小浪底水库（山西段）水体营养状态评价及影响分析

李晓敏

（山西省渔业环境监测中心 山西太原 030002）

0 引言

小浪底水库在山西境内形成养殖水面约6 700 hm2，广阔的水域和良好的水质条件，使之成为了山西省主要的水产养殖基地，但是由于近年来小浪底水库附近排污加剧，由养殖及旅游服务业产生的自身污染也日渐严重，小浪底水库的生态环境受到了影响，为维护水库渔业生态环境，2011年对小浪底水库的水质进行了调查与监测，以期为维护小浪底水库生态环境质量提供科学依据，确保渔业资源可持续利用。

1 小浪底水库（山西段）概况

小浪底水库穿越中条山、王屋山的晋豫黄河峡谷中，库区全长130 km，涉及山西的垣曲、夏县、平陆三个县，其中垣曲县位于水库回水区中段，水域面积占到库区总面积的60%。小浪底水库蓄水以后，形成了广阔的水域，具有较为丰富的鱼类资源，当地农民充分利用丰富的水域资源，发展网箱养殖，目前已成为山西省重要的渔业产区。山西省水利厅渔业局每年在黄河小浪底水库（山西段）开展增殖放流活动，以保护小浪底水库的生态环境。

小浪底水库区域内矿业企业较多，约占工矿企业总数的80%，其中以煤炭采选业为多，达70余家。由于上游黄河排污屡禁不止，黄河污染加剧，水质恶化，目前小浪底水库水质呈恶化趋势，因此对小浪底水库水质进行监测，了解其变化特点，进行合理开发、科学利用已成为水库持续发展的必由之路。

2 材料与方法

2.1 监测时间与地点

2011年的6月与9月分别在水库上游、中游、下游设置监测点，并在上游及中游水深处设置监测断面，分两次采集水样进行实验室分析。

2.2 监测内容及项目

水质：pH、溶解氧、总磷、总氮、高锰酸盐、挥发性酚、氨氮、石油类、铜、锌、铅、镉、汞、砷。

生物环境：叶绿素a、浮游植物、浮游动物（浮游植物监测浮游植物总量、优势种种类及数量；浮游动物监测浮游动物数量、优势种种类及生物量）。

2.3 检测方法及评价依据

pH、溶解氧、重金属、石油类、挥发性酚按照《渔业水质标准》进行检测和评价；总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数按《地表水环境质量标准》Ⅲ类水进行检测和评价；浮游生物的鉴定及生物量测定按照《淡水浮游生物研究方法》进行。

2.4 样品采集[3]

样品采集按照SC/T9102.2－2007《渔业生态环境监测规范》进行。每次监测点共采取水样5个，表层样品取自水面以下0.5 m水层，断面水样取自水面下5 m水层。

3 结果与分析

3.1 水质监测结果

水质监测结果见表1。

表1 小浪底水库（山西段）监测结果

监测结果表明，小浪底水库（山西段）水质主要污染物为总氮、总磷及氨氮，按《地表水环境质量标准》Ⅲ类水进行评价，总氮超标率为100%，总磷6月超标率为20%，氨氮9月有超标，其中总氮最大超标倍数为6.95倍，氨氮最大超标倍数为1.85倍。由于6月份采样时间为中午，水温较高，所以pH值较高。其余监测项目均低于标准限值。

从空间变化看，小浪底水库（山西段）上游水质污染较下游重。

从时间变化来看，库区6月总氮较9月超标现象严重。非离子氨按照《渔业水质标准》进行评价，9月超标现象严重。

3.2 生物监测结果

小浪底水库（山西段）的生物监测结果见表2。

表2 小浪底水库（山西段）叶绿素a及浮游生物监测结果

小浪底水库（山西段）叶绿素a 6月平均值5.78 mg/m3，9月平均值为10.19 mg/m3，最大值出现在9月为23.07 mg/m3。9月水温较高，浮游生物生长旺盛，所以叶绿素及浮游动植物水平均较高。

藻类种类众多,从贫营养到富营养条件下均有生长,且同属的不同种类可以在不同营养条件下生长,成为不同营养水平的指示种,小浪底水库（山西段）浮游植物优势种为：脆杆藻、衣藻、小环藻、弓形藻、甲藻。

浮游动物优势种为：旋回侠盗虫、拟急游虫、长额象鼻虫、哲水蚤、漫游虫、王氏拟铃壳虫、多肢轮虫等。

3.3 结果分析

3.3.1 水体综合营养状态指数（TLI）评价

水体综合营养状态指数评价依据中国环境监测总站2001年编制的“湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定”进行。

富营养化因子的分营养度评价选择湖泊富营养化最主要的 5 项指标即叶绿素 a（chl-a）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn）做为评价因子。

分营养状态指数（TLI）计算公式为：

式中：叶绿素 a（chl-a）单位为 mg/m3，透明度（SD）单位为m；其他指标单位均为mg/L。按上述各式计算结果见表3。TLI与水体营养类别评价的对应关系见表4。

表3 分营养状态指数（TLI）计算结果

表4 TLI与水体营养类别的对应关系[2]

从表3分营养状态指数（TLI）的计算结果可看出：总氮的分营养度最高，其均值水平已处于重度富营养化状态。其次为总磷、叶绿素a及透明度的分营养状态指数均已进入中营养化状态。只有高锰酸盐指数的分营养状态指数处于贫营养化水平。

按照富营养化的定义及综合营养状态指数评价[1][2]，结合浮游生物及生物量监测结果判断，小浪底水库（山西段）属中营养型水库，浮游动植物优势种种类也证明了这一结果。水库中总氮、总磷含量较高,为水库主要污染物，由氮等营养盐类的增加而引起水生系统发生了一系列变化，可以说小浪底水库显现了富营养化的征兆或趋势。

3.3.2 小浪底水库（山西段）主要污染物影响分析

小浪底水库（山西段）的主要污染物为总磷及总氮，库中氮、磷的来源主要有三个：一是大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体，使水中有机氮和各种无机氮化合物含量增加。小浪底库区多为山地丘陵和沿河滩地，工业发展水平较低，工矿企业规模较小且分布不均，库区周边矿产资源丰富，主要污染企业包括煤矿企业、硫磺窑、铁矿企业和铝矿企业等。在山西省垣曲县境内分布大量有色金属工矿企业，且炼焦炼铁业较多，这些企业是库区氮、磷污染的主要来源。

二是水库大量的网箱养殖及旅游服务业的开发，引起水体的自源性污染加大，养殖饲料、鱼类粪便及人为开发等增加了水体中氮、磷的含量，水体中某些生物的固氮作用，又使水体中的氮含量不断增高。

三是地表径流和农田排水中挟带大量的氮、磷物质流入水体。黄河上游地区降水严重不足，导致黄河干流来水持续偏少，而黄河污染物接纳量却没有减少，使得支流河道内积存的污染物通过地表径流汇集到水库中，造成小浪底水库水质变差，水体中氮、磷含量不断增加。

近年来，黄河上游污染日益严重，监测数据表明小浪底水库（山西段）上游水质中总氮含量较下游高，上游总氮污染严重。9月小浪底水库排水调沙后，水质中各检出项检出值较6月略有好转，说明排水调沙有益于下游水质净化。水库中含有超标的氮、磷类物质时，造成浮游植物繁殖旺盛，易出现富营养化状态，所以应引起足够重视。

4 对策

小浪底水库（山西段）的主要污染物是内源污染和外源污染逐步累积形成的，虽然中下游通过调水调沙活动，对水库水质改善有着一定作用，但是不科学的、过度开发的渔业生产方式及旅游服务业，也会产生内源性污染，对生态环境质量造成影响。在工农业生产快速发展和旅游服务业不断增加的同时，污染治理应引起足够重视。

小浪底水库（山西段）虽然目前属中营养状态，但是总氮、总磷含量，特别是总氮超标严重，政府部门应加强排污治理，统一规划，制定目标，控制污染物的削减总量及其分配，严格控制水库各河道的主要污染物及周边工矿业污、生活水排放标准。同时还应严格限制资源利用,适度发展旅游及服务业，科学控制养殖品种及模式,降低内源性污染，通过生物修复工程，使水库生态逐步恢复,保持库区资源与环境和谐发展。

［1］常会庆,车青梅.富营养化水体的评价方法研究［M］.安徽农业科学.2007，35（32）：10407－10409

［2］金相灿,刘鸿亮,屠清瑛,等.中国湖泊富营养化［M］.北京:中国环境科学出版社,1990:68-82.120-121.

［3］中国水产科学研究院东海水产研究所.SC/T9102.3-2007.渔业生态环境监测规范［S］.北京：农业出版社，2007：6-9.