周 云
水體富營養(yǎng)化是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。本文通過對境內(nèi)主要水庫水體的富營養(yǎng)化程度的簡要闡述,為水資源的保護(hù)與利用提供理論依據(jù)。
連云港市境內(nèi)小塔山水庫、安峰山水庫、石梁河水庫作為主要供水水源地、養(yǎng)殖水域、農(nóng)田灌溉水域,水體質(zhì)量直接影響居民供水質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,水體的富營養(yǎng)化問題應(yīng)重點防治。
小塔山水庫位于淮河流域沭河水系青口河中游,集水面積386平方公里,庫區(qū)面積19.3平方公里,總庫容2.81億立方米,興利庫容1.36億立方米,多年最高徑流量為2.18億立方米,百年一遇設(shè)計洪水位35.37米,是一座以防洪為主、結(jié)合農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)生活供水和水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大(二)型水庫。
安峰山水庫位于淮河流域沭河水系石安河下游。集水面積為159平方公里,庫區(qū)面積為20.1平方公里,總庫容1.22億立方米,興利庫容0.5億立方米,設(shè)計洪水位17.84米。安峰山水庫為大(二)型水庫,主要為水庫防洪、養(yǎng)殖、灌溉及市區(qū)備用飲用水源綜合調(diào)度提供服務(wù)。
石梁河水庫屬沭河水系新沭河,集水面積為5564平方公里,庫區(qū)面積為60.8平方公里,總庫容5.31億立方米,興利庫容2.65億立方米,多年最高徑流量為23.5億立方米,百年一遇設(shè)計洪水位26.81米。石梁河水庫是一座以防洪為主,結(jié)合養(yǎng)殖、灌溉及飲用水源綜合利用的大(二)型水庫。
水體富營養(yǎng)化過程與氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相關(guān)。反映營養(yǎng)鹽水平的指標(biāo)總氮、總磷,反映生物耗氧量的指標(biāo)化學(xué)耗氧量,反映生物類別及數(shù)量的指標(biāo)葉綠素a和反映水中懸浮物及膠體物質(zhì)多少的指標(biāo)透明度作為控制湖泊富營養(yǎng)化的一組指標(biāo)。故在實際的應(yīng)用中選用CHLA、TP、TN、CODMn、SD等5個參數(shù)作為水庫富營養(yǎng)化評價的基本項目。
評分模式是根據(jù)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)確定營養(yǎng)狀態(tài)分級。根據(jù)所選定的評價項目和它們的評價標(biāo)準(zhǔn)(詳見表1),在0~100分的范圍內(nèi)分別賦予各評價項目相應(yīng)的評分值,根據(jù)單個項目的賦分值計算富營養(yǎng)化綜合值,對水體富營養(yǎng)化程度做出定性評價(詳見表2)。其評分值越高,表明富營養(yǎng)化程度越嚴(yán)重。水庫富營養(yǎng)化綜合值(或個測點的評分值)的計算公式為:
式中:EI——營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);
En——為評價項目賦分值;
N——評價項目個數(shù)。
從2004年起,江蘇省水環(huán)境監(jiān)測中心連云港分中心對連云港市境內(nèi)主要湖泊水庫進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測。本文按照相關(guān)規(guī)范要求,選用2005年至2010年的水質(zhì)監(jiān)測資料進(jìn)行統(tǒng)計分析和評價。
根據(jù)選取的資料,按照每年每月監(jiān)測共64頻次綜合評價分析,各水庫均無貧營養(yǎng)及重度富營養(yǎng)化狀態(tài)水體。小塔山水庫水體處于中營養(yǎng)狀態(tài)占21.9%,輕度富營養(yǎng)狀態(tài)占70.3%,中度富營養(yǎng)狀態(tài)占7.8%;安峰山水庫水體處于中營養(yǎng)狀態(tài)占6.2%,輕度富營養(yǎng)狀態(tài)占65.6%,中度富營養(yǎng)狀態(tài)占28.1%;石梁河水庫水體處于中營養(yǎng)狀態(tài)占14.1%,輕度富營養(yǎng)狀態(tài)占64.1%,中度富營養(yǎng)狀態(tài)占21.9%。
表1 湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)評價標(biāo)準(zhǔn)及分級方法
表2 水體營養(yǎng)狀態(tài)綜合指數(shù)與評價結(jié)果對應(yīng)表
表3 主要水庫富營養(yǎng)化程度評價結(jié)果表
根據(jù)多年平均值統(tǒng)計賦予各評價項目分值確定各評價項目的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù),綜合計算營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表明各水庫水體的綜合評價狀態(tài),確定各水庫水體的富營養(yǎng)化程度。連云港市主要水庫富營養(yǎng)化程度詳見表3。
連云港境內(nèi)主要水庫富營養(yǎng)化評價結(jié)果表明,各水庫水體均處于輕度富營養(yǎng)化狀態(tài),水體已受到一定程度的污染。在現(xiàn)有條件不改變的情況下,水庫水體能夠維持現(xiàn)有水平,一旦受到外界因素影響,水質(zhì)情況可能進(jìn)一步惡化,造成用水障礙。因此,防治水庫富營養(yǎng)化是保證優(yōu)質(zhì)水體的重要途徑。建議采取以下幾個方面的措施:
一是控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入水庫,大多數(shù)水體富營養(yǎng)化主要是外界輸入的營養(yǎng)物質(zhì)在水體中富集造成的。因此,控制人為污染,著重調(diào)查水庫上游及周邊污染源排放情況,控制水庫周邊農(nóng)田化肥及家畜糞便肥的使用,嚴(yán)格控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入。
二是減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷,有效控制水庫內(nèi)氮、磷含量。例如采用工程措施進(jìn)行水庫底泥清淤;運用化學(xué)方法去除氮磷含量,控制水草藻類的生長,但這種方式易造成二次污染;利用大型水生動植物等吸收利用氮、磷元素進(jìn)行代謝活動以去除水體中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)等生物措施。
三是安峰山水庫和石梁河水庫既是供水水源地,又是人工養(yǎng)殖水域。應(yīng)采取合理的養(yǎng)殖方式,保護(hù)水庫的生態(tài)環(huán)境,保證居民飲水安全。
四是加大水庫的監(jiān)測力度,掌握排入水庫中的廢水和污水中的氮、磷濃度的變化趨勢,計算出年排放的氮、磷總量,為水資源保護(hù)與合理利用提供科學(xué)依據(jù)