荷花種植對水庫水質的影響與分析

王省山

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局，遼寧沈陽 110166)

1 工程概況及實施目的

1.1 水庫及荷花種植工程概況

石佛寺水庫壩址位于沈陽市新城子區黃家鄉和法庫縣依牛堡鄉，庫區淹沒范圍50.41km2，回水范圍21.17km2。水庫地處沈陽市郊，距離沈陽市僅47km，距離鐵嶺市40km。依據《遼河干流河道生態建設實施方案》要求，《石佛寺水庫庫區生態建設荷花種植工程實施方案》于2010年3月編制完成。石佛寺水庫庫區生態建設荷花種植工程總面積2.67km2，其中2010年實施 1km2，2011年實施 1.67km2。工程概算投資2397.49萬元。

1.2 荷花種植工程實施目的

實施石佛寺水庫庫區生態建設荷花種植工程，主要目的是改善庫區水質，為庫區周邊各種動、植物提供良好的生存空間，使整個區域生態環境可持續良性循環發展，建設水庫庫區及周邊水清、草綠、花美的自然生態環境，使水庫發展成為功能多樣、自然和諧、生態優美的現代化水庫。

2 項目實施前水庫水質

2010年，水庫建設管理單位在水庫庫區布置監測斷面5個，共計13個監測點，實時監測庫區水質。監測指標包括水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、揮發酚、氰化物、汞、砷、銅、鋅、鉛、鎘、石油類、總磷、總氮、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽氮、鐵、錳23項。其枯水期(2010年4月)與豐水期(2010年8月)具體監測數據見表1。

表1 石佛寺水庫2010年水質監測情況 單位:mg/L

3 項目實施后水庫水質

水庫蓄水以后，每月對石佛寺水庫入庫、庫中及出庫水質進行實時監測，共3個監測點。2014年具體監測數據見表2。

表2 石佛寺水庫2014年水質監測情況 單位:mg/L

4 對比分析

依照《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)，采用單因子水質標識指數法和綜合水質標識指數法對2010年水庫水質進行評價，其中單因子水質標識指數評價因子選取高錳酸鹽指數、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、揮發酚等8項。綜合水質標識指數由單因子水質標識指數總和的平均值、代表水質類別與功能區劃設定類別比較結果及參加整體水質評價的指標中劣于功能區標準的水質指標個數組成。評價結果為:石佛寺水庫水質屬于Ⅲ類，水質類別與功能區劃設定類別相同或者好于功能區類別。通過對單因子水質標識法結果的分析，普通超標項目主要為化學需氧量、生化需氧量、總磷。從監測數據可以看出:石佛寺水庫豐水期(8月)水質較枯水期(4月)為好。

將2014年水質數據與2010年相比較可以看出:化學需氧量、生化需氧量、總磷3項超標數據中，化學需氧量、生化需氧量數值變化趨于平穩，介于Ⅱ～Ⅲ類水之間;總磷、總氮數值仍超過Ⅲ類水標準值，但均有所下降。此外，其他指標如鐵、錳等均有下降。

5 種植荷花對于改善水質的作用

目前，石佛寺水庫總用地面積23.0681km2，其中水域16.6504km2，占水庫總淹沒面積的32%，生態治理面積達22.6km2，水庫庫容1882萬m3。荷花種植對于改善石佛寺水庫庫區水質主要體現在以下幾個方面:

a.對氮、磷的清除。水生植物可調節溫度適中的淺水湖中水體的營養濃度［1］，水庫庫區水質監測數據對比表明:荷花種植使庫區水質總磷、總氮數值降低。

b.對重金屬的清除。石佛寺水庫庫區內主要為棕壤土，分布草甸土、潮土和水稻土。由于當地水文地質條件與地層關系，致使鐵、錳含量較高，直接影響庫區水質。眾多研究表明:環境中的重金屬含量與植物組織中的重金屬含量成正相關，水生植物對重金屬Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu 等有很強的吸收積累能力。［2］水庫庫區水質監測數據對比顯示:荷花種植使水質中鐵、錳元素含量明顯降低。

c.改善水庫富營養化狀況。荷花種植有效改善了水庫富營養化狀況。對水生植物每年秋季進行及時、徹底的收割，不僅增加了經濟收入，同時也是減輕庫區水質富營養化的有效手段之一。

6 經驗與建議

a.水生植物日常管理與水庫防汛管理相結合。每年汛期前，應及時清理庫區荷花、蘆葦和蒲草葉、莖，防止其分蘗生長過快導致種植區域逐漸擴大，影響水庫行洪安全。

b.庫區水質管理。每年夏季庫區水溫較高時，應注意庫內穩水區和緩水區易出現水質富營養化現象。

c.定期監測。根據季節氣候變化及時監(觀)測庫區水質及荷花生長趨勢，并做好記錄。

d.荷花種植初期，由于對地表的擾動和肥料的使用，在短期內對庫區水質可能會產生一定程度的不利影響;同時，荷花生長期庫區內由于局部水力條件變化、上游來水污染物匯入等因素，可能發生局部富營養化等不利現象。為此，除嚴格肥料品種和用量的管理外，還應加強水庫的合理調度運用，并適時采取清理庫區內污染物等保護水質措施。

e.荷花種植面積較大，越冬問題成為養護管理的關鍵問題。入冬前把枯黃葉片及時剪除，可使第2年生長茂盛。冬季必須保持設計庫水位，否則會產生凍害。要使荷花地下莖安全越冬，關鍵是要保證最厚冰層之下仍維持20cm左右的水層，再下面是泥土。為保證水庫冬季調節庫水位，需盡快實施防冰泵或泄洪閘改造等工程。

f.水庫水位調度問題。庫區栽植荷花面積大、范圍廣，加之石佛寺水庫泄洪閘閘門較大，還要兼顧此前實施的蘆葦、蒲草及目前庫區內其他工程的施工對庫水位的要求，增加了管理難度。隨著荷花種植后浮葉的長出，可逐漸加高水位，待立葉大量長出后，可將水深保持在40～60cm之間。夏季應防止水位突然上升，提前做好排水防淹準備。

7 結語

目前，庫區內種植蘆葦1.43km2、蒲草0.322km2，荷花2.67km2。經過幾年的發展，包括漂浮型、挺水型、沉水型和浮水型植物在內的水庫生態群落基本形成。由于生態環境逐步改善，優良的環境引來大量水鳥在此安家落戶，已經形成了一個系統、完整的濕地生態系統。荷花種植在石佛寺水庫庫區取得的成功經驗，希望能對同類水利樞紐設施的管理工作提供參考。■

[1] 林鴻，金晶，姚雄，張晶晶，陶秋蓮.水生植物對水體的處理作用及應用［J］.園林科技，2010(3).

[2] 李君俐.基于水生植物對污染物的清除及其應用研究［J］.湖南環境生物職業技術學院學報，2007(1).