劉 飛 李治剛 佘建超 嚴 闖

（湖北省地質局第四地質大隊，湖北 咸寧 437100）

湖泊是人類賴以生存的重要水資源，作為封閉、半封閉水體，湖泊有其自身的水力特性和自凈規(guī)律，不僅是農業(yè)、養(yǎng)殖、生活用水的主要來源，而且具有保持水源、凈化水質、蓄洪抗旱、調節(jié)氣候，維持區(qū)域生態(tài)平衡、維持生物多樣性等作用［1］。隨著經濟發(fā)展，湖北省洪湖市沙套湖及其周邊發(fā)展水產養(yǎng)殖，養(yǎng)殖魚塘中殘餌、水生生物代謝物、養(yǎng)殖消毒農藥、過量施用農田化肥等造成污染物增多，致使沙套湖面臨一定的環(huán)境問題。

本文選取沙套湖及其周邊魚塘作為研究對象，通過樣品采集和試驗分析，對湖泊及其周邊魚塘富營養(yǎng)化程度做出綜合評價，結合生態(tài)調查，分析水生生物生長狀況，為有關部門治理湖泊富營養(yǎng)化問題提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

樣品布置以“全面控制、突出重點”為原則，于2018年7月在沙套湖及周邊魚塘布置了7件水樣品、36件底積物樣品（湖區(qū)18件，魚塘18件）。

1.2 測定方法

底積物樣品分析氮、磷、有機質3項，水樣品分析氮、磷、高錳酸鉀指數3項。底積物樣品氮、有機質含量采用容量法測定，磷含量采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP—OES）測定。水樣品氮含量采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定，磷采用鉬酸銨分光光度法測定，高錳酸鹽指數按照《水質高錳酸鹽指數的測定》（GB 11892—1989）測定。分析測試工作由湖北省地質實驗測試中心承擔，樣品分析質量滿足《土地質量地球化學評價規(guī)范》（DZ/T 0295—2016）要求。

1.3 數據處理與評價方法

采用IBM SPSS 19.0 軟件對數據進行了統計分析。為了體現評價方法的一致性，本文水樣品研究采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數法［2］。

根據中國環(huán)境監(jiān)測總站（總站生字〔2001〕090 號）《湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級技術規(guī)定》，湖泊（水庫）富營養(yǎng)化狀況評價方法采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數法TLI（∑）。

中國環(huán)境監(jiān)測總站推薦評價指標有葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和高錳酸鹽指數（CODMn）。因本項目經費問題，未做葉綠素a（chla）及透明度（SD）測試，本次評價選用總氮（TN）、總磷（TP）及高錳酸鹽指數（CODMn）。

根據計算，本項目總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數（CODMn）的權重Wj分別為0.33、0.34、0.33。

2 結果與討論

2.1 水樣品分析數據與水體營養(yǎng)化評價

項目組分別對長江（水渠）、魚塘及湖區(qū)采集了水樣品，分別利用各元素營養(yǎng)狀態(tài)指數TLI（TN）、TLI（TP）、TLI（CODMn），計算得到各個樣品點營養(yǎng)狀態(tài)指數及綜合指數，見表1。

表1 水樣品營養(yǎng)狀態(tài)指數及綜合指數

從表1 可以看出，湖區(qū)及魚塘水體均處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。出水渠水質未處于富營養(yǎng)狀態(tài)，而是處于中營養(yǎng)狀態(tài)，說明湖區(qū)本身存在一定自凈能力。

根據2011 年湖北省地質調查院《湖北省江漢流域經濟區(qū)農業(yè)地質調查》報告顯示，江漢流域地表水總磷、總氮富集，富營養(yǎng)化現象比較突出。評價區(qū)內，長江水流入內荊河后，經過引水渠貫入沙套湖及周邊魚塘，評價區(qū)引水渠水質亦出現了富營養(yǎng)現象。

項目組對沙套湖周邊進行了生態(tài)地質調查，沙套湖周邊無工業(yè)污染源，畜禽養(yǎng)殖（養(yǎng)豬場、養(yǎng)雞場）實施封閉規(guī)范化養(yǎng)殖，村鎮(zhèn)生活污水收集系統初步完善，湖區(qū)從2018 年已禁止水產養(yǎng)殖，實行清水養(yǎng)殖、人放天養(yǎng)。但是，湖區(qū)周邊農田施入大量氮肥、磷肥，在雨季通過地表徑流流入水渠，導致高氮、高磷、高高錳酸鹽“肥水”流向湖泊，成為導致湖泊富營養(yǎng)化的源頭。

2.2 底積物樣品數據分析

底積物調查是水體生態(tài)環(huán)境調查中的一項重要內容，能直觀反映水體的污染來源和污染程度。沙套湖及其周邊魚塘通過底積物采樣器采樣，底積物（0～20 cm）均呈現黑褐色，泥質松軟，偶見螺螄，底積物多帶有類似腐殖質氣味。底積物數據分析結果具體見表2。

表2 湖區(qū)及魚塘底積物數據分析結果

由于底積物尚無富營養(yǎng)化標準，本文采用國內其他湖泊水庫底積物數據進行對比，結果見表3。從表3可以看出，與其他富營養(yǎng)水庫相比，沙套湖底泥中已經積累相對富集程度的氮、磷。

由于底積物是湖泊營養(yǎng)的內負荷，底積物中氮、磷的釋放是水體氮、磷的重要來源，尤其是在外源減少的情況下，營養(yǎng)豐富的底積物內負荷在一定時間內依然影響著水體的營養(yǎng)化水平。因此，考慮治理富營養(yǎng)化現象時，底泥的影響不容忽視。

表3 沙套湖與國內其他湖泊水庫底泥營養(yǎng)鹽類對比

2.3 水葫蘆生態(tài)環(huán)境調查

項目組在沙套湖及其周邊魚塘調查時，發(fā)現湖區(qū)西側出現小面積水葫蘆（又名水塘水仙）漂浮在水面，面積約1 000 m2。水葫蘆在其分布區(qū)域內帶來的負面影響有堵塞航道，窒息其他水生生物的生長，阻礙排灌，破壞漁業(yè)生產，甚至威脅牲畜飲用水及周圍居民生活用水。

3 結論及建議

3.1 結論

沙套湖及其周邊魚塘水體處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài)。造成這一現象的原因是江漢流域總體地表水總磷、總氮富集，富營養(yǎng)化現象比較突出；沙套湖周邊農田施肥后，在地表徑流沖刷下將農田肥料帶入湖區(qū)內；沙套湖因長時間處于富營養(yǎng)狀態(tài)，底泥中已經富集了一定程度的營養(yǎng)鹽類，這些底泥在水體攪動等情況下會逐漸向水體釋放營養(yǎng)鹽類。

沙套湖西側出現了小面積的水葫蘆，作為外侵物種，目前暫未大面積繁殖，但其生態(tài)風險不容忽視。

3.2 建議

加強農田灌溉系統控制，防止雨季地表徑流將農田中營養(yǎng)鹽類帶入湖泊；在沙套湖西側對水葫蘆進行控制性放養(yǎng)，一方面防止水葫蘆肆意生長，另一方面利用水葫蘆凈化水體重金屬鹽類。