東平湖總磷污染來源的解析

侯 莉，張玲玲，張 倩

（泰安市生態環境局開發區分局，山東 泰安 271000）

近年來，隨著城市化進程加快，工業廢水、生活污水、化肥、農藥的農田徑流，畜禽養殖業排放的廢水等排放增加，大量營養物質進入河流，導致水體富營養化，進而造成水質惡化，引發水體的二次污染[1]。通過對東平湖總磷來源進行調查，了解東平湖總磷的來源及污染現狀，以期為東平湖的生態保護及水質提升提供豐富材料。

1 研究區域概況

東平湖流域，主要位于山東省中部，地理坐標在東經116°～118°，北緯35.7°～36.6°，主要起源于沂源縣松崮山南麓，迂回西流，橫穿泰安市中部，流泰安市及濟寧市三個地級市9個縣級市，在東平縣馬口注入東平湖，再由東平湖陳山口出湖閘泄入黃河。流域地形復雜多變，支流眾多，從源頭至入湖口，自然落差362 m。它是黃河最末端的一條大支流，長208 km，總流域面積9 069 km2，其中在泰安市境內長193 km，流域面積8 353 km2，其中東平湖面積627 km2，洪水蓄水量40億立方米，常年水面積120 km2，總蓄水量3～6億立方米[2]。

2 總磷年際變化

總磷（TP）包括溶解和不溶解的各種形式的磷酸鹽和含磷有機物。東平湖2014—2017年總磷年際變化如圖1所示。監測期間，東平湖總磷呈先升高后降低的年際變化趨勢。其中，2014年4月總磷僅有個別點位超標，2014年10月超過半數點位超標。2015年總磷濃度也呈現春季低秋季高的趨勢，其中2015年10月總磷超標最為嚴重，近80%的采樣點檢出總磷濃度超過Ⅲ類水質標準，

圖1 東平湖總磷年際變化

最高值達到約0.30 mg/L，已經超過V類水質標準（湖庫V類水質標準限值為0.2 mg/L）。2016年4月—2017年4月東平湖整體水質較好，僅個別點位出現總磷超標情況。

3 東平湖總磷污染現狀

3.1 全流域地表水及南水北調東線總磷現狀

根據2018年5月的現場取樣調查，東平湖入湖河流周邊地表水（不含湖水水樣）中總磷的分析數據如表1。

表1 5月地表水樣品中總磷濃度統計結果

從表1可以看到，在分析的62個水樣中，總磷變化范圍為0.002 5～1.68 mg/L。總磷的均值為0.25 mg/L變異系數為1.60。在河流方面，以平陰縣距湖20 km范圍內存在高值集中區。流域總磷濃度標準為0.2 m/L，而湖水中總磷濃度標準為0.05 mg/L，流域總磷濃度標準是湖水總磷濃度標準的4倍，從整體上看，流域上總磷超標呈點源，如大汶河流域只有個別點超標，整體流域不超標。

3.2 東平湖內總磷現狀

東平湖湖水樣品中總磷分析結果如表2和圖3。

表2 5月東平湖湖水樣品總磷濃度統計結果

從表2可以看到東平湖湖水，總磷變化范圍為0～0.13 mg/ L。平均值為0.039 mg/L，變異系數為0.65。空間分析顯示，東平湖全磷以西南側、北側含量較高，北側存在一定的入湖擴散趨勢。

4 東平湖總磷污染來源解析

4.1 南水北調來水及大汶河對湖泊總磷的影響

在2018年對東平湖補給來源南水北調東線和大汶河進行連續監測表明（見圖2），東平湖湖南和湖北監控斷面僅有1月、3 月和4月調水期間總磷超標，濃度超過0.05 mg/L，王臺大橋的監測結果全年符合0.2 mg/L的河流標準，但在6月、9月和10月超過湖泊0.05 mg/L的標準。一方面表明通過南水北調的來水很有可能對湖水引起攪動作用，將沉積物中堆積的含磷物質帶到上層水體之中，總磷含量上升，但隨著調水持續，出水增加及雨季到來，東平湖總磷濃度趨于穩定，基本保持在0.04 mg/L左右；王臺大橋監控斷面數據表明，大汶河來水對湖內總磷存在一定的貢獻。另一方面也表明，即便大汶河來水超過湖泊的標準，但是進入湖泊后，只是增加了負荷量，并未對東平湖總磷濃度產生影響，這也表明大汶河總磷對東平湖貢獻比例較小。

圖2 2018年1—12月大汶河和東平湖國控斷面總磷動態

4.2 企業對東平湖總磷含量的影響

企業來源是湖泊中總磷的主要來源之一[3]。東平湖附近的排污企業分布如圖3。從圖中可以看出，大汶河是東平湖的唯一入湖水源，沿線主要的排污口有14個，污染源為流域內的城鎮生活污水和工業廢水等，其中工業污染90%以上的行業為化工、造紙、冶金和飲食等。改變不合理和粗放型的經濟發展模式，大力推行以清潔生產為代表的產業結構，推動流域內的工業升級換代，嚴格監控大汶河如東平湖的水源質量，以此控制東平湖外源性營養物質的輸入。

圖3 東平湖流域排污企業分布圖

4.3 農業對湖水總磷影響潛在風險分析

農業面源污染問題越來越引起政府和學者們的重視。磷素是農業面源污染和引發湖泊發生富營養化的主要因子之一。磷肥施用量的逐漸增加，土壤全磷含量總體水平也在不斷上升，超過了作物生長的需求并且普遍出現盈余現象。一方面導致施肥經濟效益顯著下降，同時也會加大土壤磷素向水體流失的風險，對流域水環境質量構成嚴重威脅。東平湖周邊存在大面積種植小麥和大蒜的農田，對作物的農藥和化肥的使用會增加土壤中磷的含量，因此會有部分磷元素隨降水和地表徑流等因素產生一定的影響。

5 結論

通過對東平湖總磷的年際變化規律進行對比，理清了水體總磷的來源，為東平湖水體總體達標提供管理的科學依據。