宁德市官昌水库富营养化调查评价与防治对策研究

贾晓芳

（福建省宁德环境监测中心站，福建 宁德 352100）

目前，宁德市中心城区有4个集中式生活饮用水源地，分别是金涵水库、金溪水源地、陈家洋水库和官昌水库，日供水能力分别为5万m3/d、1.7万m3/d、2万m3/d、10万m3/d。根据《宁德市中心城区给水专项规划》（2016-2030），官昌水库（第三水厂）远期供水规模为30万m3/d，该水库将成为宁德中心城区重要的饮用水水源地，也担负着宁德时代、宁德上汽、福建中铝等重点项目的供水保障任务。福建省宁德市环境监测中心站通过对官昌水库试运行期间的水质监测，发现该水库水质情况并不理想，尤其在夏季，水库水质呈富营养状态，这会给城区饮用水安全带来严重威胁。

1 官昌水库水源地概况

官昌水库是一座以供水、灌溉为主，兼顾发电功能的综合利用水库，水库建成后承担着马坂灌区4万亩农田的灌溉任务，以及向宁德市第三水厂供水的任务。官昌水库位于蕉城区七都溪外洋，坝址以上流域面积为312.6 km2，多年平均径流量为4.29亿m3，P=95%设计枯水年来水量2.7亿m3，P=97%设计枯水年来水量2.35亿m3，水库正常蓄水位为69 m，死水位为46 m，总库容为2 900万m3，正常蓄水位以下库容为2 647万m3，调节库容为2 253万m3，库容系数为5.3%，为不完全年（季）调节水库。官昌水库供水对应的水厂为宁德市第三自来水厂（简称“第三水厂”），现供水规模为日产10万吨，已向宁德中心城区供水[1]。

2 水库水质及富营养化状况

2.1 水库监测概况

福建省宁德环境监测中心站于2020年每月初对官昌水库水质进行连续监测，并按照《水质 湖泊和水库采样技术指导》（GB/T14581-93）在该水库取水口和水库中心区域各布设1条采样垂线，分别在水面下0.5 m处采样，布设2个采样点。为了了解水库富营养化的情况，共设监测指标7项，具体为：水温、透明度、溶解氧、叶绿素a、总磷、总氮和高锰酸盐指数。

2.2 水质监测结果

官昌水库水质监测结果数据如表1所示。

从表1中的监测结果可以看出，从3月开始水质污染日趋严重，6～9月水质为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）劣Ⅴ类标准，主要超标因子为总磷、总氮；10～12月水质可保持Ⅲ类标准。

表1 2020年官昌水库水质监测结果

2.3 官昌水库水质富营养化评价

2.3.1 富营养化状况评价指标

富营养化状况评价指标：叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn）[1]。

营养状态指数计算公式为：

上述公式中：叶绿素chla的单位为mg/m3，透明度SD的单位为m；其它指标的单位均为mg/L。

综合营养状态指数计算公式为：

公式中：TLI（∑）—综合营养状态指数；

Wj—第j种参数的营养状态指数的相关权重；

TLI（j）—代表第j种参数的营养状态指数。

以chla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：

公式中：rij—第j种参数与基准参数chla的相关系数；

m—评价参数的个数。

中国湖泊（水库）的chla与其他参数之间的相关关系rij及rij2详见表2。

表2 chla与其他参数之间的关系

2.3.2 富营养化状态分级

水质营养状态指数低于30为贫营养，介于30～50之间评价为中营养，高于50则为富营养状态。而介于50～60之间为轻度富营养，60～70之间为中度富营养，高于70则为重度富营养。

2.3.3 官昌水库富营养化状态评价结果

通过综合营养状态指数方法计算，本次调查目标营养状态指数见表3，营养状态的变化趋势见图1。

表3 2020年官昌水库富营养状态指数及营养状态分级

图1 2020年官昌水库取水口、库心营养状态指数月变化趋势

3 官昌水库水质富营养化的原因分析

3.1 农村生活污水污染

根据调查，官昌水库二级保护区内小溪村、外洋村人口分别为10人、50人，两村目前没有任何污水处理设施，生活污水经化粪池处理后直接排放。同时水库上游汇水范围内的虎贝镇、洋中镇、石后乡、七都镇30多个村庄的生活污水未完全收集处理，存在“重建设，轻维护”的现象，多数村庄原设计管网覆盖不足，实际污水收集率较低，导致大量污水进入七都溪，最终汇入库区。

3.2 农业面源污染

官昌水库二级保护区内主要地类型为林地、园地、自然保留地和耕地。外洋村约有400多亩水田、耕地。根据相关调查，2017年官昌水库水源地保护区内耕地化肥使用量分别为氮肥12.39 t、磷肥3.3 t、钾肥3.75 t、复合肥11.4 t以及农药1.82 t[2]。水域环境的污染来源主要为化肥和农药在使用过程中的流失，一部分滞留在土壤被植物吸收或土壤降解，一部分会随地表径流进入水域。

3.3 畜禽养殖污染

七都溪是蕉城区境内主要河流，全长38 Km，流域沿线有虎贝、洋中、石后等乡镇，是官昌水库的主要入库河流。受养殖利益驱使，目前七都溪流域存在大量农户生猪散养复养、养猪场超规模养殖、超标排放或偷排养殖废水等违法行为。

4 官昌水库水质富营养化防治对策及措施

（1）按照《蕉城区农村生活污水治理专项规划》（2020-2030年）的要求，要尽快落实七都溪流域内洋中镇、七都镇、虎贝乡等乡镇村庄的生活污水治理或提升改造项目，对流域内的村庄建立生活污水深度处理工艺，减少居民点含磷废水外排；同时对官昌水库流域内沿线的污水处理厂及改水改厕工程实行全面“回头看”，强化对乡镇污水处理厂运营公司的监管，严格落实主体责任。

（2）指导七都溪流域内乡镇推广测土配方施肥技术，控制除草剂等农药的使用，同时对饮用水源保护区二级保护区陆域保护区范围内存在的种植耕地，提出有计划地退耕等相关要求。

（3）控制好七都溪流域内生猪养殖规模，加大力度开展违规畜禽养殖排查整治，拆除违法违规的畜禽养殖场，指导养殖户做好养殖废弃物的综合利用。

（4）建设官昌水库水源地长效控藻项目，配备增氧机、硫酸铜及高锰酸钾等，强化应急处置能力，提高藻类打捞处置能力，确保打捞防控的装备和物资准备到位，加强饮用水水源地等重点水域藻类打捞和围挡工作。

（5）对官昌水库水质持续开展监测，加强对各水库营养盐条件（氮、磷浓度）、浮游植物生长状况（叶绿素a浓度）、透明度、高锰酸盐指数等指标的连续跟踪监测和风险评价。

（6）加强协调配合，建立上下联动、协同长效的联动机制，全面落实水源地污染防控工作措施。

5 结语

根据本次调查，官昌水库富营养化多发生在夏季5～10月，有明显的季节性，受温度、阳光、营养物质的影响。从2020年5月起，气温上升，降雨量减少，水库上游地区会有大量的含氮和含磷较高的生活污水、农业化肥流失、部分畜禽养殖废水排放，导致水库水体中的总磷、总氮剧增，从而引起水体富营养化。因此，当地政府必须尽快制定、落实、实施《宁德市官昌水库水源地污染整治工作方案》，明确责任主体，从源头上控制污染源，同时建立环境风险防范体系，加强水质跟踪监测，确保水质安全。