周 云
水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。本文通过对境内主要水库水体的富营养化程度的简要阐述,为水资源的保护与利用提供理论依据。
连云港市境内小塔山水库、安峰山水库、石梁河水库作为主要供水水源地、养殖水域、农田灌溉水域,水体质量直接影响居民供水质量和经济效益,水体的富营养化问题应重点防治。
小塔山水库位于淮河流域沭河水系青口河中游,集水面积386平方公里,库区面积19.3平方公里,总库容2.81亿立方米,兴利库容1.36亿立方米,多年最高径流量为2.18亿立方米,百年一遇设计洪水位35.37米,是一座以防洪为主、结合农业灌溉、城镇生活供水和水产养殖等综合利用的大(二)型水库。
安峰山水库位于淮河流域沭河水系石安河下游。集水面积为159平方公里,库区面积为20.1平方公里,总库容1.22亿立方米,兴利库容0.5亿立方米,设计洪水位17.84米。安峰山水库为大(二)型水库,主要为水库防洪、养殖、灌溉及市区备用饮用水源综合调度提供服务。
石梁河水库属沭河水系新沭河,集水面积为5564平方公里,库区面积为60.8平方公里,总库容5.31亿立方米,兴利库容2.65亿立方米,多年最高径流量为23.5亿立方米,百年一遇设计洪水位26.81米。石梁河水库是一座以防洪为主,结合养殖、灌溉及饮用水源综合利用的大(二)型水库。
水体富营养化过程与氮、磷的含量及氮磷含量的比率密切相关。反映营养盐水平的指标总氮、总磷,反映生物耗氧量的指标化学耗氧量,反映生物类别及数量的指标叶绿素a和反映水中悬浮物及胶体物质多少的指标透明度作为控制湖泊富营养化的一组指标。故在实际的应用中选用CHLA、TP、TN、CODMn、SD等5个参数作为水库富营养化评价的基本项目。
评分模式是根据营养状态指数确定营养状态分级。根据所选定的评价项目和它们的评价标准(详见表1),在0~100分的范围内分别赋予各评价项目相应的评分值,根据单个项目的赋分值计算富营养化综合值,对水体富营养化程度做出定性评价(详见表2)。其评分值越高,表明富营养化程度越严重。水库富营养化综合值(或个测点的评分值)的计算公式为:
式中:EI——营养状态指数;
En——为评价项目赋分值;
N——评价项目个数。
从2004年起,江苏省水环境监测中心连云港分中心对连云港市境内主要湖泊水库进行常规监测。本文按照相关规范要求,选用2005年至2010年的水质监测资料进行统计分析和评价。
根据选取的资料,按照每年每月监测共64频次综合评价分析,各水库均无贫营养及重度富营养化状态水体。小塔山水库水体处于中营养状态占21.9%,轻度富营养状态占70.3%,中度富营养状态占7.8%;安峰山水库水体处于中营养状态占6.2%,轻度富营养状态占65.6%,中度富营养状态占28.1%;石梁河水库水体处于中营养状态占14.1%,轻度富营养状态占64.1%,中度富营养状态占21.9%。
表1 湖泊(水库)营养状态评价标准及分级方法
表2 水体营养状态综合指数与评价结果对应表
表3 主要水库富营养化程度评价结果表
根据多年平均值统计赋予各评价项目分值确定各评价项目的营养状态指数,综合计算营养状态指数表明各水库水体的综合评价状态,确定各水库水体的富营养化程度。连云港市主要水库富营养化程度详见表3。
连云港境内主要水库富营养化评价结果表明,各水库水体均处于轻度富营养化状态,水体已受到一定程度的污染。在现有条件不改变的情况下,水库水体能够维持现有水平,一旦受到外界因素影响,水质情况可能进一步恶化,造成用水障碍。因此,防治水库富营养化是保证优质水体的重要途径。建议采取以下几个方面的措施:
一是控制外源性营养物质输入水库,大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。因此,控制人为污染,着重调查水库上游及周边污染源排放情况,控制水库周边农田化肥及家畜粪便肥的使用,严格控制外源性营养物质输入。
二是减少内源性营养物质负荷,有效控制水库内氮、磷含量。例如采用工程措施进行水库底泥清淤;运用化学方法去除氮磷含量,控制水草藻类的生长,但这种方式易造成二次污染;利用大型水生动植物等吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质等生物措施。
三是安峰山水库和石梁河水库既是供水水源地,又是人工养殖水域。应采取合理的养殖方式,保护水库的生态环境,保证居民饮水安全。
四是加大水库的监测力度,掌握排入水库中的废水和污水中的氮、磷浓度的变化趋势,计算出年排放的氮、磷总量,为水资源保护与合理利用提供科学依据