洱海水體富營養化現狀評價

大理州環境監測站 云南大理 671000

摘要：通過對2003-2013年洱海水質監測結果整理發現綜合營養狀態指數的各個因子對富營養化的影響不斷變化，為研究各因子對富營養化的貢獻，本文依據《湖泊（水庫）富營養華評價方法及分級技術規定》首先利用綜合營養狀態指數對洱海全湖的富營養狀況進行分年度、分月份、分水期評價，然后采用各因子的加權值法分析各因子對富營養化的貢獻。

關鍵詞：葉綠素a；總氮；總磷；透明度；高錳酸鹽指數；洱海綜合營養狀態指數；富營養化

1 概況

洱海位于我國云南省大理白族自治州境內，是大理市主要飲用水源地，又是蒼山洱海國家級自然保護區和風景名勝區的核心，具有調節氣候、提供工農業生產用水等多種功能，在大理的經濟、社會發展中起到舉足輕重的作用，是整個流域乃至大理州經濟社會可持續發展的重要基礎，堪稱大理人民的“母親湖”。近年來，流域人口增加與經濟發展，使洱海水污染負荷的壓力成倍增加，不斷推動洱海水污染的加重與富營養化的發展。水體富營養化主要指人為因素引起的湖泊、水庫中氮、磷增加對其水生生態產生不良的影響。富營養化是一個動態的復雜過程。洱海的營養化程度受到全州社會各界的重視。在多年的數據分析工作中發現，洱海各參數對富營養化的影響是不斷變化的，因此對洱海的富營養化狀況進行了一次總結，作為以后工作的一個基礎。

2 數據來源

數據來源于大理州環境監測站對洱海每月一次的監測，取月均值及年均值進行分析說明。數據截取的監測時段為2003年起至2013年間共十一年的數據。

洱海水質監測共布設四個斷面，每個斷面上設三條垂線，每條垂線有表、底層兩個測點，一共布設24個水質監測點；根據云環站發【2012】38號《關于按照“十二五”國控監測網及省控監測網設置方案開展監測工作的通知》，2012年6月起取消康朗垂線上的2個測點，洱海水質監測點位變動為22個，月均值為24個點（或22個點）的監測平均值。

3 方法的選擇[3]

大理州環境監測站在數據分析中采用的方法均為《水和廢水監測分析方法》（第四版）（增補版）中規定的標準方法[1]。

葉綠素a：分光光度法。

總氮：堿性過硫酸鉀消毒-紫外分光光度法HJ636-2012。

總磷：鉬酸銨分光光度法GB11893-1989。

透明度：塞氏盤法。

高錳酸鹽指數：高錳酸鹽指數法GB11892-1989

綜合營養狀態指數由葉綠素a、總氮、總磷、透明度、高錳酸鹽指數五項參數綜合計算得出，反映湖泊的營養狀態，指數值越高，其營養程度越重[2]。

4 結果和分析

4.1 富營養化及水質評價

用綜合營養狀態指數表示洱海的富營養化現狀，圖1表示2003-2013年十一年間洱海年度綜合營養狀態指數變化趨勢。從圖中可以看出洱海綜合營養狀態指數自2003年開始逐漸下降，到2007年后下降幅度減小，穩定在40左右上下波動，近年來年度變化較小，年度內最大、最小值之間差距約為10。

從年度上看，2003-2013年洱海綜合營養狀態指數范圍在38.3～44.2之間，最小值為38.3，出現在2011年，最大值為44.2，出現在2003年。對照《湖泊（水庫）富營養華評價方法及分級技術規定》各年均為中營養狀態，富營養化次序為：2003年>2004年>2006年>2005年>2009年>2012年>2010年>2007年>2013年>2008年>2011年。

從月份上看，2003-2013年洱海綜合營養狀態指數范圍在31.0～53.9之間，年內一般在年初逐漸增加至波峰，波峰常出現在7-10月內，后又開始逐漸下降，波谷常出現在1-4月份。這可能是因為1-4月份氣溫較低，光照時間短，浮游植物生長緩慢，而7-10月份則相反。

從水期上看，2003-2013年豐水期營養程度最重，豐水期洱海綜合營養狀態指數平均為43.6，平水期次之，平水期洱海綜合營養狀態指數平均為40.8，枯水期最輕，枯水期洱海綜合營養狀態指數平均為37.4。

根據對組成洱海綜合營養狀態指數的五個因子監測結果的分析，對照GB3838-2002《地表水環境質量標準》[3]，2003-2013年總氮年均值只有2008年符合Ⅱ類水質標準，其余年份均符合Ⅲ類水質；總磷2006-2012年7年符合Ⅱ類水質標準，其余的2003-2005、2013年均符合Ⅲ類水質標準；高錳酸鹽指數各年均符合Ⅱ類水質標準。

4.2 五個參數對富營養化的貢獻分析[4]

參照郝友亮等的論文《東昌湖水體富營養化研究》中采用的各因子加權值法對“各參數對富營養化的貢獻”的研究，洱海各個參數對富營養化的貢獻也采用這個方法。根據計算五個參數的加權值（TLI（j）·W j）見圖2。

從圖2可以看出，葉綠素a對富營養化的貢獻明顯高于其他各個因子，根據2003-2013年的平均結果計算，葉綠素a的加權值比總磷的加權值高118.82%，比總氮的加權值高77.98%，比透明度的加權值高95.32%，比高錳酸鹽指數的加權值高129.30%。2003年洱海綜合營養狀態指數為近年來最高，全年葉綠素a的加權值平均為16.11，達到近年的最高，是近年來唯一一個加權值在15以上的年份。

洱海各因子中葉綠素a對富營養化的貢獻最大，2003-2012年均在13以上，2013年相對較小，為12.87，平均為14.11。第二位為總氮，加權值在7.07～8.49之間，平均值為7.93。第三為透明度，加權值在6.43～7.89之間，平均值為7.22。但在2008年透明度與總氮的排序出現了一個反常，即透明度對富營養化的貢獻大于總氮。第四位為總磷，加權值在5.61～7.37之間，平均值為6.45。高錳酸鹽指數對富營養化的貢獻最小，加權值在6.33～4.76之間，平均值為5.44。

結論

5.1 富營養化評價結果

從年度上看，2003-2013年各年均為中營養狀態，洱海綜合營養狀態指數自2003年開始逐漸下降，到2007年后穩定在40左右上下波動，近年來年度變化較小。

從月份上看，洱海綜合營養狀態指數范圍在年內一般在年初逐漸增加至波峰，波峰常出現在7-10月內，后又開始逐漸下降，波谷常出現在1-4月份。

從水期上看，洱海總體上出現豐水期營養程度最重，平水期次之，枯水期最輕的情況。

5.2 五個參數對富營養化的貢獻分析

通過采用各因子加權值法分析，五個參數對富營養化的貢獻排序依次為葉綠素a、總氮、透明度、總磷、高錳酸鹽指數。葉綠素a對富營養化的貢獻明顯高于其他各個因子，如2003年葉綠素a對富營養化的貢獻是高錳酸鹽指數的2.55倍。

參考文獻：

[1]國家環境保護局《水和廢水監測分析方法》編委會 《水和廢水監測分析方法》（第四版）（增補版）中國環境科學出版社

[2]湖泊（水庫）富營養華評價方法及分級技術規定

[3]GB3838-2002《地表水環境質量標準

[4]《東昌湖水體富營養化研究》郝友亮、馬啟敏、周華、程海鷗等的論文