陆水湖水质调查与评价

摘要：对2008年-2011年来陆水湖水质状况、蓝藻爆发状况及影响因素、蓝藻生长对湖体水质的影响及饮水安全影响进行了研究，使用湖泊综合营养指数对水体进行水质评价与富营养化评价，结果表明，陆水湖水体中的TN、TP超标明显，水质处于贫营养化向中富营养化过渡的阶段，水体处于轻污染水平。

关键词：陆水湖水质分析富营养化综合整治方案

Abstract: For the 2008-2011 years lake water quality conditions, blue-green algae bloom status and influence factors, algae growth to the influence of the lake water body and the safety of drinking water was studied, the use of lakes comprehensive nutrition index to assess the water quality and water eutrophication evaluation, the results show that the water in the lake water bodyTN, TP overweight significantly, the water eutrophication in poverty to zhongfu stage of transition of eutrophication, and water in a light pollution levels.

Key Words: land water lake water analysis eutrophication comprehensive control scheme

中图分类号：S273.3文献标识码：A 文章编号：

随着经济社会的发展，我国地表水环境问题愈演愈烈，其中以富营养化问题最为突出（水体氮、磷的过量输入）。

1 陆水湖水华爆发所造成的危害

陆水湖水华爆发，是水体富营养不断加剧和水生态系统不断恶化的结果，高生物量的微囊藻水华会造成水体的二次污染。微囊藻在衰亡过程中，会从细胞中分泌次生代谢产物，从而导致多种疾病的发生。

1.1供水方面

富营养化后，藻类，特别是大型群体藻类的生长，使水厂在过滤水时，效率降低。使赤壁市水厂的处理装置成本增加，同时还影响了水质。

1.2旅游方面

藻类的大量生长，使陆水湖水的透明度下降，水色不好，有异味等，使水体的生态旅游价值降低。一定程度上制约了赤壁市旅游业的发展进程。

1.3渔业方面

水体富营养化虽然对渔业有有利的方面，如水体富营养化直接引起浮游植物数量增加，提高水域的初级生产力。但是由于富营养化引起的水体缺氧，常导致大批鱼类死亡，对渔民也造成了很大的经济损失。

2 陆水湖水质调查方法

2.1饮用水水源地监测能力状况

为实时监测水源地的水质，结合各自的职责，赤壁市环境监测站、赤壁市水文局、赤壁市防疫站对全市饮用水源地进行了全面监测。其中赤壁市环境监测站自80年代开始对陆水水库进行水质监测，并且严格按照陆水湖水源地省监测网点设置4个监测断面，每月监测1次，全年监测12次。因陆水水库有时发生水华现象，市环保局于2010年联合中科院水生物研究所对陆水水库进行为期三年生态调查监测，加测三水厂、陆水林场、水浒城三个断面及水体藻类等指标，目前用卡森指数评价陆水水库水体营养程度，陆水水库属于中营养状态。

2.2 采样点布置

为了综合了解陆水湖水环境参数及水生生物类群，从下游主坝到上游林场，共设置六个采样位点，具体分布如图所示：

图2.1 陆水湖采样点位置分布

2.3总氮、总磷随时间变化

2.3.1陆水湖总氮总磷的年份变化图

根据2008年-2011年陆水湖水质状况监测，总氮、总磷随时间变化的图2.1可以看出，四年来陆水湖总磷含量呈现不断上升趋势，总氮从2008年至2010年也是呈现不断上升趋势，但在2011年相较于2010年又略有下降。

图2.1 陆水湖总磷、总氮随时间变动

2.3.2陆水湖总氮总磷的月份变化图

针对富营养化敏感水化学指标总氮、总磷、叶绿素的变化规律进行分析研究，其变化趋势如图2.2―2.4所示.其中叶绿素含量从9月份蓝藻水华是最高值，一直呈现下降，说明随着气温的降低，水华藻类生物量开始降低。而总氮和总磷，除了总磷受水华蓝藻生物量影响外在9-10份有个极高值外，基本保持稳定。均超过地表水环境质量标准二类水体要求(红线为二类水体质量标准),其中以总氮超标最为严重。

图2.2 陆水湖总磷随时间变动

图2.3 陆水湖总氮随时间变动

图2.4 陆水湖叶绿素随时间变动

3 陆水湖富营养化评价

3.1湖泊（湖）富营养化状况评价指标

湖泊（湖）富营养化状况评价指标主要有以下五项：

叶绿素（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn）。

3.2湖泊（湖）富营养化状况评价方法

湖泊（湖）富营养化评价采用综合营养状态指数法（卡尔森指数法），计算公式如下：

式中：TLI（∑）―综合营养状态指数；

Wj―第j种参数的营养状态指数的相关权重；

TLI（j）―代表第j种参数的营养状态指数。

以chla作为基准参数，则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为：

式中：rij―第j种参数与基准参数chla的相关系数；

m―评价参数的个数。

中国湖湖的chla与其它参数之间的相关关系rij及rij2见下表。

中国湖泊（湖）部分参数与chla的相关关系rij及rij2值

参数 Chla TP TN SD CODMn

rij 1 0.84 0.82 -0.83 0.83

rij2 1 0.7056 0.6724 0.6889 0.6889

3.3单个项目营养状态指数计算公式

TLI（chla）=10（2.5+1.086lnchla）

TLI（TP）=10（9.436+1.624lnTP）

TLI（TN）=10（5.453+1.694lnTN）

TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD）

TLI（CODMn）=10（0.109+2.661lnCODMn）

式中：chla单位为mg/m3， SD单位为m；其它项目单位均为mg/L。

3.4湖泊湖营养状态分级

采用0～100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级，包括：贫营养、中营养、富营养、轻度富营养、中度富营养和重度富营养，与污染程度关系见下表：

表3-1水质类别与评分值对应表

营养状态分级 评分值TLI（∑） 定性评价

贫营养 0＜TLI（∑）≤30 优

中营养 30＜TLI（∑）≤50 良好

（轻度）富营养 50＜TLI（∑）≤60 轻度污染

（中度）富营养 60＜TLI（∑）≤70 中度污染

（重度）富营养 70＜TLI（∑）≤100 重度污染

3.5评价结果

表3-2陆水湖富营养化评价

叶绿素a(mg/m3) TP(mg/L) TN(mg/L) CODMn(mg/L) SD(m)

4.82 0.04 1.10 2.4 4

TLI(i) 42.08 42.09 56.14 24.39 24.29

Wi 0.2662 0.1879 0.1790 0.1834 0.1834

TLI(∑) 38.09

通过卡森指数评价陆水湖水体营养程度，结果为：陆水湖TLI(∑)为38，属于中营养状态。但总的来说，陆水湖水质在处于贫营养化向中富营养化过渡的阶段，水体处于轻污染水平。

4 陆水湖污染源调查分析

4.1 污染源调查

2010年 4月份，赤壁市环保局组建专班人马对赤壁市境内有可能向陆水湖排污的陆水湖办事处、蒲圻办事处、官塘驿镇等沿湖工业、生活、农业污染源进行了一次拉网式全面的调查。调查情况如下几个方面：

(1)生活中的污染

(2)农业带来的污染

(3)工业生产中的污染

(5)畜牧养殖产生的污染

(6)农村生态环境系统结构简单

(7)工业和第三产业产生的污染

(8)固体废物无害化处理措施不建全，带来的污染。

4.2污染源分析

陆水湖周边企业生产废水均通过城市污水管网引入陆水河下游的城市污水处理厂，赤壁市内工业点源不会增加陆水湖污染负荷。主要污染源为通城县、崇阳县上游工业污染和生活污水及农业面源污染及湖周边生活面源。

5 陆水湖综合整治办法

对流域内的工业企业实行严格监控，确保其污水排放达到相应的排放标准，否则要坚决执行关、停等强制措施。对流域内新建污染型工业企业，要严格执行建设项目环保审批手续，限制新污染源的产生；同时强化建设项目环境保护竣工验收工作，确保建设项目污染物排放总量和排放浓度达标。必须尽快实施流域内城镇生活污水治理项目，采取有效措施保证生活污水纳入城市污水管网。通过建设具体的水源地保护项目，如污水处理厂建设、流域生态修复项目（河道清淤工程、河道护坡工程、人工湿地）、林业发展等项目，以减少陆水湖水体的污染，确保饮用水源地的水质达标。

【参考文献】

[1]卢嘉，李小平，陈小华淀山湖总氮和总磷的时空模拟分布[J].环境监测管理与技术， 2010,06:32-07.

[2]吕顺，唐利兰，余莉琳，周猛，党伟龙.云龙湖水质调查与评价[J].环境监测管理与技术，2011,01:47-04.

[3] 张利民,钱江,汪琦.江苏省太湖应急防空形势及对策体系研究[J].环境监测管理与技术，2011,02:01-07.

[4]国家环境保护部,《地表水环境质量评价办法(试行)》环办[2011]22号.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。