王佰梅,王 潜,张睿昊
(1.海河水利委员会海河流域水资源保护局,天津 300170;2.海河水利委员会水资源保护科学研究所,天津 300170)
网箱养鱼清理对潘大水库水质影响分析
王佰梅1,王 潜2,张睿昊1
(1.海河水利委员会海河流域水资源保护局,天津 300170;2.海河水利委员会水资源保护科学研究所,天津 300170)
研究了网箱养鱼对潘大水库的污染负荷,分析了潘大水库历史水质变化特征及网箱养鱼清理前后水质变化情况,结果表明:总磷是潘大水库的主要污染物质,网箱养鱼曾是潘大水库总磷污染的主要来源;网箱清理后,大黑汀水库水质好转趋势明显,而潘家口水库水质尚无明显改善。
潘大水库;网箱养鱼清理;水质影响
潘家口、大黑汀水库(以下简称潘大水库)是津、唐两市的重要饮用水水源地,自1982年通水以来,水环境状况基本良好,总体符合国家地表水Ⅲ类以上标准[1],为津唐两市的经济社会发展和人民生产生活提供了饮水安全保障。2000年后,随着潘大水库上游和周边的经济社会发展,尤其是库区网箱养鱼的迅速增加,潘大水库的水质和水生态状况持续恶化。2016年,为改善潘大水库水质,河北省启动了网箱养鱼清理工作并于近期完成。笔者对网箱养鱼清理前后潘大水库水质状况进行分析,并提出进一步改善水质的对策建议。
2000年之前,潘大水库水质为Ⅲ类。近年来,除总磷指标外,其余指标均满足地表水Ⅲ类标准(总氮不参评)。目前,潘大水库主要污染物质为总磷,其污染来源主要包括上游点面源污染、库周污染及库区内源污染,其中上游点面源污染通过滦河、柳河及瀑河3条入潘家口水库河流以及入大黑汀水库的潵河汇入、库区周边污染主要为直接入库的面源污染,库内污染主要为网箱养鱼产生的污染。2014—2015年,对潘大水库各污染源的污染负荷进行定量分析,其中通过排污口监测测定上游及库区点源污染负荷量、利用GWLF模型计算上游及周边面源污染负荷量、通过质量守恒法计算库区内网箱养鱼污染负荷量,结果表明,潘大水库总磷污染主要来源于网箱养鱼,其负荷量约占总负荷量的71%。其负荷比例,如图1所示。
图1 潘大水库主要污染源污染负荷比例
2016年11月,河北省正式启动潘大水库网箱养鱼清理工作,并于2017年5月底全面清理完成。为分析网箱清理对潘大水库水质的影响,笔者对潘大水库清理前后主要污染物总磷浓度进行全面分析。
2.1 潘大水库总磷浓度变化特征
2.1.1 年际变化
自2000年以来,滦河流域进入枯水期,潘大水库来水量逐年减少,水库蓄水量锐减,加之网箱数量快速增加,使得网箱养鱼对水库水质的影响日渐突出,尤其在近几年,随着养殖技术的提高,网箱规模及养殖密度日益增大,网箱养鱼产生的污染也迅速增加,总磷污染日趋严重。从2006年开始,两库水体总磷浓度超过地表水Ⅲ类标准,且逐年升高,其中大黑汀水库投饵型网箱居多,总磷污染程度加剧,浓度上升趋势显著,具体情况如图2所示。
图2 潘大水库总磷浓度年际变化趋势
2.1.2 年内变化
潘大水库总磷浓度年内变化具有明显特征,每年基本相同,大体为夏季浓度低、冬季浓度高。夏季由于藻类生长旺盛,大量藻类吸收水体中磷元素,导致水体中总磷浓度降低,而入秋后,随着藻类的死亡分解,藻密度降低,磷元素再次释放到水体中,使得水体总磷浓度回升,整体上看,每年8、9月达到总磷浓度最低值,而12月到次年1月达到最高值,具体情况如图3所示。
图3 潘大水库总磷2016年年内变化
2.1.3 空间变化
为分析潘大水库库区内污染物浓度特征,从上游至下游分别选取瀑河口、燕子峪、潘家口坝上、大黑汀库内及大黑汀坝上5个样点,对其水质状况进行对比分析,各样点位置如图4所示。
图4 潘大水库库区内各监测样点位置示意
由于冬季库区水面结冰,无法对库区内样点进行采样监测,选取各样点均有监测数据的4—9月,以总磷为主要污染物对比分析其近3 a平均水质变化情况。结果表明,网箱养鱼清理前的2014—2016年,潘大水库库区内水质基本为上游较好、下游较差,其中瀑河口、燕子峪的水质略好于潘家口水库坝上,潘家口水库的水质明显优于大黑汀水库,大黑汀水库库区内由于网箱养鱼的大面积分布其网箱区总磷浓度高于大黑汀坝上,具体情况如图5所示。
图5 潘大水库库区总磷浓度空间变化
2.2 网箱清理前后总磷浓度变化情况
2017年5月底,潘大水库网箱养鱼全面清理完毕,网箱清理后潘大水库水质感官改善明显,透明度大幅度提高,水质呈好转趋势,水生态明显改善。由于潘大水库总磷浓度年内并不均衡,不宜将清理前后逐月总磷浓度直接比较,笔者将清理前后的2016、2017年同期总磷浓度情况进行对比,分析网箱清理前后水质变化情况,具体情况如图6所示。
由图6可以看出,网箱清理后,大黑汀水库水质改善明显,2017年1—7月大黑汀水库坝上总磷浓度均低于2016年同期值;而潘家口水库水质改善尚不明显,2017年总磷浓度仍高于2016年同期值。从潘家口水库与大黑汀水库水质对比情况看,历史上一般情况下,潘家口水库总磷浓度均低于大黑汀水库;而网箱清理完成后,2017年5月开始,大黑汀水库总磷浓度下降明显,已低于潘家口水库的浓度,可见网箱养鱼清理对大黑汀水库的水质改善的速度及幅度均明显高于潘家口水库。网箱养鱼清理后潘家口与大黑汀水库水质对比情况,如图7所示。
图6 网箱养鱼清理前后潘大水库总磷浓度对比
图7 网箱养鱼清理后潘大水库总磷浓度变化趋势
(1)总磷是潘大水库的主要污染物,而网箱养鱼是潘大水库总磷污染的主要来源。网箱养鱼清理后,潘大水库的水质有所改善,尤其大黑汀水库总磷浓度明显下降,低于清理前的同期值。
(2)目前,网箱养鱼清理的效果在潘家口水库仍未明显显现。网箱养鱼的清除避免了总磷负荷的继续增加,但之前未被吸收的鱼饵及鱼粪便等沉积污染物仍然存在,可能继续对水体形成污染,潘家口水库体量大,污染物总量较大,水体恢复需要一定过程,清除网箱后需辅以增殖放流等生态修复措施,进一步提升水质。
[1]徐士忠.加强潘大水库水源地保护为津唐地区经济社会可持续发展服务[J].海河水利,2009(2):6-9.
TV213.4;X824
A
1004-7328(2017)05-0014-03
10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.005
2017—06—15
王佰梅(1985—),女,硕士,高级工程师,主要从事水资源保护工作。