乌江思林水库夏季富营养化评价与分析

李干蓉,李家典,杨晓武,金宁通,袁德奎

乌江思林水库夏季富营养化评价与分析

李干蓉1,李家典2,杨晓武1,金宁通1,袁德奎1

1.铜仁职业技术学院,贵州铜仁554300
2.贵州省思南县农牧科技局,贵州思南565100

依据综合营养指数和美国湖泊富营养化划分分析方法，于2013年夏季对思林水库水体的采样进行了监测分析。结果表明：乌江思林水库夏季富营养化水平整体处于中营养水平，局部有贫营养水平出现，但是总的有向轻度富营养化水平靠近；库区内的TP、TN与浮游植物的叶绿素a含量呈显著正相关关系，尤其TP与叶绿素a呈显著正相关。

乌江;思林水库;富营养化

随着社会经济的快速发展，电力需求愈来愈大，人们对自然资源的开发愈演愈烈，对水力资源的开发显得尤为突出。采用目前的方法来衡量我国水力资源开发程度的不合理性逐渐呈现，部分地区水力资源开发程度出现了大于100%的现象[1]。目前，大型水利工程对水域生态系统中浮游植物影响及相应的水质评价已经成为了研究热点，比如评估三峡大坝建设和乌江流域电站水库[3-8]。乌江全长全长1037 km，其中贵州境内889 km，思林电站处于乌江流域干流梯级水电开发的第八级[2]。高密度开发河流水力资源，使得原有的河流功能丧失，演变成“蓄水河流”，甚至有的直接称为了“湖泊型河流”，目前，国内外兴起了对蓄水河流的营养水平研究热度[4-6,9]。本文以2013年夏季选取乌江中游思林水库库区作为研究对象，采用综合营养状态指数法，对水库水体富营养化现状进行评价，分析其富营养化特征，并提出针对性的对策。

1 样品的采集与分析

1.1监测布点

于2013年7月对思林电站库区表层水体进行采样，主要采集库区内的入库河流（支流）和库区主要断面，采样点设置如图1所示。

1.2采样及分析方法

重点选取了与水体富营养化密切相关的监测项目：水温、pH、透明度、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、总氮以及叶绿素a分析。

叶绿素a的测定：取适量水样，倒入抽滤器中抽滤(滤膜孔径为0.45µm)；将带有浮游植物的滤膜放入冰箱中低温干燥6～8 h后，放入匀浆器中，加入2～3 mL 90%丙酮溶液、少量碳酸镁粉末，充分研磨提取，将提取液置于离心管中，离心10 min，将上清液倒入10 mL容量瓶中，重复1～2次，直至沉淀物不含绿色，最后将上清液定容到10 mL，摇匀。在分光光度计上，用1 cm光程比色皿，分别读取750 nm、663 nm、645 nm、630 nm波长的吸光度，并以90%的丙酮作空白吸光度测定，对样品吸光度进行校正。

其它监测项目检测方法按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)以及《水和废水监测分析方法》（第四版）中要求的方法测定。

图1 采样点分布图Fig.1 Map showing the sampling sites

1.3评价方法

1.3.1 营养状态指数法[10,11]评价项目选取了反映水体营养程度的主要指标：叶绿素a(Chl-a)、总磷(TP)、总氮(TN)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn)5项。综合营养状态指数为：

式中:TLI(∑)为综合营养状态指数;Wj为第j种参数的营养状态指数的相关权重；TLI（j）为第j种参数的营养状态指数。以Chl-a作为基准参数，则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为：

式中：rj为第j种参数与基准参数Chl.a的相关系数。

各项目营养状态指数计算公式为：

采用0～100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级：TLI(∑)＜30为贫营养；30≤TLI(∑)≤50为中营养；TLI(∑)＞50为富营养，其中50＜TLI(∑)≤60为轻度富营养，60＜TLI(∑)≤70为中度富营养，TLI(∑)＞70为重度富营养。

1.3.2 湖泊富营养化划分分析方法[12]美国环境保护局（USEPA）、美国国家科学院（USNAS）和美国国家工程学科院（USNAE），根据水体营养物质、藻类所含叶绿素a的量、透明度（SD），溶解氧（DO）等指标划分水质营养水平，详见表1。

表1 划分水质营养状态的主要参数及标准Table1 Main parameters and nutritional status of water quality classification standard

2 结果与讨论

2.1库区内富营养程度与特征

从表2可以看出，根据综合营养指标法得出库区水体的富营养化的整体特征，在2013年夏季表现为中营养向，但是有向轻度富营养演化的趋势；局部区域处于贫营养水平，说明库区水体的营养水平不是很高。其中营养水平都集中在上游区域，就其原因可能来源与库区上游的库弯区大量的水产养殖所致，已有研究表明[13,14]，库区养殖会导致水体中溶氧（DO）下降，其他指标会大于非养殖区，同时夏季湖泊水体会出现富营养化高峰。

表2 2013年夏季思林电站库区富营养化评价结果Table 2 Evaluation results of eutrophication on silin resorvoir in 2013

2.2总氮含量、总磷含量、透明度以及叶绿素a相关分析

根据美国划分水质营养水平的标准，表2不难看出，思林电站库区表层水体的水质呈现中营养到富营养。根据Dowing[15]研究表明，TN/TP比值大于100，该水质呈现贫营养型，小于10为富营养型，10～100之间为中营养型。根据TN/TP比值看出，思林水库水质基本处于中营养型。总磷、总氮含量与叶绿素a的相关分析可知(图2)，总磷、总氮含量与叶绿素a呈显著正相关关系，并且总磷与叶绿素a的相关性更加显著，在很大程度上跟库区内的水产养殖有着密切联系。

图2 水库中总磷、总氮与叶绿素a的相关性Fig.2 The correlation of TN,TP and Chlorophyll-a of reservoir

3 结论

根据不同分析得出，乌江思林水库夏季富营养化水平整体处于中营养水平，局部有贫营养水平出现，但是总的有向轻度富营养化水平靠近。另据相关分析显示，库区内的TP、TN与浮游植物的叶绿素a含量呈正相关关系。因此，在合理规划水库资源利用的同时，加强营养调控，减少养殖排泄物，做好水产养殖监控管理体系。

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Assessment and Analysis on Eutrophication of Silin Reservoir in Wujiang in Summer

LI Gan-rong1,LI Jia-dian2,YANG Xiao-wu1,JIN Ning-tong1,YUAN De-kui1
1.Tongren Polytechnic College,Institute of Technology,Tongren554300,China
2.Sinan County Agriculture and Animal Husbandry Science and Technology Bureau,Sinan565100,China

According to comprehensive nutrient exponential and analysis method of eutrophication of water quality classification standard in USA.We sampled and analyzed the water quality of samples from the Silin reservoir in Wujiang in summer,2013.The results showed that the Silin reservoir water eutrophication was middle nutrition overall in Wujiang in summer and local poor nutrient level but it was light to milddle eutrophication level at all.The content of TP,TN and chlorophyll-a of phytoplankton in the reservoir area were positively correlated,especially TP and chlorophyll-a showed significant positive correlation.

Wujiang;Silin reservoir;eutrophication

X524

A

1000-2324(2014)04-0581-04

2013-03-26

2013-05-04

铜仁市科研课题“喀斯特地区水资源可持续利用研究——以贵州思南县为例”((2012)62号-21)

李干蓉(1982-),女,硕士,讲师.主要研究方向环境监测与治理技术.E-mail:liganorng2013@sina.com