丹江口水庫營養程度評價及富營養化防治研究

劉 佳，湯 瑜，田 坤

（1.湖北省生態環境廳十堰生態環境監測中心；2.湖北守正檢測科技有限公司，湖北 十堰 442000）

丹江口水庫位于漢江中上游，分布于湖北省丹江口市和河南省淅川縣，其主要由漢江庫區和丹江庫區兩個庫區組成。丹江口大壩加高后，正常蓄水位由157 m增至170 m，控制流域面積為9.5萬km，水域面積達到1 050 km，多年平均入庫水量為394.8億m，蓄水量達290.5億m。丹江口水庫是我國目前功能較多且所起作用很大的特大型水庫之一，在防洪、發電、養殖和旅游等領域都發揮關鍵性作用，對我國未來發展有極其重要的影響。

1 丹江口水庫現狀

丹江口水庫作為我國特大型水庫之一，作用極為明顯。自建成以來，該水庫為漢江下游人口消除洪水威脅數十次。同時，丹江口水庫擔負著為周邊耕地灌溉的功能，大幅度降低了灌溉成本，起到防旱作用。除此以外，丹江口水庫建設水電站進行水力發電，為周邊省市提供了大量電力資源。庫區周邊地區結合丹江口水庫的自然風景，大力發展旅游業，因此丹江口水庫的存在有力地推動了當地經濟的快速發展。

丹江口水庫是我國南水北調中線工程的核心水源區，擔負著向北方地區供水的重任。數據顯示，截至2021年10月底，丹江口水庫已累計向北方調水430億m。當地政府正在不斷加強丹江口水庫周邊區域的水污染治理，不斷完善丹江口水庫周邊基礎設施。除此以外，相關部門還在丹江口水庫周圍大力構建生態屏障，為維護丹江口水庫水質安全下足功夫，從根本上保護水源區生態環境。

2 丹江口水庫營養程度評價

丹江口水庫的營養程度評價對于當地甚至我國整體流域規劃來講都有重要作用，一旦水庫出現富營養化，將會對水庫中魚類和其他生物造成巨大的威脅，也會影響居民飲水安全。調查數據顯示，2017-2018年，丹江口水庫綜合營養狀態指數保持在23.86～46.04，水體處于中營養狀態，但是個別月份營養狀態處于中下水平，對水庫整體營養程度存在一定影響。相關部門應該根據丹江口水庫各點位營養狀態來部署工作，控制水庫整體營養程度，并加強實時監測，如若有突發情況，也能根據實際情況及時研究出對策，避免水體富營養化。

丹江口水庫的營養程度評價離不開對相關營養指標的分析，其中最為關鍵的是分析水體有機污染程度和藻類生長繁殖的限制因子總磷（TP）。二者能夠表現水庫的真實營養狀態，要對其進行有效治理，避免藻類植物過度繁殖，并根據營養狀態分析數據，采取措施進行針對性防治，以免水體富營養化。

3 丹江口水庫富營養化發生機制

丹江口水庫對于整個南水北調中線工程來說有極其重要的作用。水庫富營養化不僅僅是外部因素造成的，其內部因素同樣有較大的作用。從外部因素來看，流進水庫的營養物質雖然會對其造成一定影響，卻不能短期內讓其富營養化。從內部因素來看，不管是進水還是放水，都會使得水庫底層的泥土翻滾，底泥沉積的營養物質被析出，使得水庫營養指標有所上升。如若丹江口水庫自身污染嚴重，便會出現富營養化，導致水質急劇下降，無法滿足南水北調中線工程水源標準。對丹江口水庫富營養化發生機制進行研究，可以防止其富營養化，促進社會經濟持續發展。

3.1 氣候條件

丹江口水庫位于亞熱帶季風氣候區，周邊分布著眾多的山谷、河流等。丹江口水庫形成了光照充足、熱量豐富的區域性小氣候，使得水庫周圍植被茂密，地表土壤富含營養物質。一旦遇到下雨天氣，這些營養物質便會隨雨水流進丹江口水庫，從而為水庫內的動植物提供大量營養物質，造成水體向富營養化發展。因此，要做好水土流失控制和水庫營養狀態監測，更好地推動丹江口水庫發展。

3.2 營養物質輸入

3.2.1 漁業養殖

丹江口水庫周圍居民部分以漁業養殖為生，而漁業養殖不可避免地需要向漁業養殖區投加魚料等營養物質。一般來說，漁業養殖區與丹江口水庫是連通的，沒有將水源完全隔離，只是使用網箱等措施將魚苗隔離，這樣就會導致漁業養殖投加的部分營養物質隨水流進入水庫中。這些營養物質會使丹江口水庫中化學需氧量（COD）、TP等增加，導致水庫富營養化，而且殘余魚料和魚糞也會對水庫造成二次污染。只有從根本上把控漁業養殖范圍和程度，才能更好地避免丹江口水庫富營養化。

3.2.2 農業污染

農業污染也是造成水庫富營養化的因素之一。部分農田分布在丹江口水庫入庫區的河流附近，仍采用傳統耕作方式。為提高農作物產量，農民大量使用化肥、農藥，使得土壤內的營養物質比較豐富。一旦遇到下雨天氣，水流便會攜帶這些營養物質流入丹江口水庫中，使得水庫富營養化速度加快。同時，農作物種植產生的一些廢物被帶入丹江口水庫中，也會對其造成一定污染。

4 丹江口水庫富營養化防治對策

從富營養化發生機制來看，丹江口水庫要想避免水體富營養化，首先需要進行實時監測，而后需要根據監測數據采取防治對策。

4.1 建立自動監測系統

目前，丹江口水庫僅有壩上中和五龍泉兩座水質自動監測站，不能完全滿足庫區自動監測要求。建立丹江口水庫自動監測系統是避免水庫富營養化的根本措施。要對水庫進行實時監測，一旦水庫發生突發性污染，就根據實時監測數據進行污染區域劃分和治理方法研究，根據水庫的當前狀態安排后續工作。開閘放水前要了解水源質量，避免污染水源輸出水庫。

4.2 控制外源污染

控制外源污染能夠防止丹江口水庫富營養化，只要保證水庫內水源干凈，減少污染輸入，便能使其發揮最大的作用。想要控制外源污染，首先要切實改善上游來水水質，開展上游村級垃圾清潔、河面打撈、網箱退養、河道綜合治理、河道生態修復及水土流失治理等工作。其次，要進一步治理和控制流域內農村面源污染，調整農業種植結構，減少農藥和化肥的使用。只有把控好農業生產中氮肥、磷肥的使用，才能避免其對水庫造成污染。最后，要改進污水處理廠現有工藝，對居民生活用水、工業廢水等污水中的氮、磷等進行充分處理，實現中水回用，避免其對水庫造成污染。

4.3 治理內源污染

要想避免水體富營養化，丹江口水庫必須重視內源污染治理。一旦水體出現富營養化，即使沒有外界營養物質輸入，其內部也能靠營養循環自給自足，而治理費時費力，效果可能不太明顯。只有做好預防，減少外源污染，堅持“山水林田湖草”共同治理，構建生態安全格局，才能更加有效地遏制丹江口水庫富營養化。

4.4 發展生態漁業

對漁業養殖進行整改是控制丹江口水庫富營養化的有效措施之一。要注重生態漁業養殖，防止過度漁業養殖，根據實際情況把控養殖規模，保證其不對水庫造成不可控影響。要采取科學投喂方式進行魚類喂養，根據養殖魚的種類、大小等因素決定魚料投放量，避免魚料無法被全部消耗，這樣能夠減少喂養成本，保護水資源不被殘餌污染，防止水庫富營養化。

4.5 強化協調保護

丹江口水庫流域涉及陜西、河南、湖北、甘肅、四川和重慶等6省（市），是我國最重要的水源地之一。流域內各省市要不斷深化水資源保護與水污染防治協作機制，加強政府間溝通，建立丹江口水庫保護溝通協作平臺，在跨界水體保護、突發水污染應急處置、水生態保護與修復等方面廣泛開展協作。要進一步完善流域生態補償機制，推進綠色發展，建立綠色發展體系，推廣節能環保產業、清潔生產和循環經濟產業，開展節水行動，降低能耗，實現上下游互利共贏。

5 結語

丹江口水庫對于我國來講有著極其重要的戰略意義，一旦水庫出現富營養化，將會對整個社會發展造成嚴重影響。只有根據實際情況，做好各類防范措施，才能更好地對水庫進行保護，減小其出現富營養化的可能性。只有保證丹江口水庫水質安全，才能保證我國南水北調中線工程的順利運行，不斷推動我國社會經濟的穩步發展。