张凤梅(尚志市环境保护局,黑龙江 哈尔滨 150600)
当水库中容纳过量氮、磷等营养物质时,就会出现藻类及其它水生生物异常繁殖现象,导致水体透明度下降、溶解氧减少、水质恶化等一系列问题,从而加速湖泊老化,并引起水库生态系统破坏、水体功能受损的恶果,这就是水体的富营养化。一旦形成富营养化,浮游藻类大量繁殖,产生水华(淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象)。
近年来,随着城市化进程加快,工业排污,农业滥施化肥,不重视植被保护,导致严重水土流失,使水体富营养化现象发展很快,情况日趋严重,如不及时控制,将后患无穷。作为我市的监测部门,在领导的大力支持下,我们对辖区内比较有代表性的水库进行了监测,本着对人民负责,加强环境监测管理,防患于未然的精神,我们认真负责的去做这项工作。
富营养化引起水体透明度下降,造成水体中光线不足,水生植物难以利用光合作用制造氧,水中溶解氧的不足进一步影响水生动物的生存,引起大量鱼类死亡。而水体富营养化有利于蓝藻、绿藻为优势种的水藻大量繁殖,形成水面上漂浮着的“绿色浮渣”。水体底层中的有机物在厌氧菌作用下产生有毒气体,加上某些浮游生物产生的生物毒素,都会造成鱼类死亡。同时,富营养化水体富含硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用也会中毒致病。
我们对辖区内水库进行了监测,分别代表了平水期和丰水期,监测项目包括:水温、高锰酸盐指数、溶解氧、TN、TP、SD(透明度)、硝酸盐、亚硝酸盐、总氰化物等33 项化学指标和浮游藻类这个生物指标。
(1)评价因子的选择 评价富营养化需从各种因子中选出与营养状态关系最密切的因子,包括基准因子、重要因子和主要因子。叶绿素a(Chla)最能代表水体富营养化程度,所以可作为基准因子。TP 能限制水体富营养化,所以可作为重要因子。TN、SD、高锰酸盐指数对水体富营养化有关联,所以可作为主要因子。三因子集合起来组成评价富营养化的最佳因子。
(2)因子的计算 通常可采用尼梅罗综合指数法评价水体富营养化,并通过尼梅罗公式(见公式1)对各因子进行计算。某水库的指标值为该水库各采样点指标值的平均数(见表1)。
式中:Uj为因子年均值;Ujmax为因子年极大值,计算SD 指标值应采用Ujmin(即因子年极小值)。
表1 水库富营养化综合评价指标值
(3)综合营养状态指数的计算
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。
Wj计算方法如下:将Chla 作为基准参数,第 种参数的归一化相关权重计算公式为:
式中:rij为第j 种参数与基准参数Chla 的相关系数;m 为评价参数的个数。
表2 富营养化评价标准
根据综合营养状态指数的计算,辖区水库的指数为46.67,属于中营养类型,即辖区水库的水质富营养化程度不严重,处于初级阶段。
虽然辖区水库水质情况良好,但是我们不能掉以轻心,要引起我们的高度重视。同时采取有效措施来阻止其富营养化的进一步发展。
(1)流域N、P 负荷的控制 ①保持流域水土不流失,避免表土中营养盐流入水体中。对坡耕地应切实地进行退耕还林、退耕还牧;对丘陵漫岗的宜开辟隔离带,并建立农林复合体系,采用间作、轮作、套种等农业耕作方式,尽量降低地表裸露;对已遭破坏的次生林,复种时注意乔、灌、草相结合,建立良好的植被结构。②合理施用农肥,减少农田肥料的流失。但过去长久以来就建立起来高施化肥又高流失的土壤肥力平衡一下子无法打破,为避免农作物减产,建议采取适当的措施改造土壤的肥力特性。③严禁库区周围的生活污水直接或间接地排向水库。随着旅游业的进一步发展,库区生活污水可能成为水库N、P 负荷的主要来源,为此建议将库区所有生活污水集中在水库下游统一排放,或在库区建立污水处理厂,生活污水经处理后再排放。
(2)一是采取凝聚沉淀措施治理水库内环境。定期往水库中投入适量的Fe、Al 盐类,使水中可溶性磷与其结合为难溶性的磷酸盐类沉入水底,减少水中可溶性磷的含量,抑制浮游藻类的繁殖和生长,但可能会造成二次污染。二是引种水生植物。大型水生植物可以吸收水中大量氮磷等营养物质,并随生物体的死亡沉积于水底或被带出水库。但引进外来物种要特别小心,否则会侵占当地物种的生存空间,破坏生态平衡,造成不可估量的损失。