湖水富營養(yǎng)化的檢測評價(jià)

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-08-06

　　為了解秀山縣境內(nèi)酉水河流域湖庫水體富營養(yǎng)化狀態(tài)，選取隘口水庫、鐘靈水庫、宋農(nóng)水庫、石堤水庫為研究對象，分析評價(jià)了4個(gè)水庫水質(zhì)特征及富營養(yǎng)化狀態(tài)。研究結(jié)果表明：4個(gè)水庫水質(zhì)狀況總體良好，均處于中營養(yǎng)狀態(tài)，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍在33.4～44.6之間，其順序?yàn)樗无r(nóng)水庫>石堤水庫>鐘靈水庫>隘口水庫;5個(gè)研究因子的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)順序?yàn)門LI(TN)>TLI(chla)>TLI(SD)>TLI(TP)>TLI(CODMn);TN是研究水庫富營養(yǎng)化狀態(tài)的決定性因素。

　　1 引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水的排放量不斷增加，大量的N、P等營養(yǎng)鹽輸入環(huán)境水體，引發(fā)水體富營養(yǎng)化，造成水生態(tài)系統(tǒng)失衡。目前，水體富營養(yǎng)化已成為全球普遍存在的環(huán)境問題，尤其是湖泊、水庫等封閉或半封閉水體的富營養(yǎng)化已成為全球水污染關(guān)注的焦點(diǎn)之一[1]。

　　近年來，開展湖泊、水庫富營養(yǎng)化的研究報(bào)道較多，但主要集中在大中型水庫、湖泊、半封閉海灣等。對重慶市大中型水庫的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，70%以上的水庫達(dá)到富營養(yǎng)化[2]。秀山縣在重慶市功能區(qū)域劃分中被定位為渝東南生態(tài)保護(hù)發(fā)展區(qū)，區(qū)域內(nèi)水域功能的湖庫水體環(huán)境保護(hù)受到各方關(guān)注，但目前尚無對于該區(qū)域湖庫的富營養(yǎng)研究。因此，選擇秀山縣境內(nèi)酉水河流域的湖庫(隘口水庫、鐘靈水庫、宋農(nóng)水庫、石堤水庫)為研究對象，通過水體富營養(yǎng)化評價(jià)法對區(qū)域內(nèi)湖庫水質(zhì)進(jìn)行分析評價(jià)，以期為秀山縣湖庫富營養(yǎng)化控制和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供參考。

　　2 材料與方法

　　2.1 樣品采樣和分析

　　以秀山縣境內(nèi)酉水河流域的隘口水庫(E：108.8054°，N：28.3259°)、鐘靈水庫(E：109.0559°，N：28.2841°)、宋農(nóng)水庫(E：109.1117°，N：28.6837°)、石堤水庫(E：109.1836°，N：28.7630°)為研究對象，以4個(gè)水庫的庫心為監(jiān)測點(diǎn)。按照《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 91-2002)[3]的技術(shù)要求，采用有機(jī)玻璃采樣器，于2016年3月～2017年2月分別在4個(gè)水庫采集水樣。選擇《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)[4]中規(guī)定的方法進(jìn)行測定，其中總氮(TN)、總磷(TP)、葉綠素a(chal)等采用可見分光光度計(jì)進(jìn)行測定，高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)采用滴定法測定，透明度(SD)采用塞氏盤法測定。選擇總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a(chal)、透明度(SD)等5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行水體富營養(yǎng)化評價(jià)。

　　2.2 評價(jià)方法

　　水體富營養(yǎng)化評價(jià)的方法采《地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法(試行)》中規(guī)定的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(TLI(∑))進(jìn)行，評價(jià)指標(biāo)包括總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a(chal)、透明度(SD)等5個(gè)指標(biāo)，其計(jì)算公式如下：

　　3 結(jié)果與討論

　　3.1 水質(zhì)結(jié)果及特征

　　研究流域4個(gè)水庫水體中總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a(chal)、透明度(SD)等5個(gè)指標(biāo)的含量及特征見表3。按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)，4個(gè)水庫水體中CODMn濃度范圍為0.05～2.2 mg/L，符合Ⅲ?標(biāo)準(zhǔn)限值要求，有研究表明，當(dāng)CODMn濃度超過4 mg/L時(shí)，水體受有機(jī)污染[5]，測定結(jié)果表明：4個(gè)水庫CODMn濃度均小于4mg/L，說明研究水庫未受有機(jī)污染;TP濃度范圍為0.01～0.04mg/L，符合Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)限值要求;TN濃度范圍為1.15～5.24 mg/L，超標(biāo)率為100%，其中宋農(nóng)水庫TN均值為3.80 mg/L，表明受N影響最為明顯。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法(試行)》的規(guī)定，湖庫TN指標(biāo)作為參考指標(biāo)進(jìn)行單獨(dú)評價(jià)，故剔除TN的影響，研究的4個(gè)水庫水體中TP、CODMn濃度均低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，說明湖庫水環(huán)境質(zhì)量狀況總體良好。

　　從各因子變異系數(shù)看，5個(gè)研究因子變異系數(shù)順序?yàn)椋篢N>TP>CODMn>chal>SD，其變異系數(shù)范圍為：5.8%～61.3%，其中TN和TP的變異系數(shù)分別為61.3%和52.7%，表明研究水體已經(jīng)受到人為活動(dòng)的明顯影響[6]，同時(shí)反映出TN和TP受人為因素影響較為明顯。有研究表明，當(dāng)水體中ρ(TN)/ρ(TP)在12∶1～13∶1范圍內(nèi)時(shí)，藻類最容易生長，當(dāng)該比值小于4時(shí)， N元素成為水體富營養(yǎng)化的限制性因素[7]。對研究湖庫水體中TN/TP計(jì)算發(fā)現(xiàn)：其比值在70～95，故4個(gè)水庫中N元素不是發(fā)生富營養(yǎng)化的限制性因素。綜上所述，TN和TP受人為影響較為明顯，應(yīng)加強(qiáng)流域內(nèi)湖庫水體中TN和TP的控制，尤其是TN的防治。

　　3.2 富營養(yǎng)化評價(jià)

　　由表4可以看出，隘口水庫、鐘靈水庫、宋農(nóng)水庫、石堤水庫4個(gè)水庫均處于中營養(yǎng)水平，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍在33.4～44.6之間，其順序?yàn)樗无r(nóng)水庫>石堤水庫>鐘靈水庫>隘口水庫。

　　根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)富營養(yǎng)化單因子(chla)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(chla<3 mg/m3為貧營養(yǎng)，3～11 mg/m3為中營養(yǎng)，11～78 mg/m3為富營養(yǎng)，>78 mg/m3為嚴(yán)重富營養(yǎng))[8]，結(jié)合表3結(jié)果，葉綠素a(chla)濃度范圍為3.22～7.01 mg/L，也說明研究的4個(gè)水庫處于中營養(yǎng)水平。研究的各項(xiàng)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)占綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的比重發(fā)現(xiàn)：5個(gè)因子所占比重順序?yàn)門LI(TN)>TLI(chla)>TLI(SD)>TLI(TP)>TLI(CODMn)，其中TLI(TN)、TLI(chla)和TLI(SD)分別占30.7%、29.4%和21.2%，TLI(TP)占15.3%，TLI(CODMn)所占比重最小為3.4%;說明TN是研究水庫富營養(yǎng)化狀態(tài)的決定性因素，這與前節(jié)水質(zhì)結(jié)果與特征分析結(jié)果基本一致，故應(yīng)加強(qiáng)研究水體中N元素的輸入控制。

　　4 結(jié)論

　　(1)研究期間，隘口水庫、鐘靈水庫、宋農(nóng)水庫、石堤水庫等4個(gè)水庫水質(zhì)狀況總體良好。4個(gè)水庫水體中TP、CODMn濃度均低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值。

　　(2)綜合富營養(yǎng)化評價(jià)法結(jié)果表明，4個(gè)水庫水體均處于中營養(yǎng)狀態(tài)，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍在33.4～44.6之間，其順序?yàn)樗无r(nóng)水庫>石堤水庫>鐘靈水庫>隘口水庫。

　　(3)5個(gè)研究因子的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)順序?yàn)椋篢LI(TN)>TLI(chla)>TLI(SD)>TLI(TP)>TLI(CODMn)，說明TN是研究水庫富營養(yǎng)化狀態(tài)的決定性因素。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[8]Organization for Economic Cooperation and Development Eutrophication of waters monitoring， assessment and control[M].Paris：OECD，1982.

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