南方某中型水庫富營養化狀況評價及綜合防治對策
【摘 要】對南方某水庫水質監測資料進行分析，并采用營養狀況指數法(TSI)和營養物質負荷法（Vollenweider）兩種方法對水庫營養狀態進行評價。結果表明：該水庫總體呈現富營養化、重富營養化狀態。針對調查及評價結果，結合當地的實際情況提出水庫富營養化綜合防治的對策和建議。
【關鍵詞】水庫；富營養化；評價；綜合防治
水庫的主要作用是水利調控、水土保持、后備水源和景觀娛樂[1]，但隨著經濟的不斷發展，水庫受到生活污水、工業廢水、禽畜養殖和農業面源等造成的交織污染，造成水庫水環境污染問題日益突出，嚴重影響到用水安全。因此，本文就南方某水庫目前的水質狀況進行分析，對其富營養化狀況進行評價。該水庫集水面積10.85平方公里，庫容超過1000萬立方米。
1 研究方法
1.1 監測斷面布設
根據該水庫的環境條件、水文特征，于2006年8月和10月、2007年3月各監測一次。3月代表枯水期，8月代表豐水期，10月代表平水期。監測時選取該水庫5個有代表性的斷面，其中監測斷面1、2、4和5分別位于水庫四周，監測斷面3位于水庫中心，監測斷面位置見圖1：
 |
圖1 水質監測點位置
1.2 水樣監測方法
水樣監測的項目有懸浮物、透明度、TP、TN、COD、BOD5和葉綠素a，上述項目監測分析方法及最低限見表1。
 |
1.3 評價方法
針對水庫水質狀況及監測資料實際情況，在進行水庫富營養化狀況評價時，采用營養狀況指數法(TSI) 和營養物質負荷法（Vollenweider）兩種方法[3]。
（１）營養狀況指數法(TSI)
Carlson根據總磷和葉綠素等指標發展一種簡單的營養狀況指數(tophic state index，TSI)評價湖泊富營養化的方法。TSI用數字表示，范圍在0～100，其詳細計算參加相關文獻[4]。該方法簡便，廣泛應用于評價水庫、湖泊營養狀況。詳細評價標準見表2。
 |
（２）營養物質負荷法（Vollenweider）
Vollenweider于l969年提出湖泊營養狀況與營養物質，特別是與TP、TN濃度之間有密切關系。在一定范圍內，TP、TN負荷增加，藻類生物量增加，魚類產量也增加，水庫的富營養化加劇。這種關系受到水體平均深度、面積、水力停留時間等因素的影響。該方法根據TP、TN濃度將湖泊、水庫富營養狀況分為貧營養、貧-中營養、中-富營養、富營養、重富營養五種等級，該方法不僅簡便，而且應用很廣泛。詳細評價標準見表2。
2 結果與分析
2.1 水環境現狀結果與分析
對上述5個水質監測斷面的取水樣進行監測分析，結果見表3、表4、表5。
 |
以地表水質量標準中的III類為界計算水庫豐水期、平水期和枯水期水質的超標倍數[5]。2006年豐水期超標項目為TP、TN和BOD5，平均超標倍數分別為11.3、8.9和1.36；2006年平水期超標項目為TP、TN、COD和BOD5，平均超標倍數分別為20.2、11.3、1.71和2.21；2007年枯水期超標項目為TP、TN、COD和BOD5，平均超標倍數分別為14.86、8.3、1.53和2.11。可見，水庫各污染因子超標較為嚴重。
對比各個監測點可知，在不同的水文期中，斷面1的TP和TN濃度最高，其后分別是斷面4、斷面5、斷面2、斷面3。從圖1監測斷面的分布情況來看，斷面1附近的養殖區糞便的不規范排放是造成該斷面TP和TN濃度遠高于其它斷面的原因，所以以營養物質的輸入的情況來說，斷面1附近的養殖區對水庫的貢獻最大，應為主要治理對象。
對比各個水文期，以監測斷面3（水庫中心）為評價對象。豐水期時，該斷面TP和TN的濃度最高，而平水期和枯水期時的TP和TN濃度則相差不大。這主要是在豐水期時，養殖區內的糞便和耕地內的化肥等隨地表徑流進入水庫，導致水庫中的營養物質濃度升高，可見豐水期時的面源污染對水庫有較大的影響。
2.2 水庫營養化評價結果
本研究采用了營養狀況指數法(TSI)和營養物質負荷法（Vollenweider）兩種方法同時對水庫營養化進行評價，結果見表6、表7、表8。
 |
從上述各評價結果表中可知，各監測斷面水體均呈現富營養化、重富營養化狀態，水體含有大量氮、磷等營養物質，從而可知水庫營養化程度嚴重。
一般情況下，造成水體富營養化有多種形式，有的在流域內，有的在流域之外，主要外部營養源包括點源(工業廢水和城市生活污水等)和非點源(包括地表徑流和大氣沉降等)；內部源包括水底沉積物中營養源，網箱養魚源以及地下水形式入庫的營養物質源等[6]。
該水庫水體各種營養物質主要來源為：
（１）點源：水庫周邊生活區與學院區內城市污水管網不完善，以致區域內生活污水以河流形式進入水庫；水庫周邊旅游景點以及食肆的生活污水直接排入水庫；工業區內工業廢水偷排進入水庫。
（２）非點源：農業耕作過程中化肥、農藥等沿季節性支流和庫岸直接入庫；養殖區內禽畜糞便以及清洗廢水向水庫的不規范排放；庫區內網箱養魚在投餌過程中飼料的直接投放。
從水體營養化評價結果表可知，在上述各污染源中，養殖區對水庫富營養化的貢獻最大，所以在后期治理過程中，養殖區應為主要治理對象。
3 水庫富營養化綜合防治對策及建議
水庫周邊居民生活和經濟活動等人為活動是造成水庫營養化和水質污染加劇的影響因素，其中經濟活動是主要的影響因素。人們在盲目開發水庫豐富的自然資源的同時卻忽略了對水庫水質和周邊環境的保護，對水庫本身造成了巨大的負面生態效應，從而降低了水庫生態和經濟的價值。為此，控制水庫富營養化，防治水體污染，必須遵循強化管理機制、源頭根治的方針。把水庫流域分成若干片區，實行片區污染源控制責任制，從而達到對流域內污染源控制的目的。除此之外，應輔之以流域生態修復相結合的治理方法，逐步改善水庫流域生態環境，使其得到良性的生態循環發展。
3.1 污染源綜合整治對策
加快水庫周邊居民區市政下水管網的鋪設和污水處理廠的建設，杜絕生活污水以直接和簡直形式納入水庫；把水庫流域分成若干片區，以片區所屬村委會為責任單位，配合環保執法部門嚴格管理水庫周邊工廠企業，嚴禁其以任何方式向水庫流域排入工業廢水；同時呼吁農民多使用有機肥，盡量減少使用化肥，以減少化肥對水庫帶來的面源污染；針對養殖區進行改造建設，除對養殖區周邊進行工程防護建設，如圍網、種植防護林、修建截留溝[7]等，除此之外，要求禽畜糞便須由有資質單位定期回收，以及區內必須配備完善的廢水處理系統，廢水處理達標后排入市政管網，只有這樣才能逐步見效，實現水功能區和水庫的水質保護目標。
3.2 生態修復對策
生態修復是水庫富營養化控制必不可少的措施，建立水庫生態系統的良性生態平衡，也是水庫治理最終目標。
在進入水庫的內河涌上建立固定生物浮床，利用水生植物吸附污染物質的特性減低進入水庫的污染物總量；依靠庫區有利地勢建立環庫岸的人工濕地，利用地勢或動力泵抽水等方式使部分受污染的水體進入濕地，經植物處理后再流入水庫，進一步降低水庫水體營養物質的含量，從而達到會水庫進行生態修復的目的。
3.3 水庫管理對策
除了上述兩種工程整治對策外，水庫的管理起著必不可少的作用，所以有必要制定嚴格的水庫管理制度。建議如下：
（１）建立后備飲用水源保護區標志，明確保護范圍，并制定相應的管理條例、制度，依法從嚴管理。
（２）加強水環境保護宣傳，提高公眾水資源保護意識，全社會必須充分認識水資源保護和管理的重要性，防止水源枯竭和水體污染。
（３）禁止在水庫岸邊經營食肆，已建的食肆應限期遷出，杜絕食肆廢水直接排入庫區。
（４）禁止任何人任何單位在庫區網箱養殖魚類，嚴禁人工投餌，改善庫區環境。
（５）規范化管理庫區周邊的禽畜養殖，根據不同的功能區類別劃分“禁養區”、“限養區”，“禁養區”和“限養區”內實現污染物排放量和養殖總量控制[8]。
（６）水庫管理機構也要制定相應的條例，確實保證治理措施和管理措施的實施。
參考文獻
[1]袁宏任,魏開循,吳國平.水資源保護管理基礎[M].北京:中國水利水電出版社,1996.
[2]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法（第四版）（增補版）[M] 北京:.中國環境科學出版社,2002.
[3]J.C.Refsgard.,H.R.Sorensen, D..Rodak et al. An Integrated Model for the Danubian Lowland-Methodology and Application [M].Water Resources Management.,1998.12: 433-465.
[4]Linfield C.Brown.,Thomas O.,Barnwell, Jr..The Enhnaced Stream Water Quality Models QUALE and QUALE-UNCAD: Documentation and User Manul[R] .1985, Washington, US:3-4,11－14,16-17,74,81-85.
[5]劉麗萍.九龍甸水庫水質評價及富營養化趨勢分析[J],環境科學導刊,2009,28(1):45-47.
[6]劉瑞祥,常惠麗,任嘉紅等.漳澤水庫水體營養型評價及綜合防治對策[J].環境與可持續發展,2009,(2):46-49.
[7]郎黎明,沈必成,侯炳江等.龍頭橋水庫水環境質量狀況及保護對策[J].環境與可持續發展,2008,36(4):71-73.
[8]文朝菊.柴石灘水庫水污染狀與治理措施初探[J].人民長江,2008,39(13):62-64.
譚潔艷（1980-），女，廣東南海人，工程師，環境工程碩士，主要從事環境監測和環境質量綜合分析工作。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
