蔣飛卿(河海大學(xué)水文水資源學(xué)院, 江蘇 南京 210098)
太湖水化學(xué)特征及水污染狀況
蔣飛卿(河海大學(xué)水文水資源學(xué)院, 江蘇 南京 210098)
太湖的地理位置在長江三角洲南端,是我國重要的淡水湖泊,是太湖流域淡水資源的保證,同時兼有蓄洪、灌溉、航運、旅游、養(yǎng)殖等功能。隨著工業(yè)化的不斷推進,人類的生產(chǎn)生活以及環(huán)境污染問題,嚴重危害到太湖水資源,出現(xiàn)了水質(zhì)堿化、營養(yǎng)化等環(huán)境問題,目前,富營養(yǎng)化是太湖面臨的最主要問題之一。本文通過分析太湖流域的主要離子組成和污染物含量,了解太湖流域的水化學(xué)特征以及水污染狀況,為太湖的保護和治理提供科學(xué)依據(jù)。
太湖;水化學(xué);離子;水污染
湖泊在陸地水文系統(tǒng)中起著非常重要的作用,淡水儲蓄、養(yǎng)殖等都與人類生活密不可分,是人類正常生活的重要保障。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展,環(huán)境問題日益凸顯,污染不斷加重,太湖及其附近水域每年都爆發(fā)藍藻水華等大量問題,嚴重制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和人民日常生活,以及阻礙太湖各項功能的正常發(fā)揮。文章通過分析太湖水環(huán)境的改變,分析出相關(guān)污染的原因以及治理建議,為國內(nèi)其他湖泊提供寶貴的理論支撐。
鑒于太湖在蘇南地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位,20世紀60年代起很多學(xué)者開始對太湖進行全面的調(diào)查。2010年,河海大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)者,對太湖北部流域河網(wǎng)區(qū)主要河道水體中的主要離子進行了采樣研究,得出太湖北部流域水體中離子組分,進而判斷出該流域水化學(xué)類型,再從離子的自然起源和人類活動角度分別對水化學(xué)類型的控制因素進行分析,一方面利用吉布斯分布模式投點作圖,另一方面通過SPSS 軟件得出相關(guān)關(guān)系分析。
(1)太湖主要離子組成 數(shù)據(jù)中顯示了太湖及其支流的主要離子組成變化和組成特征。其中TDS(總?cè)芙夤腆w、總含鹽量)含量利用各離子含量總和減去1/2HCO-3的含量計算。TDS 平均值為280.64mg·L-1,變化范圍為215.17~317.38mg·L-1,與世界河水平均值(283mg·L-1)持平。陽離子組成主要為Na+和Ca2+,陰離子組成主要為HCO-3和Cl-。數(shù)據(jù)顯示:太湖湖水檢測的Na+占陽離子總量的平均值為44.9%,范圍在37.5%~52.5%之間波動,Ca2+占陽離子總量的平均值為35.9%,范圍在30.2%~39.7%之間波動,其他陽離子占的比重較小。檢測的HCO3-占陰離子總量的平均值為53.9%,范圍在22.9%~35.8%之間波動, HCO3-占陰離子總量的平均值為30.3%,范圍在47.9%~60.8%之間波動,其他陰離子占的比重較小。
以毫克當(dāng)量計陽離子按照從高到低的順序是:Na+>Ca2+>Mg2+>K+,陰離子從高到底的排列順序是HCO-3>Cl->SO42->NO3-。如果以0.A.阿列金分類為標準,太湖湖水應(yīng)屬重碳酸鹽類鈉組第一型低礦化度水。
(2)太湖主要離子組成特征及來源分析 太湖流域水化學(xué)離子含量與長江下游流域的水化學(xué)離子含量相比,陽離子中的Na+和陰離子中的SO42-、Cl-的含量明顯增多,因此,可以得出結(jié)論:流域中水的離子自然含量因人類活動而受到了非常大的影響。
眾所周知,太湖總體湖流方向為西北到東南,其中,西北部是太湖入湖河流比較多的地區(qū),也是受人類生活影響最大的區(qū)域,污染情況也比東南重。
(1)太湖主要污染因子及來源分析 1987年,太湖的TP僅為0.031mg/L,TN 為1.89mg/L,而到1995年,分別達0.076mg/L和2.46mg/L。8年間,分別增加了145%和30.15%。這近十年來,太湖流域的工業(yè)產(chǎn)值特別是太湖沿岸的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)工業(yè)產(chǎn)值翻了2~3 倍,雖然國家和當(dāng)?shù)卣e極重視,把控達標排放,但是排放量卻在一直增加。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展,城市化步伐加快,氮和磷的排放量也逐步增加。湖泊沿岸污水排放是水體污染物的重要來源。
(2)太湖水體富營養(yǎng)化狀態(tài) 太湖四季的水質(zhì)狀態(tài)差異不大,數(shù)據(jù)顯示,太湖總體上屬于中度富營養(yǎng)狀態(tài),也存在部分區(qū)域出現(xiàn)了嚴重富營養(yǎng)化。
(3)太湖污染現(xiàn)狀及治理建議 就目前情況而言,太湖出現(xiàn)比較嚴重的中度富營養(yǎng)狀態(tài),污染物較多,其中TP 污染最為嚴重。因此,為了減少太湖的污染,首要任務(wù)就是減少污染物的排放,減少湖水污染物的排放總量。在此基礎(chǔ)上,加大污染物的輸出模式,加緊太湖的修復(fù)工作,運用科學(xué)有效的方式對太湖進行科學(xué)、長效管理。
①太湖流域水化學(xué)離子含量由于受人類活動的影響,其Na+、SO42-和Cl-的含量明顯較多,但是太湖流域的水化學(xué)類型仍是以碳酸鹽巖石和蒸發(fā)巖來源為主的HCO3--Na+-Ca2+型。②太湖流域主要離子組成中陽離子的質(zhì)量濃度順序 為Na+>Ca2+>Mg2+>K+,陰 離 子 的 順 序 為HCO3->Cl->SO42->NO3-。TDS 平均值為280.64mg·L-1,變化范圍為215.17~317.38mg·L-1。③太湖出現(xiàn)比較嚴重的中度富營養(yǎng)狀態(tài),污染物較多,其中TP 污染最為嚴重。不同區(qū)域的污染情況差別較大。④依據(jù)目前的現(xiàn)實狀況,首要任務(wù)就是減少污染物的排放,減少湖水污染物的排放總量。在此基礎(chǔ)上,加大污染物的輸出模式,加緊太湖的修復(fù)工作,運用科學(xué)有效的方式對太湖進行科學(xué)、長效管理。
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