安徽省安慶市區湖泊水體富營養化綜合評價

路 楊 李法松 李長霞 黃文秀 王淑媛 姚靜波 張 浩

(1.安慶市環境監測中心站，安徽 安慶246000；2.安慶師范學院 資源環境學院，安徽 安慶246011)

城市湖泊一般融合了當地人文和自然景觀，同時也是市區漁產養殖以及休閑的場所。近年來，盡管多數城市已嚴格控制向城市湖泊的點源污染排放，但是城市化造成的非點源污染入湖仍很嚴重。另外，城市湖泊多為靜止或緩流的淺水水體，具有水域面積和水環境容量小，水體自凈能力低的特點[1]。以上幾種因素導致了我國眾多的城市湖泊已達富營養化和重富營養化程度，如杭州西湖、武漢墨水湖、南京玄武湖和廣州流花湖等[2,3]。因此，對城市湖泊開展深入系統的研究工作顯得日益迫切。

安慶市位于長江中游，是重要的化工城市，市區內有菱湖、蓮湖、東大湖、西小湖等眾多湖泊，屬于安慶沿江濕地的一部分，具有城市生活污水的容納功能。近年來，由于大規模城市建設和人口膨脹，入湖污染物猛增，致使湖泊水質逐漸下降，湖內植物基本上只剩下覆蓋度很低的荷葉與蓮葉，以往數以千計的水鳥類幾近消失，原始生物群落消失，城市景觀水體的生態調節功能日趨惡化[4]。本次研究主要針對的是安慶市城區內大湖、菱湖、蓮湖、湖咀上、西小湖、水上公園七大湖泊，對這些水體中的總氮、氨氮、高錳酸鹽指數的含量進行了測定，并用綜合營養狀態指數法進行了定性定量的評價，以期對安慶市水系的水質修復方案制定和水質改善有所幫助，并探討一些生態修復相關的建議，為地區的節能減排工作提供參考和依據。

1 采樣過程

采樣時間：2013 年3 月5-7 日。

調查對象：安慶市區的湖泊作為重要人文景觀湖泊，且在處理生活污水方面的作用起著不可忽視的作用，挑選安慶市區具有代表性的東大湖、菱湖、蓮湖、西小湖、水上公園、神靈潭。

樣品采集：根據各個湖泊的實際情況，圍繞各大湖泊進水區、岸邊區、淺水區、深水區及湖心區共設置19 個具有代表性的采樣點（如圖1）。每個采樣點用洗干凈的500ml 聚乙烯塑料瓶裝取各湖泊的水，立即帶回實驗室。所有樣品需冷藏或冷凍。將樣品進行預處理以后，分別取適量對各個湖泊的不同種類污染物進行測定分析。

圖1 湖泊采樣點分布圖

2 樣品分析

本次分析的富營養化的指標為總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(CODMn)。分析結果見本實驗室發表的相關論文[5]。

TN 和TP 的測定分別參照GB 11894-89 中規定的堿性過硫酸鉀紫外分光光度法和GB 11893-89 中規定的鉬酸銨分光光度法；las 采用亞甲藍分光光度法分析；COD 采用酸性高錳酸鉀法測定。

3 湖泊的富營養化評價

本文主要選取了與水體富營養化密切相關的監測項目：CODMn、TP、TN。

目前我國湖泊富營養化評價的基本方法主要有營養狀態指數法(卡爾森營養狀態指數(TSI)、修正的營養狀態指數、綜合營養狀態指數(TLI))、營養度指數法和評分法。以上幾種方法在實際工作中都被采用,其中營養度指數法計算步驟繁瑣、耗時長,不如綜合營養指數法簡便易行；評分法在實際應用過程中，受人為因素的干擾較多，影響結果的準確性。因此，本文選取綜合營養狀態指數法評價湖泊富營養化程度[6,7]。

評價項目選取了反映水體營養程度的主要指標：TP、TN、CODMn3項。綜合營養狀態指數為：

式中： TLI(∑)為綜合營養狀態指數；Wj為第j 種參數的營養狀態指數的相關權重；TLI（j）為第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為第j 種參數與基準參數Chla 的相關系數 （見表1）；m為評價參數的個數。

表1 中國湖泊（水庫）的Chla 與其他參數之間的相關關系

各項目營養狀態指數計算公式為：

TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)；

TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)；

TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)。

其中各湖泊的lnTP、lnTN、 lnCOD 取的是平均值。計算結果見表2。

表2 各湖泊TLI(TN)、TLI(CODMn)、TLI(TP)

TLI(∑)＜30 為貧營養（Ⅰ）；30≤TLI(∑)≤50 為中營養（Ⅱ）；TLI(∑)＞50 為富營養,其中50＜TLI(∑)≤60 為輕度富營養（Ⅲ），60＜TLI(∑)≤70 為中度富營養（Ⅳ），TLI(∑)＞70 為重度富營養（Ⅴ）。

表3 安慶市湖泊富營養化評價結果

通過算出狀態指數，得出各湖泊富營養化評價結果見表3。由表中可知，大湖處于輕度富營養（Ⅲ），而西小湖、菱湖、蓮湖、神靈潭分別是中營養（Ⅱ），水上公園處于貧營養（Ⅰ）?？傮w來看，富營養化綜合污染污染指數較接近，大湖、菱湖總體污染較為嚴重。這兩個湖泊分屬于安慶市區重點景區菱湖公園和市民廣場的景觀湖泊，生態補水不足，建議對湖泊水體實施生態修復工程的同時，加大向這兩個湖泊供應清潔水，保證其最小生態需水量[8]。

依據各個單項指標的湖泊營養類別評價標準[9]，對照表3 中的數據，大體上TN 和CODMn污染情況較為突出，TP 較輕。各景觀湖的TP和TN 濃度，不屬于最適宜于藻類增殖的N、P 濃度(最適宜濃度TN 為3.5mg/L、TP 為0.3mg/L ），且藻類的生產量主要取決于水體中磷的供應量，由此也為進一步控制景觀湖區的富營養化問題提出了解決思路之一。

其中，CODMn除水上公園處于中營養以外，其余均達到了富營養水平，大湖、菱湖甚至達到極富營養，這表明了安慶湖泊CODMn嚴重超標； 各個湖泊的TN 濃度也較高，6 個湖泊中有4 個達到了富營養標準。

安慶市湖泊污染防治的工作中，效果并不顯著，對于湖泊富營養化防治措施中出現單一性和盲目性。據市民反映，夏天，湖水散發惡臭且有大量死魚漂浮在湖面，影響周邊市民出行，污染居住環境，使景觀湖泊喪失美學價值。這說明對湖泊富營養化仍應該提起高度重視。管理部門應該清醒的認識到湖泊富營養化的特殊性和復雜性，針對實際的污染情況計劃施行有效的分析方法，控制湖泊富營養化將是一項長期的系統工程。

［1］孔繁翔，高光，等.大型淺水富營養化湖泊中藍藻水華形成機理的思考[J].生態學報，2005，25（3）：589-595.

［2］韓偉明.底泥釋磷及其對杭州西湖富營養化的影響[J].湖泊科學，1993，5（1）：71-77.

［3］屠清瑛，顧丁錫，尹澄清，等.巢湖富營養化研究[M].合肥：中國科學技術大學出版社，1990：33-55.

［4］魏巍.安慶市區主城區河湖水質控制方法和改善措施分析研究[J].安徽農學通報，2008.

［5］李法松，路楊，等.安徽省安慶市區湖泊主要污染分布、來源分析及水質綜合評價[J].安慶師范學院，2013，已接收.

［6］姜永軍，丁敏，丁磊.水體富營養化控制因子及其污染途徑研究[J].甘肅科技，2003，19（10）：91-92.

［7］F. Stuart Chapin Ⅲ，Pamela A. Matson, Harold A. Mooney[M].New York Berlin Heidelberg Springer-Verlag, 2002.

［8］朱廣偉，秦伯強，高光.風浪擾動引起大型淺水湖泊內源磷爆發性釋放的直接證據[J].科學通報，2005，50（1）：66-71.

［9］Walter Rast, Marjorie Holland, Sven- O bf Ryding. Eutrophication Management Framework for the Policy-Maker [M]. Paris Unesco,1989.