楊 柳
(鐵嶺市水文局,遼寧鐵嶺112000)
2014年柴河水庫富營養化評價分析
楊 柳
(鐵嶺市水文局,遼寧鐵嶺112000)
柴河水庫作為鐵嶺市主要的飲用水水源地,隨著經濟發展,上游種植業和水庫養殖業對生態環境的破壞,水庫的水質受到一定程度的影響,水庫水質富營養化問題有待解決,文章針對2014年柴河水庫富營養化評價對其進行分析,提出富營養化防治對策,控制外源性營養物質輸入和減少內源性營養物質負荷。
柴河水庫;富營養化;評價;建議;防治對策
柴河水庫位于柴河下游鐵嶺縣境內,在鐵嶺市城東12 km處,是一座以防洪灌溉為主,結合發電、養魚等綜合性大型水庫樞紐工程。
柴河水庫的修建,大大發展了遼河中下游農業灌溉,提高了遼河防洪標準(從原來15 a一遇洪水提高到50 a一遇),使鐵嶺下游組合流量≤5 500 m3/s,水庫工程按二級建筑物標準設計,100 a一遇洪水設計,1 000 a一遇洪水校核。設計興利庫容3.36億m3,調洪庫容3.52億m3,總庫容6.36億m3。設計灌溉面積2.67萬hm2,養魚面積1 667 hm2。
監測項目選擇高錳酸鹽指數、總磷、總氮、透明度、葉綠素5項。
評價因子選擇Chla(葉綠素)、TP(總磷)、TN(總氮)、SD(透明度)、CODMn(高錳酸鹽指數)等5個參數進行評價,評價標準詳見表1。
評價因子營養狀態指數計算公式:


式中:Chla,μg/L;SD,m;其他指標單位均為mg/L。
依據表1,將單項參數濃度值轉為評分值,監測值處于表列值兩者中間者可采用相鄰點內插或就高不就低處理。

表1 水庫富營養化評分與分類標準
通過對幾個參評項目的相應分值求取其平均值,用求得的均值再查表得出水庫水質的富營養化等級。采用0~100的一系列連續數字對湖泊(水庫)營養狀態進行分級:
TLI(∑)<30貧營養(Oligotropher)
30≤TLI(∑)≤50中營養(Mesotropher)
TLI(∑)>50富營養(Eutropher)
50<TLI(∑)≤60輕度富營養(light eutropher)
60<TLI(∑)≤70中度富營養(Middle eutropher)
TLI(∑)>70重度富營養(Hyper eutropher)。
富營養化評價采用透明度、高錳酸鹽指數、總氮、總磷4個參數對柴河水庫入庫口、庫中、取水口分別進行評價。
4.1 柴河水庫入庫口富營養化評價
從評價結果可以看出,柴河水庫入庫口汛期、非汛期、全年3個水期。
主要營養化指標高錳酸鹽指數營養狀態指數為46.5、35.7、41.0,分別為中營養,貧營養、中營養。
主要營養化指標總氮營養狀態指數為74.1、75.7、75.1,全為輕度富營養。
主要營養化指標總磷營養狀態指數為49.0、40.3、43.5,全為中營養;主要營養化指標葉綠素營養狀態指數為48.2、100、40.3,分別為中營養、中度富營養、中營養。
綜合營養狀態指數為,54.4、50.6、50.0,全為中營養[1]。
4.2 柴河水庫庫中富營養化評價
柴河水庫庫中斷面汛期、非汛期、全年期3個水期,主要營養化指標高錳酸鹽指數營養狀態指數分別為47.3、42.8、45.8,全為中營養。主要營養化指標總氮營養狀態指數為71.1、71.7、71.3,全為輕度富營養,主要營養化指標總磷營養狀態指數分別為44.0、42.0、43.3,全為中營養;主要營養化指標葉綠素營養狀態指數為54.7、36.3、51.7,分別為中營養、貧營養、中營養;主要營養化指標透明度營養狀態指數為45.0、36.7、40.0,分別為中營養、貧營養、中營養;綜合營養狀態指數為52.4、45.9、50.4,全為中營養。
4.3 柴河水庫取水口富營養化評價
柴河水庫取水口斷面汛期、非汛期、全年期3個水期,主要營養化指標高錳酸鹽指數營養狀態指數分別為46.8、42.2、43.9,全為中營養;主要營養化指標總氮營養狀態指數分別為71.2、72.8、72.2,全為輕度富營養;主要營養化指標總磷營養狀態指數均為100,全為中度富營養;主要營養化指標葉綠素營養狀態指數為54.1、46.6、50.5,全為中營養;主要營養化指標透明度營養狀態指數為44.5、45.1、44.9,全為中營養;綜合營養狀態指數為54.1、51.7、52.9全為中營養。綜合評價入庫口、庫中、取水口均處于中營養化狀態。
富營養化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題。這是因為:
1)污染源的復雜性,導致水質富營養化的氮、磷營養物質,既有天然源,又有人為源;既有外源性,又有內源性。這就給控制污染源帶來了困難。
2)營養物質去除的高難度,至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養物質。通常的二級生化處理方法只能去除30%~50%的氮、磷[2]。
5.1 控制外源性營養物質輸入
絕大多數水體富營養化主要是外界輸入的營養物質在水體中富集造成的。如果減少或者截斷外部輸入的營養物質,就使水體失去了營養物質富集的可能性。為此,首先應該著重減少或者截斷外部營養物質的輸入,控制外源性營養物質,應從控制人為污染源著手。
5.2 減少內源性營養物質負荷
輸入到柴河水庫的營養物質在時空分布上是非常復雜的。氮、磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性鹽類形式溶于水中,或者經過復雜的物理化學反應和生物作用而沉降,并在底泥中不斷積累,或者從底泥中釋放進入水中。減少內源性營養物負荷,有效地控制湖泊內部磷富集,應視不同情況,采用不同的方法。
[1]王亞杰,袁姝,李俊文,等.鐵嶺市水資源狀況與水資源利用[J].東北水利水電,2006(12):38.
[2]李一龍.鐵嶺市農村飲水現狀及對策[J].東北水利水電,2007,25(11):33.
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1007-7596(2015)05-0141-02
2014-10-31
楊柳(1983-),女,遼寧鐵嶺人,工程師,研究方向為水環境監測。