四会市天海湖水体富营养化状况调查分析与研究

秦建桥+陈燕+孙翠霞+徐菲+黄玉薇+余佳璐

摘要：以叶绿素a（Chla）、透明度（SD）、总磷（TP）、总氮（TN）、高锰酸盐指数（CODMn）5项指标作为水质检测内容，采用综合营养状态指数法对四会市迳口镇水迳水库水质的营养状况进行了综合调查与分析。结果表明：水体中各项指标均有不同程度的超标排放，水迳水库中水体均已呈富营养状态，水体皆已被污染。

关键词：水迳水库；综合营养状态指数法；水体富营养化

中图分类号：X522

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）22003704

1 引言

富营养化[1]是指水体接纳过量的氮、磷等营养性物质，使水体中藻類以及其他水生生物异常过度繁殖，水体透明度和溶解氧下降，造成水质恶化，使水域生态和水功能受到阻碍和破坏，严重的甚至发生水华，给水资源的利用造成破坏，给湖泊水环境及其生态系统带来严重后果的过程。

广东有大型水库29个，中型水库274个，小型水库6400多个，总库容398亿m3，总库容量在全国列第四位[2]。由于人类活动对水库生态系统的干扰加剧，广东的水库富营养化水平上升，水质下降十分明显。

随着四会市迳口镇工业经济的良好发展，利用自然资源发展旅游业已成为迳口镇经济发展的一个重要组成部分，为更进一步拉动迳口镇经济的增长，天海湖旅游度假区开始了二期建设。该度假区位于四会市迳口镇南部水迳水库内，总规划用地面积25000亩，其中水域面积4445亩，区内设有国际会议中心、五星级酒店、温泉疗养、企业家培训中心、自然生态旅游景点、水上世界等经营项目，具有很高的旅游度假开发价值。但在取得经济效益的同时，也对水迳水库产生了一定的环境污染。水迳水库在四会市城乡供水中的地位作用十分突出，但是，随着天海湖旅游度假区项目的开发与经营、水库库区人类活动加剧和区域经济社会发展，生活、工业等点源污染、农业、水土流失等面源污染，水迳水库已面临严峻的考验，其中十分突出的一项污染情况是水库的水体富营养化问题。为加强水库饮用水源地的安全保障，必须对水迳水库饮用水源水质进行安全保障工作。

天海湖旅游度假区位于四会市迳口镇南部水迳水库内，水库东距广州白云国际机场50 km，南距广州65 km，西距四会市20 km，北距清远市18 km，紧邻三水大塘工业区。同时主要由于水库大坝加固，库区水量排空，并且降水量较少，水库水量较小，并且在水库上游的村庄的生活污水和农田废水直接排出，加上此片水域水流缓慢，从而导致水体富营养化。为防止水迳水库水体富营养化现象进一步恶化，保障四会市迳口镇蓄水灌溉、防洪、种养业等用水，提高灌溉用水的保证率，形成以良好的自然景观和水源保护区为一体的生态区，因此对水迳水库水源地进行保护是十分必要的。

2 研究区域与研究方法

2.1 四会市天海湖概况

四会市迳口镇水迳水库总库容量1470万m3，集水面积13.52 km2。水库主要用于周围区域耕地灌溉。2015年水迳水库全年供水量为722.2万m3，而该片区域需水量大概为600.9万m3。在灌溉率保证90%时，各灌溉片区年供水量均大于需水量，但仍有部分月份供水量小于当月需水量[3]。据现场勘测，由于水库大坝加固，库区水量排空，并且降雨量较少，水库水量较小。四会市天海湖旅游度假区项目目前处于施工阶段，该项目废水排放执行广东省地方标准《水污染排放限值》中的三级标准。

2.2 检测内容与方法

2.2.1 采样点布设与检测指标

四会市迳口镇水迳水库现场集水面积13.52 km2，为使采集的水样能反映出整个水库的真实水体富营养化程度，在勘测过程中主要布设了4个采样点，这4个采样点分布在水迳水库的东南西北方，因为考虑到采样时的安全问题，所以采样地点主要选择在居民住宅区域或较平坦的位置，4个采样点的具体位置主要为水迳水库天海湖的入水口处，距水库入水口800 m处，距水库入水口2000 m处，下游处（钓虾场附近）（见表1和图1）。4个采样点的相隔距离较远，较大可能避免了采样时水样的相互影响，使得数据能更具有代表性。水质检测内容选用叶绿素a（Chla）、透明度（SD）、总磷（TP）、总氮（TN）、高锰酸盐指数（CODMn）5项指标。

2.2.2 指标试验方法

（1）叶绿素a采用《水和废水检测分析方法》（第四版增补版）中丙酮提取分光光度法，利用Lambert-Beer定律，即当一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与浓度和液层厚度的乘积成正比。

（2）高锰酸盐指数采用准则GB/T11892-1989中酸性法测定。先加入硫酸，使水样成酸性，加入定量高锰酸钾溶液后，在沸水浴中加热一定时间。加入过量草酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾，再用标准高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠溶液，从而计算出高锰酸钾盐指数。

（3）总磷采用准则GB/T11892-1989中钼酸铵分光光度法。在酸性条件下，正磷酸与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成十二钼磷酸（H3PO4·12MoO3）后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，在700 nm波长下测定其吸光度。

（4）总氮采用准则HJ636-2012中碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。在120 ℃下，加入碱性过硫酸钾溶液将水样中的含氮化合物全部转化成硝酸盐，采用紫外分光光度法在波长220 nm和275 nm处，分别测定其吸光度A220、A275后，用公式计算A=A220-2A275，得出校正吸光度A，总氮含量与校正吸光度成正比。

（5）透明度采用塞氏盘法。在勘测现场利用塞氏盘沉入水中，直至肉眼看不见后，记录深度作为其透明度。

2.3 评价方法

4 结论

（1）对水迳水库的水体进行透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷、总氮和叶绿素a进行了监测，并采用综合营养状态指数法进行了富营养化程度评价。结果表明，水体中各项指标均有不同程度的超标排放，水库水质状况达不到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准。由表5可见，2017年上半年水迳水库W1 50≤TLI（∑）≤60，水质呈轻度富营养状态，定性评价为轻度污染；对于W2、W3和W4，60≤TLI（∑）≤70，水质呈中度富营养状态，定性评价为中度污染。

（2）水迳水库的综合营养状态指数较高，营养化程度较低时为轻度富营养，大部分区域为中度富营养。

（3） 对水迳水库的周围环境进行勘察可见，水库地势较高，被山岭环绕，水库大坝加固，库区水量排空，降水量较少并且水库水量较小，同时水库近迳口镇，W1、W2、W3取点范围内包含着居民住宅、农庄、农田以及钓鱼场等，在W3取点处附近发现一个牲畜圈养场，空气中弥漫著羊的排泄物的味道，同时，在W3取点处的水面上发现许多生活垃圾，由此可见，集雨范围内有农村等居民集中区域及养殖家禽、牲畜的圈场，在水库上游的村庄的生活污水和农田废水直接排出，故可初步断定农村生活和圈场对水库造成了水体污染，加上此片水域水流缓慢，从而导致水体富营养化。且随着附近天海湖旅游度假区项目的开发与经营、水库库区人类活动加剧和区域经济社会发展，生活、工业等点源污染、农业、水土流失等面源污染，导致水迳水库水体富营养化。

参考文献：

[1]江 涛，刘祖发，陈晓宏，等. 广东省水库富营养化评价[J]. 湖泊科学，2005（4）：378～382.

[2]徐 宁，段舜山，林秋奇，等. 广东大中型供水水库的磷污染与富营养化分析[J]. 生态科学，2003（4）：341～345.

[3]吴 娱，吴亚敏. 四会市水迳水库灌区水量平衡计算[J]. 广东水利水电，2015（7）：26～28.

[4]高林峰，张 雷. 山东某水库水体富营养化状况分析[J]. 环境科学与技术，2010，33（S1）：215～218，270.

[5]刘景红，张 晟，陈玉成，等. 重庆市水库富营养化调查及评价[J]. 水土保持学报，2005（4）：131～134.

[6]国家环境保护局.地表水环境质量标准：GB3838-2002[S].北京：中国标准出版社，2002.

[7]国家环境保护局.环境影响评价技术导则-地面水环境：HJ/T2.3-93[S].北京：中国标准出版社，1993.

[8]国家环境保护局.地表水和污水监测技术规范：HJ/T 91-2002[S].北京：中国标准出版社，2002.

[9]国家环境保护局.地表水环境质量标准：GBZB1-1999[S].北京：中国标准出版社，1999.

[10]秦建桥，陈建梅，陈朱宝，等. 肇庆市下湾水库富营养化状况调查分析与研究[J]. 广东化工，2016，43（15）：39～41.

Abstract： With 5 indexes of chlorophylla，transparency， total phosphorus， total nitrogen and permanganate index as water quality monitoring content， the TCI-ACP method is adoptedto surveyand analyze the ShuiJing Reservoir water quality comprehensively in Sihui city. The result showed that all the indicators in the water have different levels of excessive emission.TheShuiJing Reservoir water is under the condition ofeutrophication. The water has been polluted.

Key words： ShuiJing reservoir；comprehensive nutrition state index；water eutrophication