浙江省重要水库型饮用水水源地富营养化态势分析及对策

蔡临明

（浙江省水文局，310009，杭州）

浙江省水库星罗棋布，大多数水库建于20世纪50—70年代。随着水资源日益紧缺和平原河网水污染的加重，一些主要大中型水库已由建库初期以农灌功能为主逐渐转变成目前以生活饮用为主导功能。同时随着气候和环境的变化，水库营养水平和库内水生态系统发生了很大变化，主要表现为水库总氮、总磷含量的普遍增高。近年，浙江省一些水库型饮用水水源地“水华”事件多发，对水资源利用、饮水安全构成严重的威胁。如何控制水库的富营养化进程，保障饮水安全已成为水库型饮用水水源地保护的首要任务。

一、富营养化基本形成机理

富营养是一个状态，而富营养化指的是一个过程。蓝藻水华发生是生态系统对富营养化的响应。富营养化是自然演变的过程，但人类活动对其富营养起了促进作用。

水库的富营养化，实质上是水中自养型生物（主要是浮游植物）在水体中建立优势的过程，是水中藻类等生产性有机体（除藻类外，还有一些光能和化学能微生物、有色原生物等）在利用太阳能和化学能，把简单的无机物（氮、磷、碳、氢、氧等）合成为复杂的有机物的过程。

湖库的富营养化进程能否顺利完成，除了需要不断供给浮游生物生长所必须的营养物质外，还应有一个适合它们生长繁殖的良好环境条件。如水的温度、光照、流态、风浪、湖库水滞留时间、水动力，生物构成和数量，底质状况，乃至湖库的形态特征等，在上述诸因素综合作用下，水体将产生一系列的生态连锁反应。除在湖库性状，湖库内动植物的种类、组成、数量、底质性状方面发生明显变化外，由于大量藻类的过度繁殖，使水体中摄食一次生产物的生物增多，水中总氮、总磷和叶绿素量明显增加，进而引起湖水透明度降低、下层水中的氧消耗过程加剧。故在评价富营养化时，常选择这些与富营养化过程最为密切的项目作为评价参数。主要评价参数的内在联系如图1所示。

二、重要水库型饮用水水源地营养化状况

根据富营养化形成机理，水库营养化程度评价采用《水资源公报编制规程》（GB/T 23598—2009） 中规定方法，营养状态评价项目为总磷、总氮、高锰酸盐指数、透明度、叶绿素。

2009年，对浙江省69个重要水库型水源地进行营养化状况评价，全省已无贫营养水库。其中，中营养水库占85.5%，轻度富营养水库占10.1%，中度富营养水库占4.4%。而在2000年，全省重要水库型水源地中，贫营养水库占3.1%，中营养水库占84.4%，轻度富营养水库占9.4%，中度富营养水库占3.1%。近10年，水库水源地营养化程度明显加重，见表1。

三、水库营养状态年际变化

根据2000—2009年水质监测资料，对全省重要水库型饮用水水源地进行营养状况评分，评分结果见表2。

由表2可以看出：

①10年来，浙江省重要水库型饮用水水源地营养状态指数变化总体趋势是逐步增大，特别是4—9月营养状态指数最小值变大趋势明显，表明水库营养状态年际变化总体有加重趋势。

②在年内时空分布上，4—9月营养状态评分值普遍大于年平均值，表明入库营养盐主要来源于汛期入库径流，浙江省水库水体中营养盐主要是外源性输入。

四、氮磷对水体营养化的作用分析

根据利贝格最小值定律，植物生长取决于外界提供给它的所需养料中数量最小的一种。由此可见，在藻类分子式中所占的重量百分比最小的两种元素是氮和磷，据此计算临界的氮磷比按元素计应为16∶1，按重量计应为7.2∶1。从理论上讲，如果氮磷比小于该比值，氮将限制藻类增长；如果氮磷比大于该比值，则可认为磷是藻类增长的限制因素。在实际中，藻类增长所需的氮磷均为可溶性的NO3-、NH4+或 PO43-，一般认为，当氮磷重量比大于10时，磷可以考虑为藻类增长的限制因素。

表1 2009年与2000年浙江省重要水库型饮用水水源地营养化程度比对表

表2 2000—2009年浙江省重要水库型饮用水水源地营养状况表

2008年10月，通过对全省119座水库进行同步监测，其结果表明：水库氮磷重量比均大于10。这说明，在浙江省范围内，水库的营养化主要受磷控制。

五、水库营养盐来源

1996年，浙江省水文局完成了“全省大中型水库水质调查分析”课题；2008年10月又对全省119座水库进行水质调查分析，全省水库水体总氮、总磷含量1996年普遍低于2008年。表明，浙江省水库水体中营养盐主要是外源性氮、磷输入。

输入水库的磷、氮主要由于过度的人为活动（如旅游、土地开发、库区畜禽养殖等），使农业、生活、工业污水中的大量营养物质排入水体，造成水库水体中的磷、氮负荷增加。这些分别来自水库汇水区内的种植业、网箱养殖业、农业、生活、工业污水的磷、氮营养物是浙江省水库外源营养物主要来源。

根据浙江省重要水库污染源调查分析结果，水库污染源主要来源于库区农业面源污染、生活污染。

六、对策与建议

一是制定水库水质保护中长期规划。目前，大部分水库还未制定水质保护、环境改善中长期规划，没有一个从库区上游群众生活改善、环境改造、项目投入、资金筹集等的长效机制。建议，各水库型水源地尽早制定水质保护中长期规划。

二是控制营养盐入库。浙江省水库营养盐输入，首先是控磷，其次是控氮。根据浙江省水库污染源主要来源于库区农业面源污染和生活污染的特点，加快推进库区村落的无动力厌氧生态湿地处理工程，严格按要求控制库区化肥施用量，从源头减少营养盐入库，是抑制水库富营养和藻类水华的治本措施。

三是加强蓝藻水华预警。藻类水华发生，其水体的理化指标、藻类数量都有一个从量变到质变的过程。浙江省典型水华案例监测表明，水华临发前夕，水体表层的溶解氧、pH值异常升高。经综合分析，浙江省水库水体中的溶解氧为9.6 mg/L或pH值为8.7，可作为水库蓝藻水华预警的限制指标。通过水库水质自动监测系统实时信息及时进行水华预警。

四是调整原水价格。目前，浙江省一些水库原水水价格明显偏低，如供台州市近300万人生活生产用水的长潭水库，原水水价仅0.15元/t，使库区水资源保护缺乏必要的自我补偿和资金投入，不利于水库水质的改善。建议政府及早调整至合理价位。

[1]汪恕诚.加快水价改革 完善管理制度 大力推进水资源的可持续利用[J].中国水利，2003（8）.

[2]金相灿，屠清瑛.湖泊富营养化调查规范(第2版)[M].北京:中国环境科学出版社，1990.