kù)與大黑汀水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)網(wǎng)箱密布，水面基本被網(wǎng)箱養(yǎng)殖所覆蓋。有報(bào)道和研究表明[5-6]，潘、大水庫(kù)目前有各類網(wǎng)箱5萬(wàn)多個(gè)，年產(chǎn)魚量8萬(wàn)～10萬(wàn)t，而網(wǎng)箱養(yǎng)魚過(guò)程中投放的餌料和產(chǎn)生的魚類糞便會(huì)沉在水底，導(dǎo)致氮磷含量升高，加劇水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化。據(jù)相關(guān)調(diào)研報(bào)告顯示[7]，僅大黑汀水庫(kù)每年網(wǎng)箱養(yǎng)殖餌料和排泄物中總氮、總磷排放量占水庫(kù)總污染負(fù)荷的近1/3。此外，依托資源優(yōu)勢(shì)庫(kù)區(qū)周邊的旅游業(yè)快速發(fā)展，在水庫(kù)周圍隨處建有旅館和旅游度假村，同時(shí)以燃油游艇為代表的流動(dòng)源污染問(wèn)題顯現(xiàn)，對(duì)水庫(kù)水質(zhì)造成了一定的影響。

3.2 庫(kù)區(qū)周邊面源的影響

于橋水庫(kù)面積較大，臨近庫(kù)區(qū)仍然分布著村落。調(diào)查顯示[8]，涉及庫(kù)區(qū)水面的鄉(xiāng)鎮(zhèn)7個(gè)，共160個(gè)村莊，13.7萬(wàn)人，有耕地0.86萬(wàn)hm2（12.9萬(wàn)畝），林地0.56萬(wàn)hm2（8.4萬(wàn)畝），園地1.03萬(wàn)hm2（3.1萬(wàn)畝）；與水庫(kù)水面密切接觸的共計(jì)111個(gè)村莊，約9.1萬(wàn)人，有耕地0.65萬(wàn)hm2（9.8萬(wàn)畝）、林地0.49萬(wàn)hm2（7.4萬(wàn)畝）、園地0.17萬(wàn)hm2（2.6萬(wàn)畝）。水庫(kù)沿線的農(nóng)田徑流、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活污水是水庫(kù)周邊面源污染的主要原因。當(dāng)雨季來(lái)臨，水量較大時(shí)，農(nóng)藥化肥殘留、畜禽糞便、固體廢物、生活污水等可能會(huì)隨著地表徑流進(jìn)入水庫(kù)，直接影響于橋水庫(kù)水質(zhì)狀況。

3.3 水庫(kù)底質(zhì)的影響

因上游來(lái)水水質(zhì)較差，2015年引灤引水量少于往年，導(dǎo)致于橋水庫(kù)水體深度相對(duì)較淺，陽(yáng)光的穿透性較好，水溫較高[9]，底泥中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易于釋放。水庫(kù)中多年積累的污染物質(zhì)，受風(fēng)浪和水溫影響，底泥被攪動(dòng)，懸浮物被快速釋放，含氮、磷的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體，為藻類爆發(fā)性生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，造成于橋水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度進(jìn)一步加重。

4 于橋水庫(kù)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)策

將“綠色流域建設(shè)”思路應(yīng)用在于橋水庫(kù)飲用水源地環(huán)境保護(hù)與污染防治的工作中，立足于流域?qū)用?，針?duì)于橋水庫(kù)飲用水水源地主要問(wèn)題及成因，實(shí)施流域系統(tǒng)管理，構(gòu)建綠色、生態(tài)、文明的于橋水庫(kù)流域，才能有效改善水環(huán)境，保障水庫(kù)水質(zhì)安全。

4.1 保障清水入河入庫(kù)

根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》，禁止在飲用水水源一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)從事網(wǎng)箱養(yǎng)殖、旅游、游泳、垂釣或者其他可能污染飲用水水體的活動(dòng)。作為下游天津市飲用水來(lái)源，潘家口水庫(kù)與大黑汀水庫(kù)面臨嚴(yán)重的污染問(wèn)題，其根本在于未進(jìn)行保護(hù)區(qū)劃分[5]，導(dǎo)致未能依法對(duì)國(guó)家重點(diǎn)飲用水源地開展環(huán)境保護(hù)和污染防治工作。因此，河北省進(jìn)行潘家口水庫(kù)與大黑汀水庫(kù)的保護(hù)區(qū)劃分工作是當(dāng)前引灤水源環(huán)境保護(hù)和污染防治工作的首要任務(wù)，也是解決源頭污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

對(duì)于引灤水源的保護(hù)，除了保障引水源頭水質(zhì)優(yōu)良外，輸水沿線的安全狀況也是保障水質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。為了保障天津市飲用水安全，應(yīng)在輸水沿線實(shí)施綜合治理措施。積極爭(zhēng)取國(guó)家部委資金，在輸水沿線黎河下游開展?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)建設(shè)，恢復(fù)生態(tài)空間，開展生態(tài)功能修復(fù)，使河道輸水條件與河道兩岸生態(tài)環(huán)境得到改善，最終實(shí)現(xiàn)清水入河、清水入庫(kù)。

4.2 建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制

努力從規(guī)劃、管理、監(jiān)測(cè)、考核、協(xié)調(diào)等方面著手，推動(dòng)天津市、河北省研究建立一套系統(tǒng)的跨省流域水環(huán)境保護(hù)機(jī)制，通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段[10]，調(diào)節(jié)引灤水源在流域上下游之間生態(tài)環(huán)境保護(hù)的相關(guān)利益方經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系，以公平分配相關(guān)各方環(huán)境保護(hù)責(zé)任。在國(guó)家的指導(dǎo)和支持下以流域跨省界斷面水質(zhì)為依據(jù)，結(jié)合年度任務(wù)考核指標(biāo)，流域上下游省份通過(guò)協(xié)議形式明確各自職責(zé)和義務(wù)，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，實(shí)施有利于水質(zhì)的改善和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。同時(shí)，健全生態(tài)保護(hù)激勵(lì)約束機(jī)制，使保護(hù)者真正享受到生態(tài)保護(hù)的成果。

4.3 利用生物操縱法

利用水生生物[11-13]對(duì)水草和藻類的捕食或競(jìng)爭(zhēng)的生物操縱的方法，可以在抑制藻類大量繁殖的同時(shí)，減輕水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。主要的做法為選用本地經(jīng)濟(jì)類水生植物如慈姑、茭白、菱角等在水庫(kù)內(nèi)進(jìn)行適量的種植；在投放魚苗的過(guò)程中，可適當(dāng)選擇以食草和食藻的魚類，包括我國(guó)常見的鰱鳙魚、草魚等。然后通過(guò)每年適時(shí)對(duì)水生植物和放養(yǎng)魚類進(jìn)行收割和收獲可將水庫(kù)內(nèi)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)移至水庫(kù)外，從而消減營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷的積累和釋放，防止二次污染和營(yíng)養(yǎng)鹽的再次釋放。

4.4 擴(kuò)展宣傳教育渠道

以“宣傳引導(dǎo)、群眾參與、工程配合、優(yōu)美環(huán)境”等為主題，開展宣傳教育活動(dòng)，利用電視臺(tái)、網(wǎng)站、微信和微博等渠道開展科普宣傳活動(dòng)、播放公益廣告，提高群眾參與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的積極性。同時(shí)，耐心細(xì)致做好水庫(kù)周邊群眾工作，加強(qiáng)飲用水水源保護(hù)宣傳教育，爭(zhēng)取群眾理解和支持。引灤思源，提升群眾飲用水水源保護(hù)意識(shí)。

[1]環(huán)境保護(hù)部.HJ 494-2009水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[3]李玉英，侯任合.于橋水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)及成因[J].水利水電技術(shù)，2001，32（8）：61-63.

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（編輯：程 ?。?/p>

Research on Eutrophic Evaluation and Control Measures for Yuqiao Reservoir

Bian Shaowei1,Chen Chen2,Wang Qiulian1,Jiang Wei1,Mei Pengwei1*
（1.Tianjin Environment Monitoring Center,Tianjin 300191,China; 2.Tianjin Academy of Environmental Sciences,Tianjin 300191,China）

Evaluated Yuqiao reservoir eutrophication in 2015 through analysis on the water quality data with single factor water quality evaluation method and the trophic level index(TLI) method.The results showed that∶(a)By the Single factor evaluation,the results showed that the comprehensive water quality classification of Yuqiao reservoir was V.The main exceeding standard factors were Total Nitrogen(TN)and Total Phosphorus(TP).(b)The eutrophication status of Yuqiao reservoir was lightly-eutrophicated and its value was from 54.2 to 59.1.Considering actual conditions,several suggestions were put forward for treatment and future research.

Yuqiao reservoir,water quality assessment,eutrophication,pollution prevention

X824

A

1008-813X（2016）06-0047-04

10.13358 /j.issn.1008-813x.2016.06.12

2016-10-26

環(huán)保部水污染綜合防治《飲用水水源環(huán)境狀況評(píng)估與管理項(xiàng)目》（2016-HB-024）

卞少偉（1986-），男，黑龍江依蘭人，畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)水生生物學(xué)專業(yè)，工程師，主要從事水環(huán)境監(jiān)測(cè)及水生生物分類鑒定工作。

*通訊作者：梅鵬蔚（1979-），男，天津人，畢業(yè)于南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，高級(jí)工程師，主要從事水環(huán)境監(jiān)測(cè)及管理工作。