潘國棟 湯濤
(濟寧市環境保護監測站 山東濟寧 272045)
南四湖未出現水華現象的問題探討
潘國棟 湯濤
(濟寧市環境保護監測站 山東濟寧 272045)
總磷總氮在富營養化水華現象中起著重要作用,筆者通過對比南四湖、太湖、滇池的數據分析,認為是溫度原因沒有造成南四湖水體出現水華現象的原因。
總磷;總氮;溫度
富營養化是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象,一般認為,當水體中總磷、總氮的含量分別達到0.20mg/L和0.01mg/L時,水體易發生富營養化,形成“水華”,發出惡臭,水體pH值上升,深層溶解氧降低,魚類死亡等。近年來我國的太湖、滇池等都曾受到富營養作用的影響,相比較而言,南四湖總氮、總磷等歷史數據也曾較高,但鮮有形成水華的現象。
南四湖全湖面積1266km2,是華北第一大湖,也是中國大型淡水湖泊之一,該湖屬淺水富營養型源泊,東西寬5km~22.8km,南北長122.6km,湖的中部最窄。南四湖流域內的入湖河流有53條,其中集水面積大于1000km2的河流有10條,湖西河流均屬平原河流,水流平緩,河流坡度小。南四湖的水位和水量受降雨徑流控制,年均儲水量為1.6×108m3,出湖徑流量年均2.7×108m3,可利用水量1.2×108m3。
2.1 南四湖總磷、總氮數據
2006年前白口、南陽、二級壩、大捐、島東的總氮(mg/L)分別是:1.85、1.83、1.53、1.59、1.24。2011年前白口、南陽、二級壩、大捐、島東的總氮(mg/L)分別是:0.77、1.14、1.35、1.08、1.62。2014年前白口、南陽、二級壩、大捐、島東的總氮(mg/L)分別是:1.00、0.83、0.99、1.00、1.00。
2006年前白口、南陽、二級壩、大捐、島東的總磷(mg/L)分別是:0.10、0.05、0.05、0.06、0.03。2011年前白口、南陽、二級壩、大捐、島東的總磷(mg/L)分別是:0.13、0.07、0.19、0.07、0.09。2014年前白口、南陽、二級壩、大捐、島東的總磷(mg/L)分別是:0.05、0.04、0.04、0.05、0.04。
2.2 太湖總磷、總氮數據
太湖總氮(mg/L)數據:1991年2.39;1992年1.64;1993年1.94;1994年2.62;1995年2.64。
太湖總磷(mg/L)數據:1991年0.062;1992年0.071;1993年0.153;1994年0.051;1995年0.076。
2.3 滇池總磷、總氮數據
滇池總氮(mg/L)數據:1999年2.13;2000年1.96;2001年2.20;2002年1.88;2003年2.05;2004年1.98;2005年1.82。
滇池總磷(mg/L)數據:1999年0.331;2000年0.273;2001年 0.211;2002年0.131;2003年0.154;2004年0.155;2005年0.187。
南四湖位于暖溫帶半濕潤地區,屬大陸性季風氣候,四季分明,雨熱同期,多年平均氣溫13℃~14℃,年降水量600mm~900mm。無霜期204~213天,降水的時空分布不均勻,夏季降水占年降水量的60%~80%。南四湖幾乎每年都有冰情,一般日最低溫度連續三天降至-3℃,湖面開始封凍,湖面封凍時間一般長達1~2個月,最長年份可達3個月之久。湖、河結冰厚度一般年份在15cm左右,個別年份冰厚可達30cm。建國以來,只有1951年未見全湖封凍,僅在淺水帶有薄冰。
太湖地處亞熱帶,氣候溫和濕潤,屬季風氣候,夏季盛行東南風,溫和多雨;冬季盛行偏北風,寒冷干燥。年平均氣溫為16.0℃~18.0℃,年降水量1100mm~1150mm。太湖年平均水溫17.1℃,1月平均水溫4℃,7月平均水溫25℃。常年僅在湖灣或背風岸可見1cm~2cm厚的薄冰,僅特寒的年份全湖才會結冰,在近65年中,全湖封凍僅10次。
滇池地處亞熱帶季風氣候區,屬冬暖夏涼性氣候,5~9月氣溫相對較高,冬季最低氣溫不低于7℃,年平均日照達到2481.2h,光照時間和強度均遠高于平原地區。
4.1 2005~2009年南四湖氨氮濃度變化數據
南四湖氨氮濃度(mg/L)數據:2005年1.16;2006年0.63;2007年0.59;2008年0.41;2009年0.38。
4.2 2005年—2009年南四湖COD濃度變化數據
南四湖COD濃度(mg/L)數據:2005年33.1;2006年30.8;2007年27.4;2008年26.2;2009年22.6。
通過以上數據分析可以看出,南四湖近幾年水質污染指標,有機污染較低,主要是營養鹽的污染,尤其是2011年之前總磷含量較高,對比太湖、滇池的總磷總氮的濃度,南四湖應該發生大面積的水華現象,但歷史統計上沒有發生富營養化水華現象。
水體的富營養化的主要原因有:(1)總氮總磷等營養鹽相對比較充足;(2)適宜的溫度,光照條件和溶解氧含量。
南四湖流域相較于太湖流域,滇池流域,氣溫較低,限制了藍藻、微囊藻等藻類的生長,溫度因素在南四湖富營養化上發揮了影響性作用。南四湖較高的營養鹽雖然沒有發生水華現象,但為豐富的南四湖水生植物提供了營養物質。
[1]范成新.太湖富營養化現狀、趨勢及其綜合整治對策[J].上海環境科學,1997-15(8).
[2]張治中.滇池氮與營富營養化研究[J].環境科學導刊,2007-26(6).