季相星 王普力 王瑜

摘 要：2016年9月至2017年8月對(duì)小塔山水庫(kù)水體透明度、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷、葉綠素a等指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，選用湖（庫(kù)）綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對(duì)連云港小塔山水庫(kù)的水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明小塔山水庫(kù)入庫(kù)水污染嚴(yán)重，庫(kù)區(qū)水體夏季和秋季已達(dá)到輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，春季和冬季屬于中營(yíng)養(yǎng)水平。

關(guān)鍵詞：小塔山水庫(kù);富營(yíng)養(yǎng)化;綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

小塔山水庫(kù)位于江蘇省贛榆縣，是一座以防洪為主的多功能大型水利樞紐，同時(shí)是贛榆縣城兩個(gè)自來(lái)水廠的飲用水源，供水水質(zhì)一直較好[1]。近年來(lái)，隨著生活污水、工業(yè)廢水及農(nóng)田排水等的大量排入，使水庫(kù)的水質(zhì)從貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)過(guò)渡到富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。本文利用湖（庫(kù)）綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法TLI（∑）對(duì)小塔山水庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出富營(yíng)養(yǎng)化原因，提出防治對(duì)策。

1 調(diào)查方法

1.1 調(diào)查時(shí)間及站位設(shè)置

于2016年9月至2017年8月對(duì)小塔山水庫(kù)及其上游水系進(jìn)行了8個(gè)點(diǎn)位的調(diào)查（圖1），其中黑林橋、旦頭橋和汪子頭橋?yàn)槿霂?kù)水源。各點(diǎn)位及項(xiàng)目每月監(jiān)測(cè)1次。

1.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

樣品的采集、保存按照《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91-2002）[2]的要求進(jìn)行。帶回實(shí)驗(yàn)室后按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）[3]的要求分析透明度（SD）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素a（Chl.a）。

1.3 評(píng)價(jià)方法

水質(zhì)指標(biāo)按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》[3]進(jìn)行評(píng)價(jià)，富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)依據(jù)《湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法和分級(jí)技術(shù)規(guī)定》[4]進(jìn)行。

綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式：

式中：TLI（∑）為綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);Wj 為第j種參數(shù)的營(yíng)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(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

2 結(jié)果和分析

2.1 透明度（SD）

湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位透明度在0.6～0.9 m之間，而入庫(kù)水3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位透明度均低于0.5 m，見(jiàn)圖2。湖庫(kù)內(nèi)秋季和冬季透明度低于春季和夏季，這是由于春夏季節(jié)Chl.a處于繁殖階段，在秋季達(dá)到高峰，因此秋季湖庫(kù)SD比較低，而冬季由于Chl.a分解，水中懸浮物及膠體物質(zhì)增多，從而導(dǎo)致透明度降低。

2.2 高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）

三個(gè)入庫(kù)水監(jiān)測(cè)點(diǎn)CODMn較高，除了旦頭橋和汪子頭橋的夏季入水CODMn小于10 mg/L，其余點(diǎn)位的各個(gè)季節(jié)入水CODMn均大于10 mg/L，屬于V類(lèi)水。見(jiàn)圖3。黑林橋和汪子頭橋入水CODMn較高可能是由于該區(qū)域以農(nóng)業(yè)為主，連云港禁止焚燒秸稈后，部分秸稈被傾倒到河流水溝中，秸稈腐化導(dǎo)致水體有機(jī)物增多。加之沒(méi)有生活污水處理措施，大量生活污水直接排入河流，從而導(dǎo)致CODMn普遍較高。在湖庫(kù)內(nèi)的5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位CODMn都小于6 mg/L，達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。而且呈現(xiàn)出一定季節(jié)規(guī)律，秋季和夏季比較高，而春季和冬季比較低，這可能是由于夏秋季節(jié)上游入水量比較大，沖刷農(nóng)田施用的化肥和動(dòng)物糞便及生活污水等，帶入大量的污染物導(dǎo)致。秋季CODMn更高可能是由于湖庫(kù)內(nèi)有部分藻類(lèi)死亡分解導(dǎo)致。

2.3 總氮（TN）

湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水體TN均小于1.5 mg/L，滿足IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而且隨季節(jié)變化不大。3個(gè)入庫(kù)水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位TN都大于2.0 mg/L，屬于劣V類(lèi)水，其中旦頭橋的入庫(kù)水TN含量均低于5 mg/L，而黑林橋的春季和冬季以及汪子頭橋的春季、秋季和冬季水體中TN均超過(guò)9 mg/L。見(jiàn)圖4。黑林橋和汪子頭橋監(jiān)測(cè)點(diǎn)位周邊及上游均有較多村莊和城鎮(zhèn)，居民的生活污水未經(jīng)處理就直接排入河流中，加之附近農(nóng)田大量施用化肥，從而導(dǎo)致入庫(kù)水TN含量較高。

2.4 總磷分析

湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水體TP均小于0.1 mg/L，達(dá)到IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，且隨季節(jié)沒(méi)有明顯波動(dòng)。入庫(kù)水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中，汪子頭橋秋季入水TP含量達(dá)到3.03 mg/L，春季、夏季和冬季入水TP含量也比較高，分別為1.83、1.10、1.30 mg/L。黑林橋入庫(kù)水TP含量在0.60～1.23 mg/L之間，也屬于劣V類(lèi)水。旦頭橋入庫(kù)水TP含量較低，在0.12～0.31 mg/L之間，年均值為0.20 mg/L。見(jiàn)圖5。入庫(kù)水中春秋兩季TP較高，可能是由于農(nóng)田噴灑農(nóng)藥所致。

2.5 葉綠素a分析

湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位Chl.a濃度呈季節(jié)分布，秋季>夏季>冬季>春季。Chl.a的生長(zhǎng)繁殖需要一定的營(yíng)養(yǎng)鹽和溫度，秋季、夏季的溫度和光照適合Chl.a的生長(zhǎng)，因此湖庫(kù)內(nèi)Chl.a在秋季、夏季比春季、冬季高。三個(gè)入庫(kù)水點(diǎn)位Chl.a也呈季節(jié)分布，夏季和秋季Chl.a濃度大于春季和冬季。其中汪子頭橋秋季的Chl.a濃度比較高，達(dá)到31.67 mg/m3。有文獻(xiàn)報(bào)道當(dāng)水環(huán)境中TN、TP濃度均超過(guò)0.015 mg/L時(shí)，水中藻類(lèi)密度開(kāi)始增加[5]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)小塔山水庫(kù)湖庫(kù)內(nèi)的五個(gè)點(diǎn)位中TN、TP都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)0015 mg/L，滿足藻類(lèi)生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)條件，因此湖庫(kù)內(nèi)Chl.a濃度較高。湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位除了春季Chl.a濃度低于10 mg/m3，其余季節(jié)均高于10 mg/m3，根據(jù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，小塔山水庫(kù)屬于富營(yíng)養(yǎng)水庫(kù)。見(jiàn)圖6。

2.6 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）

湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中，夏季和秋季的TLI指數(shù)處在50.1～53.8，屬于輕度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，春季和冬季TLI指數(shù)處于48.4～49.8之間，屬于中營(yíng)養(yǎng)水平。而三個(gè)入庫(kù)水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位TLI指數(shù)均大于60，為中度富營(yíng)養(yǎng)到重度富營(yíng)養(yǎng)水平。見(jiàn)表1。

3 討論

小塔山水庫(kù)地區(qū)年蒸發(fā)量大于降水量，導(dǎo)致水庫(kù)庫(kù)存量不足，每年需要從石梁河水庫(kù)調(diào)水3 000～5 000萬(wàn)m3，而石梁河水庫(kù)由于受到上游工業(yè)廢水的污染，其水質(zhì)已超III類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，入庫(kù)水水質(zhì)較差，污染物不斷在庫(kù)存積累，從而導(dǎo)致庫(kù)區(qū)水質(zhì)污染呈上升趨勢(shì)。有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道淺水湖泊中的沉積物在風(fēng)浪作用下發(fā)生懸浮，致使沉積物中大量的營(yíng)養(yǎng)鹽釋放出來(lái)并進(jìn)入上覆水，為生物所利用[6]，因此，有時(shí)候源頭污染已經(jīng)控制住了，但是湖泊富營(yíng)養(yǎng)化還將在一定時(shí)期內(nèi)存在。

Smith早在1983年就提出N/P<29易形成藍(lán)藻水華的觀點(diǎn)[7]，但此后這個(gè)觀點(diǎn)受到許多質(zhì)疑，新近的研究結(jié)果表明N/P<29只是藍(lán)藻水華爆發(fā)的結(jié)果，而非原因[8]。唐匯娟比較了國(guó)內(nèi)35個(gè)湖泊（23個(gè)發(fā)生藍(lán)藻水華）后發(fā)現(xiàn)，發(fā)生藍(lán)藻水華的湖泊中N/P在13～35之間，而沒(méi)有發(fā)生藍(lán)藻水華的湖泊中N/P則小于13[9]。湖庫(kù)內(nèi)5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的TN/TP值除了南部泄洪閘點(diǎn)位冬季比較高，達(dá)到40.81，其余點(diǎn)位都在15～30之間。而且總體趨勢(shì)上冬春兩季比夏秋高。三個(gè)入庫(kù)水點(diǎn)位TN/TP也呈季節(jié)波動(dòng)，冬春兩季比夏秋高，其中汪子頭橋TN/TP值較低且隨季節(jié)變化不大，處在5～10之間。這是由于汪子頭橋TP濃度比較高，從而TN/TP值相對(duì)其他兩個(gè)點(diǎn)位低。小塔山水庫(kù)湖庫(kù)內(nèi)五個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位TN/TP值在16.39～40.81，表明該水庫(kù)處于長(zhǎng)期富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)（見(jiàn)圖7）。

4 控制措施

4.1 控制源頭污染，嚴(yán)把入庫(kù)水質(zhì)

加強(qiáng)小塔山水庫(kù)周邊村鎮(zhèn)的生活污水的集中處理，減少生活污水直接排入河流;提倡合理使用農(nóng)藥、化肥;進(jìn)一步加強(qiáng)秸稈綜合利用，嚴(yán)禁將秸稈直接焚燒或直接堆積到河流中;合理利用土地，防止水土流失。合理規(guī)劃和利用土地，防止土壤中的氮、磷被暴雨沖刷后流失。

4.2 推行綠色生產(chǎn)，防止水土流失

合理規(guī)劃和利用土地，最大限度地防止土壤侵蝕和地表徑流所帶來(lái)的農(nóng)業(yè)污染，如在建筑物和農(nóng)田安排自然排泄系統(tǒng)，可以減少氮、磷被暴雨沖刷流失;集中收集飼養(yǎng)場(chǎng)的家畜糞便等營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)行集中處理。

4.3 加強(qiáng)環(huán)保宣傳，強(qiáng)化庫(kù)區(qū)管理

通過(guò)設(shè)置警示牌等設(shè)施，對(duì)庫(kù)區(qū)周邊群眾進(jìn)行宣傳，提高公眾保護(hù)水源地的意識(shí)。加強(qiáng)庫(kù)區(qū)管理，嚴(yán)格控制庫(kù)區(qū)開(kāi)發(fā)，禁止在網(wǎng)箱養(yǎng)殖、垂釣。

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Assessment and control measures for eutrophication in Xiaotashan Reservoir

JI Xiangxing，WANG Puli，WANG Yu

（Jiangsu Lianyungang Environmental Monitoring Center，Lianyungang ，Jiangsu 222001，China）

Abstract：Water quality of Xiaotashan Reservoir was analysized and evaluated based on main parameters such as TD、CODMn、TN、TP and Chl.a from September 2016 to August 2017.Comprehensive trophic state index TLI was used to analyse and evaluate the water quality.The result showed that the effluent to reservoir was serious polluted.The reservoir was light eutropher in summer and fall，in spring and winter the reservoir were mesotropher.

Key words：Xiaotashan Reservoir;eutrophication;comprehensive trophic state index

（收稿日期：2020-11-27）