西湖名胜区溪流富营养化现状评价

王京文，孙吉林，张奇春，杨文叶

(1.浙江省杭州市植保土肥总站，浙江 杭州 310020;2.浙江大学 环境与资源学院，浙江 杭州 310058)

20世纪70年代以后，我国各大湖泊、重要水域的氮、磷富营养化问题日趋严重，水质持续下降。五大湖泊中太湖、巢湖已进入富营养化状态，水体总氮、总磷指标等级已达劣Ⅴ类［1］。杭州西湖同样也面临着严峻的富营养化及生态系统退化为主要特征的水质恶化问题［2］。西湖风景名胜区域内的3条溪流 (金沙涧、龙泓涧、赤山溪)是西湖主要天然补给水水源。由于该区域内居民的生活污水、饮食服务业污水及农业面源污染等通过地表径流进入溪流，再进入西湖，成为西湖主要的外部污染源之一。适时对进入西湖的3条溪流富营养化现状进行评价，并提出合理的富营养化防治措施，为西湖水体的水污染控制和可持续发展提供研究依据，都具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

于2010年4月底，在三溪流不同部位设置水样监测点13个，其中龙泓涧4个，金沙溪5个，茅家埠4个。在监测点附近水体内用塑料容器多点取水样5 L，混匀后取2 L装入聚四氟乙烯塑料桶中，及时运送到实验室 (运输过程中温度不超过25℃)进行分析，不能及时分析的样品，分装后置于－20℃冰箱保存 (保存期不超过2周)。

1.2 检测项目与方法

参照GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的相关参数指标，确定水体检测项目为铵态氮、硝态氮、有机氮、总氮、无机磷和总磷等6项。

总氮采用3%碱性过硫酸钾氧化法，样品在121℃下氧化30 min后，用紫外分光光度计测定。氨氮采用靛酚蓝比色法，硝氮采用紫外分光光度法，有机氮含量根据总氮和无机氮 (NH4+-N、-N)的差值求得［3］。无机磷和总磷采用钼蓝比色法测定。

2 结果与分析

2.1 现状评价

根据《地表水环境质量标准》对水质监测结果 (表1)进行分析评价。从表1可以看出，13个水样中，氨态氮的平均浓度为 0.27 mg·L－1，变化范围0.05～1.52 mg·L－1。除龙泓涧中游的1个水样 (茶园下)为Ⅳ类外 (此氨态氮超标可能与茶园施肥有关)，其余均达Ⅰ、Ⅱ类标准。不同溪流的氨态氮含量大小表现为龙泓涧＞金沙溪＞茅家埠。

溪流水体中硝态氮平均含量 4.92 mg·L－1，变化范围 2.92～8.43 mg·L－1，均达到Ⅰ类水质标准。不同溪流的硝态氮含量大小为龙泓涧＞茅家埠＞金沙溪。

水体总氮平均含量高达6.45 mg·L－1，远超过Ⅴ类水的限制值 (≤2.0 mg·L－1)，且每个点的总氮水平都超标，主要由硝态氮和有机氮引起的。龙泓涧、茅家埠和金沙溪三溪流近湖水样的总氮分别为6.33，6.56和4.69 mg·L－1，均大大超过Ⅲ类水1.0 mg·L－1的标准 (主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区等水域)，水体中的氮浓度水平已经达到了湖库发生富营养化的水平。

3条溪流水体中总磷平均含量为0.03 mg·L－1，变化范围0.02～0.04 mg·L－1;无机磷平均含量为 0.01 mg·L－1，变化范围 0.01 ～0.03 mg·L－1。可见，溪流水体中磷含量变异较小，且都在Ⅲ类水标准之内，磷对水体污染不严重。

表1 西湖风景名胜区3条溪流水体的分析测试结果

2.2富营养化分析

3条溪流全部水样总氮含量均超过Ⅴ类标准，表明西湖风景名胜区溪流对西湖水质有污染影响。3条溪流中龙泓涧和金沙溪总氮含量表现为“源头”附近高，而下游较低，这是由于2条溪流的源头为林草茂密的“山涧”，周围枯枝落叶腐烂形成的有机态氮进入水体，且溪流较长，途径农村、农家乐等单位，受人为影响较大，使中上游区溪水营养盐浓度增加，到中下游后，由于天然山涧水的补充稀释，使下游溪水中营养盐浓度降低。项目采样时间在4月底，据调查与农户施肥时间基本一致，因此，肥料中的部分氮磷元素也有可能进入了3条溪流［4］;另外由于地表径流及西湖水不定期提升至龙泓涧源头之上，也可能直接影响3条溪流的水质，从而影响西湖水质。

3 防治对策

氮、磷等营养物质是造成水体富营养化的主要元素［3］。要防止水体富营养化的发生，对进入水体的富营养物质进行控制至关重要。其中，采取相应措施阻止营养物质进入水体 (污染源控制)是控制水体氮、磷含量的有效途径。尽管西湖风景名胜区流域总磷含量较低，但总氮含量已达富营养化水平。为确保西湖的可持续发展，要尽可能减小外源污染物的输入量，从而在根本上防止富营养化的发生。可采取如下措施。

发展生态农业，控制非点源污染物的排放。茶园是西湖风景名胜区的主要作物，茶地总面积为459.2 hm2，要改良茶农的施肥习惯，采用测土配方技术。一是茶园施肥应根据土壤养分含量和茶树需肥特性，确定施肥种类和数量，避免长期施用同一品种、相似养分含量的高浓度复合肥;二是菜饼施用量应根据土壤有机质含量的高低来确定，有机质含量大于35 g·kg－1的土壤要适当控制施用量;三是改化肥撒施为开沟深施，施后覆土，防止养分流失。

控制生活污染的排放。生活污水一般水质比较稳定，但是有机物、氮、磷的含量较大［5］，对水体富营养化的影响较大。在西湖风景名胜区，生活污水的排放主要来自农家乐，包括生活中含磷洗涤剂的使用。据调查，西湖风景名胜区生活污水对总氮总磷含量有一定的贡献率。因此，相关部门必需加强农家乐及旅游活动中的污水排放管理，解决农户的废水排放和处理问题，推进生活污水处理设施建设。

［1］国家环境保护总局．2001年中国环境状况公报 ［EB/OL］．http://www．zhb．gov．cn/649368273124589568/index．shtml，2002．

［2］郭沛涌．杭州西湖水体富营养化的控制 ［J］．环境保护科学，2005(4):9－11．

［3］桂智凡，薛滨，姚书春，等．阳澄湖水质现状及原因探讨［J］．地理科学，2011，31(12):1487－1492．

［4］袁东海，王兆骞，陈欣，等．不同农作方式红壤耕地土壤氮素流失特征 ［J］．应用生态学报，2002，13(7):863－866．

［5］李志刚，李素丽，黄海连，等．铬对生活污水中氮磷的植物净化效果及体内氮磷含量的影响生态环境学报 ［J］．2010，19(2):286－290．