四會市天海湖水體富營養化狀況調查分析與研究

秦建橋+陳燕+孫翠霞+徐菲+黃玉薇+余佳璐

摘要：以葉綠素a（Chla）、透明度（SD）、總磷（TP）、總氮（TN）、高錳酸鹽指數（CODMn）5項指標作為水質檢測內容，采用綜合營養狀態指數法對四會市逕口鎮水逕水庫水質的營養狀況進行了綜合調查與分析。結果表明：水體中各項指標均有不同程度的超標排放，水逕水庫中水體均已呈富營養狀態，水體皆已被污染。

關鍵詞：水逕水庫；綜合營養狀態指數法；水體富營養化

中圖分類號：X522

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）22003704

1 引言

富營養化[1]是指水體接納過量的氮、磷等營養性物質，使水體中藻類以及其他水生生物異常過度繁殖，水體透明度和溶解氧下降，造成水質惡化，使水域生態和水功能受到阻礙和破壞，嚴重的甚至發生水華，給水資源的利用造成破壞，給湖泊水環境及其生態系統帶來嚴重后果的過程。

廣東有大型水庫29個，中型水庫274個，小型水庫6400多個，總庫容398億m3，總庫容量在全國列第四位[2]。由于人類活動對水庫生態系統的干擾加劇，廣東的水庫富營養化水平上升，水質下降十分明顯。

隨著四會市逕口鎮工業經濟的良好發展，利用自然資源發展旅游業已成為逕口鎮經濟發展的一個重要組成部分，為更進一步拉動逕口鎮經濟的增長，天海湖旅游度假區開始了二期建設。該度假區位于四會市逕口鎮南部水逕水庫內，總規劃用地面積25000畝，其中水域面積4445畝，區內設有國際會議中心、五星級酒店、溫泉療養、企業家培訓中心、自然生態旅游景點、水上世界等經營項目，具有很高的旅游度假開發價值。但在取得經濟效益的同時，也對水逕水庫產生了一定的環境污染。水逕水庫在四會市城鄉供水中的地位作用十分突出，但是，隨著天海湖旅游度假區項目的開發與經營、水庫庫區人類活動加劇和區域經濟社會發展，生活、工業等點源污染、農業、水土流失等面源污染，水逕水庫已面臨嚴峻的考驗，其中十分突出的一項污染情況是水庫的水體富營養化問題。為加強水庫飲用水源地的安全保障，必須對水逕水庫飲用水源水質進行安全保障工作。

天海湖旅游度假區位于四會市逕口鎮南部水逕水庫內，水庫東距廣州白云國際機場50 km，南距廣州65 km，西距四會市20 km，北距清遠市18 km，緊鄰三水大塘工業區。同時主要由于水庫大壩加固，庫區水量排空，并且降水量較少，水庫水量較小，并且在水庫上游的村莊的生活污水和農田廢水直接排出，加上此片水域水流緩慢，從而導致水體富營養化。為防止水逕水庫水體富營養化現象進一步惡化，保障四會市逕口鎮蓄水灌溉、防洪、種養業等用水，提高灌溉用水的保證率，形成以良好的自然景觀和水源保護區為一體的生態區，因此對水逕水庫水源地進行保護是十分必要的。

2 研究區域與研究方法

2.1 四會市天海湖概況

四會市逕口鎮水逕水庫總庫容量1470萬m3，集水面積13.52 km2。水庫主要用于周圍區域耕地灌溉。2015年水逕水庫全年供水量為722.2萬m3，而該片區域需水量大概為600.9萬m3。在灌溉率保證90%時，各灌溉片區年供水量均大于需水量，但仍有部分月份供水量小于當月需水量[3]。據現場勘測，由于水庫大壩加固，庫區水量排空，并且降雨量較少，水庫水量較小。四會市天海湖旅游度假區項目目前處于施工階段，該項目廢水排放執行廣東省地方標準《水污染排放限值》中的三級標準。

2.2 檢測內容與方法

2.2.1 采樣點布設與檢測指標

四會市逕口鎮水逕水庫現場集水面積13.52 km2，為使采集的水樣能反映出整個水庫的真實水體富營養化程度，在勘測過程中主要布設了4個采樣點，這4個采樣點分布在水逕水庫的東南西北方，因為考慮到采樣時的安全問題，所以采樣地點主要選擇在居民住宅區域或較平坦的位置，4個采樣點的具體位置主要為水逕水庫天海湖的入水口處，距水庫入水口800 m處，距水庫入水口2000 m處，下游處（釣蝦場附近）（見表1和圖1）。4個采樣點的相隔距離較遠，較大可能避免了采樣時水樣的相互影響，使得數據能更具有代表性。水質檢測內容選用葉綠素a（Chla）、透明度（SD）、總磷（TP）、總氮（TN）、高錳酸鹽指數（CODMn）5項指標。

2.2.2 指標試驗方法

（1）葉綠素a采用《水和廢水檢測分析方法》（第四版增補版）中丙酮提取分光光度法，利用Lambert-Beer定律，即當一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與濃度和液層厚度的乘積成正比。

（2）高錳酸鹽指數采用準則GB/T11892-1989中酸性法測定。先加入硫酸，使水樣成酸性，加入定量高錳酸鉀溶液后，在沸水浴中加熱一定時間。加入過量草酸鈉溶液還原剩余的高錳酸鉀，再用標準高錳酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉溶液，從而計算出高錳酸鉀鹽指數。

（3）總磷采用準則GB/T11892-1989中鉬酸銨分光光度法。在酸性條件下，正磷酸與鉬酸銨反應，在銻鹽存在下生成十二鉬磷酸（H3PO4·12MoO3）后，立即被抗壞血酸還原，生成藍色絡合物，在700 nm波長下測定其吸光度。

（4）總氮采用準則HJ636-2012中堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。在120 ℃下，加入堿性過硫酸鉀溶液將水樣中的含氮化合物全部轉化成硝酸鹽，采用紫外分光光度法在波長220 nm和275 nm處，分別測定其吸光度A220、A275后，用公式計算A=A220-2A275，得出校正吸光度A，總氮含量與校正吸光度成正比。

（5）透明度采用塞氏盤法。在勘測現場利用塞氏盤沉入水中，直至肉眼看不見后，記錄深度作為其透明度。

2.3 評價方法

4 結論

（1）對水逕水庫的水體進行透明度（SD）、高錳酸鹽指數（CODMn）、總磷、總氮和葉綠素a進行了監測，并采用綜合營養狀態指數法進行了富營養化程度評價。結果表明，水體中各項指標均有不同程度的超標排放，水庫水質狀況達不到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準。由表5可見，2017年上半年水逕水庫W1 50≤TLI（∑）≤60，水質呈輕度富營養狀態，定性評價為輕度污染；對于W2、W3和W4，60≤TLI（∑）≤70，水質呈中度富營養狀態，定性評價為中度污染。

（2）水逕水庫的綜合營養狀態指數較高，營養化程度較低時為輕度富營養，大部分區域為中度富營養。

（3） 對水逕水庫的周圍環境進行勘察可見，水庫地勢較高，被山嶺環繞，水庫大壩加固，庫區水量排空，降水量較少并且水庫水量較小，同時水庫近逕口鎮，W1、W2、W3取點范圍內包含著居民住宅、農莊、農田以及釣魚場等，在W3取點處附近發現一個牲畜圈養場，空氣中彌漫著羊的排泄物的味道，同時，在W3取點處的水面上發現許多生活垃圾，由此可見，集雨范圍內有農村等居民集中區域及養殖家禽、牲畜的圈場，在水庫上游的村莊的生活污水和農田廢水直接排出，故可初步斷定農村生活和圈場對水庫造成了水體污染，加上此片水域水流緩慢，從而導致水體富營養化。且隨著附近天海湖旅游度假區項目的開發與經營、水庫庫區人類活動加劇和區域經濟社會發展，生活、工業等點源污染、農業、水土流失等面源污染，導致水逕水庫水體富營養化。

參考文獻：

[1]江 濤，劉祖發，陳曉宏，等. 廣東省水庫富營養化評價[J]. 湖泊科學，2005（4）：378～382.

[2]徐 寧，段舜山，林秋奇，等. 廣東大中型供水水庫的磷污染與富營養化分析[J]. 生態科學，2003（4）：341～345.

[3]吳 娛，吳亞敏. 四會市水逕水庫灌區水量平衡計算[J]. 廣東水利水電，2015（7）：26～28.

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[7]國家環境保護局.環境影響評價技術導則-地面水環境：HJ/T2.3-93[S].北京：中國標準出版社，1993.

[8]國家環境保護局.地表水和污水監測技術規范：HJ/T 91-2002[S].北京：中國標準出版社，2002.

[9]國家環境保護局.地表水環境質量標準：GBZB1-1999[S].北京：中國標準出版社，1999.

[10]秦建橋，陳建梅，陳朱寶，等. 肇慶市下灣水庫富營養化狀況調查分析與研究[J]. 廣東化工，2016，43（15）：39～41.

Abstract： With 5 indexes of chlorophylla，transparency， total phosphorus， total nitrogen and permanganate index as water quality monitoring content， the TCI-ACP method is adoptedto surveyand analyze the ShuiJing Reservoir water quality comprehensively in Sihui city. The result showed that all the indicators in the water have different levels of excessive emission.TheShuiJing Reservoir water is under the condition ofeutrophication. The water has been polluted.

Key words： ShuiJing reservoir；comprehensive nutrition state index；water eutrophication