水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化成因分析和對(duì)策

[摘要] 探討了水庫(kù)建成后對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的影響以及控制富營(yíng)養(yǎng)化的主要方法。

[關(guān)鍵詞] 富營(yíng)養(yǎng)化 藻類(lèi) 水庫(kù) 環(huán)境容量

我省地形為山多谷深，呈扇脈狀，湍急河流多，天然湖泊少，水動(dòng)力條件好。但是近年來(lái)，隨著水電站的大力開(kāi)發(fā)，大多數(shù)的水系都進(jìn)行了梯級(jí)開(kāi)發(fā)，形成了星羅棋布的水庫(kù)。許多河段水流從湍急河流，變成了靜止的湖面，生態(tài)環(huán)境和水動(dòng)力條件發(fā)生了很大變化，富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益突出。

根據(jù)我省水庫(kù)的主要使用功能，大致可分為：以飲用水為主的水庫(kù)；以發(fā)電為主的水庫(kù)；以灌溉為主的水庫(kù)；以養(yǎng)殖為主的水庫(kù)；以防洪為主的水庫(kù)；但大多數(shù)在主干流開(kāi)發(fā)的梯級(jí)水庫(kù)都具有以上多種功能或綜合功能。

對(duì)于大多數(shù)水庫(kù)的保護(hù)，特別是具有飲用水功能的水庫(kù)，影響水質(zhì)的最大問(wèn)題是水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的眾多藻類(lèi)對(duì)自來(lái)水廠的處理能力的影響很大，在藻類(lèi)爆發(fā)期間，有些藻類(lèi)帶有毒性，還可能引起魚(yú)類(lèi)的大量死亡，甚至人員的中毒。因此，控制富營(yíng)養(yǎng)化是我省水庫(kù)環(huán)境保護(hù)的重要工作之一。

在天然河道筑壩形成水庫(kù)以后，即使陸域向水體排放的污染物（外因）相同，還有以下的各種因素（內(nèi)因）促進(jìn)了水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化。

1 可供浮游生物發(fā)育的滯蓄時(shí)間延長(zhǎng)

浮游生物在河流中都是存在的，但是對(duì)靜水浮游生物而言，由于水流速度快，在江河中不易大量繁殖，僅存在在河流邊緣的靜水區(qū)內(nèi)，不會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生大的威脅。隨著水庫(kù)的建成，水流速度大大減緩，靜水面積大大擴(kuò)大，因此為靜水浮游生物的生長(zhǎng)提供了很好的繁殖條件。所以，有許多水庫(kù)雖然納污量、日過(guò)水水量都沒(méi)有多少變化（日調(diào)節(jié)型），但是靜水浮游生物卻得到了激增，對(duì)水質(zhì)形成了威脅。

2 富營(yíng)養(yǎng)化的季節(jié)性特征

靜水浮游生物除了靜水這一條件外，還有自身的生長(zhǎng)（發(fā)育的季節(jié)性，包括陽(yáng)光、氣溫等氣候要素）條件，在富營(yíng)養(yǎng)化程度相同的條件下，大部分的靜水浮游生物生長(zhǎng)發(fā)育在春夏之交，因此春夏之交是靜水浮游生物最為有利的生長(zhǎng)季節(jié)。由于福建省地處亞熱帶附近，日照、溫度等條件好，更促使靜水浮游生物生長(zhǎng)，形成水華。

3 水庫(kù)分層現(xiàn)象

較深的水庫(kù)由于表層和深層的水溫不同，而不同水溫的水的比重不同，由此將產(chǎn)生溫度分層現(xiàn)象。對(duì)水庫(kù)是否分層在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中一般用α、β值來(lái)判斷：

①β≤0.5，洪水對(duì)水溫結(jié)構(gòu)無(wú)影響；②0.5＜β＜1，洪水對(duì)水溫結(jié)構(gòu)有一定影響，但未能破壞水溫分層結(jié)構(gòu)；③β≥1，洪水對(duì)水溫結(jié)構(gòu)有影響，為臨時(shí)混合型。

但這種分類(lèi)以年為單位分類(lèi)的，沒(méi)有反映水庫(kù)在不同季節(jié)時(shí)的分層情況，實(shí)際上，水庫(kù)的分層情況是隨著季節(jié)的變化而不斷變化的，每日每時(shí)都可能不同，我們稱(chēng)它為水層的穩(wěn)定度。對(duì)有一定深度的水庫(kù)，一般可分為上溫層、中間層（斜溫層）和深水層。化學(xué)物質(zhì)和藻類(lèi)的分布在不同的層次是不一致的，浮游生物（如藻類(lèi)）一般分布在上溫層。DO也主要分布在上溫層，深水層的DO經(jīng)常接近于零。

4 水體凈化能力下降

由于水流的變緩，水體處于相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)，水面和空氣層的接觸面相對(duì)固定，因此復(fù)氧的速度變慢。加上溫度分層現(xiàn)象的存在，溶氧隨深度向下層的擴(kuò)散也變慢，因此底層水體中的溶解氧比表層減少很多。造成水體凈化能力的下降。

以?shī)W康納多賓斯公式為例進(jìn)行估算：

式中：K2—復(fù)氧系數(shù)；DM—氧在水中的擴(kuò)散系數(shù)；u—平均流速；h—平均水深。

假設(shè)由于水庫(kù)的建成，河流流速?gòu)?.5m/s降到0.01m/s，水深從2m加深到20m時(shí)（設(shè)DM不變）其復(fù)氧系數(shù)K2大約降低到了原來(lái)的1/250，形成下層水體缺氧。

當(dāng)然這只是一種假設(shè)，但復(fù)氧能力的下降是客觀事實(shí)。

5 水庫(kù)表層泄流和底層泄流

由于水庫(kù)的分層現(xiàn)象的存在，各層間溫度狀態(tài)的不同、表層泄流排放的水富氧、水溫較高，但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較少，底層泄流則相對(duì)水溫較低，貧氧，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，有時(shí)還會(huì)含有高濃度的鐵、錳和硫化物。深層泄放的貧氧水、以及提供可靠食物來(lái)源的湖泊浮游生物，表層泄流和深層泄流之間的化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)上的差異，這些差異也反映在無(wú)脊椎動(dòng)物群的調(diào)整上。水庫(kù)表層泄流還是底層泄流，所帶出的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也是不同的。

此外，庫(kù)區(qū)的形成也為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了良好的條件，而水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中（主要是網(wǎng)箱養(yǎng)殖）的投餌，增加了水體和底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又為水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化提供了物質(zhì)條件。

6 控制水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的方法

根據(jù)以上分析，從河流轉(zhuǎn)變到水庫(kù)后要保護(hù)水庫(kù)水體不富營(yíng)養(yǎng)化，應(yīng)該從以下幾方面入手：

(1) 要保持一定的下泄流量，以維持庫(kù)區(qū)的水體交換。

(2) 由于庫(kù)區(qū)的水環(huán)境容量的降低，因此，有必要削減埧體上游排入庫(kù)區(qū)的污染物總量。

(3) 要對(duì)庫(kù)區(qū)編制養(yǎng)殖規(guī)劃，確定庫(kù)區(qū)的合理養(yǎng)殖容量，限制網(wǎng)箱養(yǎng)殖，提倡發(fā)展放養(yǎng)。

(4) 可采用生物的方法和物理手段控制庫(kù)區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)化，如打撈、種植淺水植物、采用曝氧機(jī)等方法增加庫(kù)區(qū)的水環(huán)境凈化能力。

總而言之，我省已建成了成千上萬(wàn)個(gè)水庫(kù)，關(guān)注水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化，防止富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生，是應(yīng)該提到環(huán)境保護(hù)議事日程上來(lái)了。

參考文獻(xiàn)

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