龍山水庫飲用水源地富營養化評價及防治對策

熊太玲 李振安

（河南省信陽水文局 信陽 464000）

龍山水庫飲用水源地富營養化評價及防治對策

熊太玲 李振安

（河南省信陽水文局 信陽 464000）

本文對龍山水庫污染源、水庫水質狀況進行調查，運用綜合營養狀態指數對龍山水庫進行富營養化評價，結果顯示，水庫綜合營養狀態屬中營養，水質良好；文中還提出了污染防治對策，對保護龍山水庫飲用水有一定的借鑒作用。

龍山水庫 飲用水源地 富營養化 評價

1 概況

龍山水庫位于河南省光山縣，淮河一級支流潢河的中游，在光山縣城西南7km，控制流域面積1220km2，平均年水量6.347億m3,是一座以防洪、灌溉、供水為主的中型水庫，年供水量約800萬m3。

2 污染源調查

2.1 分散式畜禽養殖

經調查，龍山水庫周邊分散式畜禽養殖場共有37家，養殖場所產生的污染物全部采用直排的方式，分散式畜禽養殖場的年排放量：糞便1859t，尿液4836t，COD389t，總氮65t，總磷8t，銅0.2t，鋅0.4t，氨氮22t。

2.2 農村生活污水

水庫周邊農村住戶居住分散，由于衛生設施不健全，無完整的生活污水收集系統，排水大都隨處潑灑或排入門前明塘，而糞尿污水則通過管道排入化糞池后施用于農田。

水庫保護區內有5個村的生活污水、生活垃圾、畜禽養殖糞便直接流入龍山水庫，5個村的總人口12368人，年排放生活污水92萬t，生活垃圾2.2萬t，畜禽養殖糞便0.17 萬t，年排入龍山水庫COD557t、氨氮38t。

2.3 農業種植

光山縣為傳統的農業耕作區域，農業種植以水稻、茶葉為主。在農業生產過程中，大量使用化肥、農藥，這些化肥、農藥沒有被土壤、農作物完全吸收，其殘留量隨水流排入水庫中，使庫區水質氮化物、有機物超標，改變飲用水水質的理化性質。農村面源污染在庫區水體中逐漸積累，一旦突破水體的自凈能力，便會給水源地的水質帶來危害。根據調查資料，光山縣總氮和總磷的流失量分別為575t和18t。

3 水庫水質情況

龍山水庫所在的水功能區是潢河光山飲用水源區，水質目標Ⅲ類，水質現狀Ⅲ類，功能區長度25km。

龍山水庫的上游來水主要是塔沙河、吳陳河、潑河。結合《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），按照單因子水質評價方法，對龍山水庫4個監測斷面的水質進行評價。評價結果見表1。

表1 主要入庫支流地表水評價結果（2012年）

評價結果表明，龍山水庫主要入庫支流水質現狀均未達標，除潑河為Ⅳ類水外，其他均屬于劣Ⅴ類水質。龍山水庫壩上的水質一直能達到Ⅲ類標準，水質狀況良好。

4 營養狀態現狀評價

采用綜合營養狀態指數法對湖庫營養狀態進行評價。

4.1 營養狀態評價因子

湖庫營養狀態評價選擇的因子為：葉綠素a（Chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和高錳酸鹽指數（CODM n）5個項目。

4.2 營養狀態評價時段

按照水庫豐、平、枯水期進行評價。

4.3 湖泊、水庫富營養化評價方法

湖庫類水源地富營養化按“貧”、“中”、“富”評價。

4.3.1 綜合營養狀態指數計算公式

綜合營養狀態指數采用卡爾森指數方法，計算公式如下:

式中：TLI（∑）——綜合營養狀態指數；

Wj——第j種參數的營養狀態指數的相關權重；

TLI（j）——代表第j種參數的營養狀態指數。

以Chla作為基準參數，則第j種參數的歸一化的相關權重，計算公式為：

式中：rij——第i種參數與基準參數Chla的相關參數；

M——評價參數的個數。

中國湖泊（水庫）的Chla與其他參數之間的相關關系rij及見表2。

4.3.2 單個項目營養狀態指數計算公式

式中：Chla單位為mg/m3，SD單位為m，其他項目單位均為mg/L。

4.3.3 湖泊水庫營養狀態分級

采用0～100的一系列連續數字對湖泊營養狀態進行分級，包括：貧營養、中營養、富營養、輕度富營養、中度富營養和重度富營養，與污染程度關系見表3。

根據以上公式計算可得2008～2011年的單因子營養狀態指數和綜合營養狀態指數，見表4。

表2 中國湖泊（水庫）部分參數與Chla的相關關系rij及值

表2 中國湖泊（水庫）部分參數與Chla的相關關系rij及值

參數 C h l a T P T N r i j 1 0 . 8 4 0 . 8 2 r i j 2 1 0 . 7 0 5 6 0 . 6 7 2 4 S D -0 . 8 3 0 . 6 8 8 9 C O DMn0 . 8 3 0 . 6 8 8 9

表3 水質類別與評分值對應表

表4 2008～2011年綜合營養狀態指數和分級表

對照綜合營養狀態評級表，龍山水庫水源地綜合營養狀態屬于中營養，水質良好，但湖泊、水庫屬于封閉或半封閉的水生態系統，水體自凈能力差，惡化速度快，一旦污水或地表徑流中大量的營養鹽類流入水體，就會長期滯留于庫內，并逐漸積累，且湖、庫水的置換期長，一旦水體富營養化，水體內藻類以及其他水生物過量繁殖，水體透明度下降，溶解氧降低，造成水質惡化，從而使湖泊、水庫生態系統和水功能受到破壞。

根據龍山水庫近幾年的水質監測數據，總氮和總磷總體呈上升趨勢，水體水質富營養化程度同樣也呈上升趨勢，說明近年來隨著光山縣經濟和旅游業的發展，水體富營養化程度呈上升趨勢。

5 防治對策

（1）在水庫一級保護區陸域邊界設置界樁。對大壩上來往的車輛嚴格管理，在大壩的兩端設置明顯標志，對于運輸可能污染水源水質物品的車輛應嚴格檢查，避免車輛事故造成對水源的污染。

（2）在二級及準保護區內，對鄉鎮生活污染、養殖場污染及農業面源污染進行防治。

采用人工濕地技術對龍山水庫流域農村生活污水進行處理，通過生態處理系統內的微生物和水生植物的共同作用，實現污染物的去除。

目前，龍山水庫有5個村產生的生活垃圾影響水庫水質。建議采用三級轉運的形式，即在村民組主干道設置垃圾堆放點，垃圾定時清運，同時結合堆肥、生態處理等方式進行處理。

依據政府有關政策和流域內的鄉鎮實際情況，可分步、限期取締龍山水庫畜禽養殖散養戶。合理核算畜禽養殖散養戶取締補償金額，按一定的支付方案給予散養戶一次性補貼。建立其他配套政策和保障措施，確保散養戶取締工作順利完成。

水庫流域內規模化養殖場的糞便污水處理方式可采取以下措施：糞便分離，固糞堆積發酵后出售或還田，污水經過人工濕地設施處理后，再用于灌溉農田或澆樹；進行堆糞發酵，殺滅細菌和寄生蟲；建立沼氣池，變廢為寶等。

（3）結合水庫的實際情況，可采取以下措施保護與修復水庫水生生態系統。

控制外源污染的輸入，保護生物賴以生存的環境因素，重點放在控制外源強的輸入。加強水土保持工作，減少泥沙輸入。控制草食性魚類和肉食性魚類的放養密度，保持水生生物鏈平衡，適度放養濾食性魚類，控制藻類繁殖。禁止對水生植物進行破壞性收割或過量收割，保護水生植物正常的繁衍更新。對已破壞的水生生態環境，可進行人工輔助恢復或人工修復，可在入庫處設置厭氧塘，種植水生植物，上游所來廢水經厭氧塘降低污染物后，再進入庫區。保持湖泊水位，保護生物多樣性環境。

（4）建議當地政府加強龍山水庫污染源的治理，將龍山水庫飲用水保護工作納入目標管理，建立領導責任制，切實增強保護好龍山水庫飲用水資源的責任感和緊迫感，抓好各項措施的落實■