引江济巢对巢湖水质及蓝藻水华的影响分析

(1.巢湖管理局环境保护监测站，安徽 合肥 238007；2.南京大学环境学院，江苏 南京 210023)

巢湖是中国第五大淡水湖泊，为合肥市内湖，跨巢湖市、合肥市、肥西县、肥东县、庐江县，水位8.37m时，长61.7km，最大宽20.8km，平均宽12.47km，面积769.55km2，最大水深3.77m，平均水深2.69m，蓄水量20.7×108m3[1]。从20世纪70年代开始，巢湖就开始出现蓝藻水华，80年代全湖水体出现富营养化，90年代更是发展到重度富营养化状态，使得巢湖流域的生产生活及饮水安全受到严重威胁[2-3]。

1 工程实施方案

2017年7月，长江流域持续降雨，长江水位持续升高。同时期巢湖流域降水量较往年减少，加上前期为应对夏季雨水增多而减少的巢湖库容量，导致巢湖水位持续下降。为抢抓长江高水位的有利时机，应对持续高温天气，改善巢湖水质，安徽省防指决定从7月15日10时开始，关闭黄湾闸，同时开启凤凰颈站闸引长江水入西河，再经兆河入巢湖，开始实施引江济巢，为自流引江。至8月8日9时40分凤凰颈站闸门全关,共引江水3.86×108m3，累计入巢湖江水流2.69×108m3。本次引江济巢调水路线见图1。

将引江水水质与巢湖水质进行对比，各项监测指标中，所引江水的氨氮和总氮含量与湖水差别不大，其他指标均低于湖水，尤其是溶解氧、总磷、高锰酸盐指数。

表1 巢湖与长江水质对比 单位：mg/L，pH无量纲

图1 引江济巢路线及监测点位

2 监测结果与讨论

2.1 引江济巢沿线水质变化

在调水线路上设置3个监测点位，其中1号监测点位于凤凰颈排灌站，作为江水监测点；2号监测点位于西河与兆河连接处，作为沿途河流水质监测点；3号监测点位于兆河入湖区，作为江水进入巢湖的冲击区水质监测点。选取差异较大的溶解氧、总磷、高锰酸盐指数3项指标进行分析。从图2的数据变化曲线来看，1号和2号点在调水第3天开始，水质趋于一致，3号点水质波动较大，其中溶解氧和高锰酸盐指数在7月24日之前受江水的稀释作用，下降比较明显；7月27日—8月3日升高至调水前的水平，总磷呈无规律波动，说明除了江水的稀释作用，还有其他因素影响3号点水质。

(a.溶解氧；b.总磷；c.高锰酸盐指数)图2 调水线路水质变化

2.2 引江济巢对巢湖水质的影响分析

由前面的分析可知，巢湖水体水质在受江水稀释作用的同时，还受其他因素影响。由于夏季是巢湖蓝藻水华极易暴发期[4]，而蓝藻水华的暴发是影响湖区水质的重要因素。对比分析江水入湖区域的3号点水质与蓝藻水华情况，即由中国科学院南京地理湖泊研究所提供的同步MODIS卫星影像[5-6]，可以得出以下结论：溶解氧变化与蓝藻水华呈同步正相关；总磷变化趋势与溶解氧相似，但总体上滞后一段时间；高锰酸盐指数除7月18日和7月20日呈下降趋势，其他时间变化趋势与总磷相似。

有研究表明，特定湖区的蓝藻水华是由于浮游藻类在空间上的迁移所致[7]。由于聚集的蓝藻水华在适宜的气象条件可以下向其他区域迁移扩散[8]，导致湖面特定区域藻类生物量增加，同时制造大量的藻源性有机物，而这些藻源有机物的分解影响了水体中的营养盐循环，增加水体中的营养盐[9]。另一方面由于蓝藻水华的发生，引起浮游藻类光合作用的增强，消耗水体CO2，导致水体pH值和溶解氧的上升，随着江水冲击的扰动作用改变沉积物表面的pH值，促进了沉积物中磷的释放[10,11]。

图3 调水线路水质变化

2.3 引江济巢期间巢湖蓝藻监测情况

进一步分析湖区12个监测点的同步监测数据，对照同步MODIS卫星影像，结果见图4。由图4可以看出，7月20日、7月24日、8月7日、8月10日湖面基本无蓝藻，江水入湖区域的溶解氧、总磷和高锰酸盐指数由于受稀释作用，均低于湖面其他区域。7月18日、7月27日、8月3日巢湖出现不同程度的蓝藻水华，且蓝藻聚集区域，这三项指标基本都高于无蓝藻聚集区域。

由此可见，引江济巢项目的实施，对巢湖的稀释作用能够在一定程度上降低巢湖特定区域水体中部分污染物(总磷、高锰酸盐指数和溶解氧)含量，有利于改善巢湖水质和蓝藻水华状况。然而有限的引江水量并不能有效抑制蓝藻水华的暴发，其对巢湖水体的稀释作用也不能抵消蓝藻水华对水质恶化的贡献。

图4 调水期间巢湖水质与蓝藻水华的空间分布(a.溶解氧；b.总磷；c.高锰酸盐指数；d. MODIS卫星遥感解译图)

3 结 论

a.从水质监测结果来看，引江济巢项目的实施，在一定程度上有利于改善巢湖水体水质状况和抑制蓝藻水华的暴发。

b.在入湖江水量为2.39×108m3的情况下，不能从根本上对巢湖水质和蓝藻水华情况起到改善作用，尤其在蓝藻水华暴发期间藻类聚集导致水质恶化时,需要进一步的对引水量和引水路线进行论证。

c.在巢湖水体处于静态条件下，江水由巢湖中部引入，会对巢湖水体形成扇形的冲击效应，使得巢湖水体中的营养盐和藻类等向东西两端推移堆积，从而使得巢湖西部蓝藻水华高爆发区域[12]和东部饮用水区域水体短期内污染加重，因此，在实施引江济巢期间，应采取充分有效的手段确保东、西部水体的水质安全。

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