湖水富營(yíng)養化的檢測評價(jià)

來(lái)源：http://www.thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-08-06

　　為了解秀山縣境內酉水河流域湖庫水體富營(yíng)養化狀態(tài)，選取隘口水庫、鐘靈水庫、宋農水庫、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(yíng)養化狀態(tài)。研究結果表明：4個(gè)水庫水質(zhì)狀況總體良好，均處于中營(yíng)養狀態(tài)，綜合營(yíng)養狀態(tài)指數范圍在33.4～44.6之間，其順序為宋農水庫>石堤水庫>鐘靈水庫>隘口水庫;5個(gè)研究因子的營(yíng)養狀態(tài)指數順序為T(mén)LI(TN)>TLI(chla)>TLI(SD)>TLI(TP)>TLI(CODMn);TN是研究水庫富營(yíng)養化狀態(tài)的決定性因素。

　　1 引言

　　隨著(zhù)經(jīng)濟社會(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(yíng)養鹽輸入環(huán)境水體，引發(fā)水體富營(yíng)養化，造成水生態(tài)系統失衡。目前，水體富營(yíng)養化已成為全球普遍存在的環(huán)境問(wèn)題，尤其是湖泊、水庫等封閉或半封閉水體的富營(yíng)養化已成為全球水污染關(guān)注的焦點(diǎn)之一[1]。

　　近年來(lái)，開(kāi)展湖泊、水庫富營(yíng)養化的研究報道較多，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查發(fā)現，70%以上的水庫達到富營(yíng)養化[2]。秀山縣在重慶市功能區域劃分中被定位為渝東南生態(tài)保護發(fā)展區，區域內水域功能的湖庫水體環(huán)境保護受到各方關(guān)注，但目前尚無(wú)對于該區域湖庫的富營(yíng)養研究。因此，選擇秀山縣境內酉水河流域的湖庫(隘口水庫、鐘靈水庫、宋農水庫、石堤水庫)為研究對象，通過(guò)水體富營(yíng)養化評價(jià)法對區域內湖庫水質(zhì)進(jìn)行分析評價(jià)，以期為秀山縣湖庫富營(yíng)養化控制和生態(tài)環(huán)境保護提供參考。

　　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)水庫的庫心為監測點(diǎn)。按照《地表水和污水監測技術(shù)規范》(HJ/T 91-2002)[3]的技術(shù)要求，采用有機玻璃采樣器，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)量標準》(GB3838-2002)[4]中規定的方法進(jìn)行測定，其中總氮(TN)、總磷(TP)、葉綠素a(chal)等采用可見(jiàn)分光光度計進(jìn)行測定，高錳酸鹽指數(CODMn)采用滴定法測定，透明度(SD)采用塞氏盤(pán)法測定。選擇總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(CODMn)、葉綠素a(chal)、透明度(SD)等5項指標進(jìn)行水體富營(yíng)養化評價(jià)。

　　2.2 評價(jià)方法

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

　　3 結果與討論

　　3.1 水質(zhì)結果及特征

　　研究流域4個(gè)水庫水體中總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(CODMn)、葉綠素a(chal)、透明度(SD)等5個(gè)指標的含量及特征見(jiàn)表3。按《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)Ⅲ級標準評價(jià)，4個(gè)水庫水體中CODMn濃度范圍為0.05～2.2 mg/L，符合Ⅲ?標準限值要求，有研究表明，當CODMn濃度超過(guò)4 mg/L時(shí)，水體受有機污染[5]，測定結果表明：4個(gè)水庫CODMn濃度均小于4mg/L，說(shuō)明研究水庫未受有機污染;TP濃度范圍為0.01～0.04mg/L，符合Ⅲ級標準限值要求;TN濃度范圍為1.15～5.24 mg/L，超標率為100%，其中宋農水庫TN均值為3.80 mg/L，表明受N影響最為明顯。根據《地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法(試行)》的規定，湖庫TN指標作為參考指標進(jìn)行單獨評價(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)量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類(lèi)標準限值，說(shuō)明湖庫水環(huán)境質(zhì)量狀況總體良好。

　　從各因子變異系數看，5個(gè)研究因子變異系數順序為：TN>TP>CODMn>chal>SD，其變異系數范圍為：5.8%～61.3%，其中TN和TP的變異系數分別為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，當水體中ρ(TN)/ρ(TP)在12∶1～13∶1范圍內時(shí)，藻類(lèi)最容易生長(cháng)，當該比值小于4時(shí)， N元素成為水體富營(yíng)養化的限制性因素[7]。對研究湖庫水體中TN/TP計算發(fā)現：其比值在70～95，故4個(gè)水庫中N元素不是發(fā)生富營(yíng)養化的限制性因素。綜上所述，TN和TP受人為影響較為明顯，應加強流域內湖庫水體中TN和TP的控制，尤其是TN的防治。

　　3.2 富營(yíng)養化評價(jià)

　　由表4可以看出，隘口水庫、鐘靈水庫、宋農水庫、石堤水庫4個(gè)水庫均處于中營(yíng)養水平，綜合營(yíng)養狀態(tài)指數范圍在33.4～44.6之間，其順序為宋農水庫>石堤水庫>鐘靈水庫>隘口水庫。

　　根據世界經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)富營(yíng)養化單因子(chla)評價(jià)標準(chla<3 mg/m3為貧營(yíng)養，3～11 mg/m3為中營(yíng)養，11～78 mg/m3為富營(yíng)養，>78 mg/m3為嚴重富營(yíng)養)[8]，結合表3結果，葉綠素a(chla)濃度范圍為3.22～7.01 mg/L，也說(shuō)明研究的4個(gè)水庫處于中營(yíng)養水平。研究的各項營(yíng)養狀態(tài)指數占綜合營(yíng)養狀態(tài)指數的比重發(fā)現：5個(gè)因子所占比重順序為T(mén)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(shuō)明TN是研究水庫富營(yíng)養化狀態(tài)的決定性因素，這與前節水質(zhì)結果與特征分析結果基本一致，故應加強研究水體中N元素的輸入控制。

　　4 結論

　　(1)研究期間，隘口水庫、鐘靈水庫、宋農水庫、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)量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類(lèi)標準限值。

　　(2)綜合富營(yíng)養化評價(jià)法結果表明，4個(gè)水庫水體均處于中營(yíng)養狀態(tài)，綜合營(yíng)養狀態(tài)指數范圍在33.4～44.6之間，其順序為宋農水庫>石堤水庫>鐘靈水庫>隘口水庫。

　　(3)5個(gè)研究因子的營(yíng)養狀態(tài)指數順序為：TLI(TN)>TLI(chla)>TLI(SD)>TLI(TP)>TLI(CODMn)，說(shuō)明TN是研究水庫富營(yíng)養化狀態(tài)的決定性因素。

　　參考文獻：

　　[1]張宗慶，張永江，冉 丹，等. 黔江區小南海湖水不同季節的磷形態(tài)分布特征[J].貴州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2015，33(3)：19～22.

　　[2]劉景紅，張 晟.重慶市水庫富營(yíng)養化調查及評價(jià)[J].水土保持學(xué)報，2005，19(4)：131～1341.

　　[3]HJ/T 91-2002.地表水和污水監測技術(shù)規范[S].北京：環(huán)境保護部，2002.

　　[4]GB 3838-2002.地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S].北京：國家標準出版社，2002.

　　[5]金相燦，屠清英.湖泊富營(yíng)養化調查規范[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社， 1990， 286～3021.

　　[6]王 波，劉曉青，馮昌偉.蕪湖市部分市售蔬菜重金屬含量及其健康風(fēng)險研究[J].中國農學(xué)通報，2011，27(31)：143～146.

　　[7]彭近新，陳慧君.水質(zhì)富營(yíng)養化與防治[M] .北京：中國環(huán)境出版社， 1988.

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

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