常德柳叶湖水环境质量的监测与评价

魏杲霞，吴岱镳，朱清运

（1.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.常德市环保局，湖南 常德 415000；3.常德市环境监测站，湖南 常德 415000；）

柳叶湖位于常德市中心城区的东北面，地理坐标为东经111°40′至111°47′，北纬29°02′至29°08′之间，距常德市中心城区约3.5 km，范围包括柳叶湖、沾天湖、太阳山、花山、白鹤山等区域，与桃花源、花岩溪等旅游景区相邻。柳叶湖旅游度假区座落于常德市市区，又处于长沙—张家界的黄金旅游线路中部，地理区位条件十分优越。

近年来，由于柳叶湖地区的生态旅游开发，湖泊水体出现了一定程度的污染，水质下降，水生生态系统功能受到破坏，急需及时治理与恢复。笔者对柳叶湖水环境生态系统进行监测分析，评价柳叶湖水体富营养化度，以期为保护水源，改善水质，优化水源管理提供科学依据。

1 流域水系分布

1.1 柳叶湖水文特征

1.1.1 入湖河流沾天湖，和东北部的柳叶湖直接相连。湖面面积2.26 km2，当水位达到海拔32.5 m时，湖内水量大约为7124万m3。

渐河，发源于五里溪水库，河长16.44 km，流域面积288 km2，沿岸的堤坝高程为44～46 m。渐河最多可容纳水1497万m3。

新河，是穿紫河的一段，由于近些年来城市扩建和防洪排涝体系的变化，穿紫河在白马湖处分为二段，西段即是现在的新河，与柳叶湖相通。

花山河，由老渐河以及其他小溪最终汇集而成,最后通过花山河桥总入口，流入柳叶湖。

1.1.2 出湖河流沅江，湖南省的第二大河流，全长1033 km以上，由西向东汇入洞庭湖，多年平均径流量669亿m3，呈S型流经常德市城区，市城区河面宽500～800 m。

穿紫河，原是一条环城水系，从西向东至南碈流入沅水，全长17.3 km。但由于近些年来城市扩建和防洪排涝体系的变化，穿紫河已不再连通，实际上已变成了纳污池。其流域控制的集雨面积30.51 km2，干流长度9.2 km，水面宽30～50 m。

马家吉河，是1983年修建的沟通沅、澧两水的航道，河长41.1 km，由马家吉船闸与沅水相连，现已不再通航。

1.2 入湖机埠分布

据调查，柳叶湖入湖机埠主要有14个，总汇水面积为62.41 km2。其污染源主要为农业面源，养殖和生活污水。柳叶湖入湖主机埠名称及其汇水面积、污染源情况见表1。

表1 柳叶湖主机埠汇水面积和污染源

1.3 周边水库分布

柳叶湖周边水库共有14个，分别是五里溪水库、红旗水库、冲锋水库、经济水库、白鹿水库、老堰水库、黑湾水库、罗湾寺水库、风刀湾水库、洞泉灌水库、邵家湾水库、苛叶湾水库、陈桥水库和跃进水库，其中五里溪水库和红旗水库的库容较大。

2 柳叶湖水环境质量的监测与评价

2.1 近5年水质监测结果

为及时掌握柳叶湖水质情况，柳叶湖管委会委托市环境监测站定期对柳叶湖水质进行了监测。现收集2004～2008年度柳叶湖、沾天湖水质监测数据，对COD、铵氮、总磷、总氮等水质监测指标进行评价，以便弄清柳叶湖水质变化情况。柳叶湖水质监测年度统计结果见表2，COD、铵氮、总氮和总磷随时间变化关系曲线图见图1～图4。

表2 柳叶湖水质按年度统计（mg/L）

图1 COD与时间变化的关系

图2 铵氮与时间变化的关系

图3 总氮与时间变化的关系

图4 总磷与时间变化的关系

由表2、图1～图4可以得出:2004～2008年间，COD、铵氮的年均值能够达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准；2006～2008年3年间的平均值显著下降；但是，总氮、总磷呈逐年上升的趋势，其中总氮2007与2008年的年均值已超过了《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准，总磷2006～2008年3年的年均值均超过了《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准。

表3为2007～2009年对柳叶湖富营养化状态评价的结果。结果显示，柳叶湖已呈现出轻度富营养。

表3 柳叶湖2007～2009年富营养化状态评价

2.2 水质现状监测结果

2009年8月，对柳叶湖、沾天湖、新河、花山河和老渐河的水质分别进行了现场监测，主要监测指标是水温、溶解氧、铵氮、总氮、总磷、COD和叶绿素a。

2.2.1 柳叶湖、沾天湖水质现状监测结果在柳叶湖设置了6个监测断面，分别是柳叶闸、狐仙岛南、湖心岛靠南岸处、泉水桥、乌龟桥和花山桥，其监测结果统计见表3～4，表中的超标倍数计算公式如下:

表4 2009年8月柳叶湖、沾天湖水质现状监测结果统计（mg/L）

由监测结果及超标倍数计算可知，柳叶闸断面的总氮、总磷超标，其超标倍数分别为0.1和1.74。柳叶闸断面出现超标的原因:一是柳叶闸长年不开启，使柳叶湖南段湖水得不到交换，长期滞留于此；二是在柳叶湖水位低于姻缘河时，污水处理厂和姻缘桥河段的污水倒灌柳叶湖。

湖心岛靠南岸处总氮超标，其超标倍数为0.23，其它监测指标能够达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准。

乌龟桥断面位于桃树岗垃圾填埋场附近，其总氮和总磷的超标倍数分别达到了0.88和0.66，此外，该断面中COD也出现超标现象，其超标倍数为0.29。与其它水域相比，该断面附近的水域是柳叶湖污染最严重的地区。造成这种水质状况的主要原因是桃树岗垃圾填埋场的渗滤液进入沾天湖。因此，垃圾填埋场对于沾天湖水质的影响是不容忽视的。

花山桥断面的总氮、总磷均出现了超标现象，其超标倍数分别为0.32和0.5。花山桥附近水域的污染主要来自花山河，而花山河的水分别来源于新河及老渐河，排入新河与老渐河的废水主要来自江北西城区的生活污水以及灌溪工业园、蔡家岗、石板滩等集镇的工业生产废水和居民生活污水。

对照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），对水温、溶解氧、铵氮、COD、总氮和总磷6个分析项目，运用单因子评价法对各监测断面水质进行评价，然后根据水质类别与定性评价分级标准，确定各断面水环境质量状况，评价结果见表5。

表5 2009年柳叶湖各断面综合水质评价结果

2.2.2 新河、花山河、老渐河水质现状监测结果新河、花山河和老渐河水质监测数据见表6。由表6的监测结果可知，新河、花山河的总氮、总磷均超过了《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准，主要原因是新河接纳了江北西城区几个雨污水机埠的混合污水，花山河接纳了灌溪镇的生活污水和部分工业废水以及四个机埠的混合污水，致使沾天湖入口处的新河与沾天湖交界处的水域成为沾天湖污染较为严重的水域。

表6 2009年8月新河、花山河、老渐河水质监测结果统计（mg/L）

3 小结

根据柳叶湖污染源的调查和入湖污染负荷的分析可以得知，目前柳叶湖的污染问题主要表现在以下4个方面:（1）柳叶湖的主要污染是面源污染问题，污染物主要来自新河、老渐河及柳叶湖周边机埠，主要污染物是总氮和总磷。（2）新河的主要污染是江北西城区的生活污水。河洑、丹洲、文理学院、高职院、烟机等区域内人口约6万，由于下水管网不配套，生活污水通过仁智垱、甘垱、马家垱等机埠排入新河，其次是分布于江北西城区的工业污染。（3）老渐河的污染主要来自灌溪、石板滩和蔡家岗三镇的生活污水及工业废水，其次是农业面源污染（包括农田径流、禽畜养殖和暴雨径流等）。（4）柳叶湖周边机埠排入污水主要集中在汛期5～8月，其入湖污染物来源于柳叶湖周边汇水范围内的生活污水、禽畜养殖产生的污染物、水产养殖产生的污染物及农田径流、地表径流、农业固废等产生的污染物。

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