呂振東

（山西省水利水電科學(xué)研究院）

研究認(rèn)為，一般水體中葉綠素a的含量達(dá)到10 μg/L，說明水體已被污染，呈現(xiàn)富營養(yǎng)化；其指標(biāo)越高，富營養(yǎng)化程度越嚴(yán)重。判定水體是否富營養(yǎng)化，除了葉綠素a含量指標(biāo)外，一般采用的其他指標(biāo)還有：氮含量超過0.03 mg/L，磷含量大于0.02 mg/L，化學(xué)需氧量（BOD）大于10 mg/L，pH值7-9，水中細(xì)菌總數(shù)超過10萬個(gè)/ml等。

漳澤水庫是我省的大型水庫之一，承擔(dān)著向長治市上黨盆地工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供供水的艱巨任務(wù)。其水體是否富營養(yǎng)化，直接影響著水質(zhì)與供水安全。為此，在2019年6-9月間，我們對庫區(qū)水體進(jìn)行了葉綠素a及氮、磷、pH等相關(guān)指標(biāo)測定，以研究其富營養(yǎng)化程度，為采取有效措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 采樣點(diǎn)布設(shè)

在漳澤水庫水體中均勻布設(shè)10個(gè)采樣點(diǎn)，分別為出水口（S1）、電廠排水口（S2）、湖心島（S3）、絳河入水口（S6）、石子河入庫口（S10），其余點(diǎn)均勻布置在庫區(qū)水體（圖1）。

1.2 采樣方法與環(huán)境因子測定

采用現(xiàn)場坐取樣船，使用采樣器取水面下50 cm處的水樣，放置在容量10 L塑料壺，并滴入濃酸；現(xiàn)場水體的理化指標(biāo)， 使用水質(zhì)監(jiān)測儀（HANNAHI98194型），測定水溫、pH、電導(dǎo)率、鹽度、溶解氧等；水體的透明度，采取現(xiàn)場用塞式盤測定。參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》，取得的水樣帶回實(shí)驗(yàn)室，用于測定水體中的營養(yǎng)鹽，包括高錳酸鹽指數(shù)、總磷、正磷酸鹽、氨氮、硝酸鹽氮、總氮、亞硝酸鹽氮。使用便攜式葉綠素測定儀，測定水中葉綠素a的濃度。

圖1 漳澤水庫采樣點(diǎn)分布圖

1.3 采樣次數(shù)與數(shù)據(jù)處理

6-9 月間，每月取樣一次。取樣后現(xiàn)場或室內(nèi)測定水樣，取其平均值。然后，采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對葉綠素a濃度和環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行系統(tǒng)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 測定成果

詳見表1。

表1 漳澤水庫2019 年6-9 月水樣理化指標(biāo)測定結(jié)果

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 水體葉綠素a含量空間分布

漳澤水庫在豐水期，葉綠素a含量的空間分布特征是從水庫南部向北部呈逐步降低趨勢。水庫水體中的葉綠素a濃度平均值為65.88 μg/L；最大值出現(xiàn)在南部庫區(qū)的S9處，葉綠素a濃度為147.83 μg/L；最小值出現(xiàn)在中部庫區(qū)靠近電廠排水口的S3處，葉綠素a濃度為45.90 μg/L。

2.2.2 水體透明度空間分布

漳澤水庫在豐水期，水體透明度平均值為0.497 m。最大值為0.85 m，出現(xiàn)在湖中島S2處；最小值為0.18 m，出現(xiàn)在石子河入庫口S10處。透明度在庫區(qū)的分布整體呈現(xiàn)“北高南低”趨勢，水庫壩前水域S1、S2、S3、S5樣點(diǎn)較高，可達(dá)0.8 m；S9樣點(diǎn)的透明度較低，僅為0.2 m，其原因可能是因?yàn)樵撍蛩惠^淺僅為1 m左右，庫底淤泥的影響比較嚴(yán)重所致（此處位于石子河的入庫口處，在豐水期容易帶來泥沙，因此污染比較嚴(yán)重）。

2.2.3 水體營養(yǎng)鹽含量空間分布

6-9 月為汛期，來水量大。測定漳澤水庫水體：平均總氮的質(zhì)量濃度為2.17 mg/L，且顯現(xiàn)從南到北逐漸降低趨勢；總磷的質(zhì)量濃度普遍表現(xiàn)較低，平均濃度僅為0.095 mg/L，庫區(qū)最南部的總磷質(zhì)量濃度最大為0.310 mg/ L；亞硝態(tài)氮的平均質(zhì)量濃度為0.115 mg/L，在湖心島區(qū)S2測點(diǎn)和養(yǎng)魚箱處表現(xiàn)最高，壩前分布的S1、S2測點(diǎn)濃度低于0.03 mg/L；硝態(tài)氮的質(zhì)量濃度介于0.108-6.280 mg/L之間，平均濃度為0.920 mg/L，北部壩前相對較低；氨態(tài)氮的質(zhì)量濃度平均為0.629 mg/L，在水體中的空間分布具有一定的層次性，從北向南，由低依次變高，庫區(qū)南部含量最高；正磷酸鹽質(zhì)量濃度平均值為0.040 mg/L，庫區(qū)南部相對較高。

2.2.4 水體葉綠素a含量與環(huán)境因子的關(guān)系

采用SPSS軟件，對葉綠素a濃度數(shù)據(jù)和相關(guān)環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，和葉綠素a濃度呈正相關(guān)關(guān)系的是透明度（r=0.273，p=0.002）；和葉綠素a濃度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系的有總氮濃度（r=-0.259，p=0.005）、亞硝態(tài)氮濃度（r=-0.238，p=0.004）、硝態(tài)氮濃度（r=-0.355，p＜0.001）；葉綠素a濃度與總磷、正磷酸鹽、氨態(tài)氮的含量相關(guān)性不顯著。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

從對漳澤水庫水體的有關(guān)理化指標(biāo)測定結(jié)果來看，目前已經(jīng)形成污染，呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。在6-9月豐水期，水體中的葉綠素a濃度分布呈現(xiàn)由南向北逐漸減少趨勢，和葉綠素a濃度顯著正相關(guān)的是透明度，和葉綠素a濃度顯著負(fù)相關(guān)的有總氮濃度、亞硝態(tài)氮濃度、硝態(tài)氮濃度，葉綠素a濃度與總磷、正磷酸鹽、氨態(tài)氮的含量相關(guān)性不顯著。由于豐水期水庫來水量大，呈現(xiàn)高水位，從而稀釋了氮磷營養(yǎng)鹽的含量，對浮游植物的生長影響較大。

3.2 討論

對于富營養(yǎng)化的水體，主要表現(xiàn)為氮和磷的含量較高，從而有利于藻類及其他浮游植物的生長，容易造成水體污染。特別是氮和磷在水體中的不同表現(xiàn)形態(tài)及含量，對浮游植物的生長影響比較大。當(dāng)?shù)狈r(shí)，浮游植物細(xì)胞儲量碳水化合物的能力降低，缺氮細(xì)胞的葉綠素活性降低，從而降低了其光合作用的速率和能力。當(dāng)磷缺乏時(shí)，浮游植物細(xì)胞的RNA、DNA和蛋白質(zhì)含量降低，內(nèi)呼吸逐漸增強(qiáng)，同時(shí)導(dǎo)致光合作用能力下降。

對漳澤水庫水體進(jìn)行富營養(yǎng)化評價(jià)結(jié)果表明，目前已處于富營養(yǎng)狀態(tài)，但豐水期水體中的葉綠素a含量較低，僅為65.88 μg/L，程度不是特別嚴(yán)重。造成這種情況的原因，可能是測定時(shí)期為豐水期，水庫來水量大，蓄水呈高水位，從而稀釋了氮、磷營養(yǎng)鹽的含量，使浮游植物的生長受到影響所致。由此來看，有必要下一步進(jìn)行更加深入細(xì)致的研究。