安峰山水庫水華的遙感監(jiān)測研究

中圖分類號：X524 文獻標志碼：A 文章編號：1004—6755（2025）10-0059-04

Abstract：Anfengshan Reservoir is an important reservoir in Lianyungang. It is prone to algal blooms， resulting in water quality degradation. Remote sensing monitoring technologies such as unmanned vessel aerial surveying and unmanned aerial vehicle aerial photography were adopted，combined with manual sampling to monitor and analyze the reservoir，The concentrations of total phosphorus and total nitrogen were 0.10mg/L and 1. 08mg/L . The average values of algae density and chlorophyll measured by aerial survey were 1.436×10⁷ cells/L and 14.9ug/L . The results indicated that excess nutrients，aquaculture pollution，flood season and shallower water stage were the main causes of algal blooms. This article analyzed the causes of algal blooms through remote sensing monitoring technology，providing new ideas for the governance of reservoir.

Key words： Anfengshan reservoir; algal bloom;eutrophication; remote sensing technology； environmental monitoring

近年來，隨著第一、第二產業(yè)的發(fā)展，湖庫水質受到嚴重影響，汛期湖庫水華頻發(fā)，引起社會廣泛關注。2007年，太湖藍藻暴發(fā)，導致無錫市自來水污染[]。同年，巢湖也暴發(fā)水華，水面漂浮死魚，嚴重影響到周邊群眾的生活質量[2]。湖庫不同于河流，河流具有流動性，而湖庫“波瀾不驚”，目前控藻技術也各有短板，物理法以人工打撈為主，成本高，難以長效；化學法有二次污染風險，容易對水質產生影響[3]；生物法則見效慢，有外來物種入侵風險[4-5]，因此預防為主的重要性更為凸顯。安峰山水庫是連云港市重要湖庫之一，本文以安峰山水庫為研究對象，采用無人機航拍、無人船航測以及人工網(wǎng)格布點等監(jiān)測方式，對安峰山水庫進行調查，探究藻類暴發(fā)原因，為湖庫治理提供新思路。

1 監(jiān)測情況

1.1 監(jiān)測方案

對安峰山水庫進行調查，采用“人工 + 遙感”雙監(jiān)測模式，人工網(wǎng)格化布點、無人船航測、無人機航拍等方式對安峰山水庫進行調查。網(wǎng)格化布點法對安峰山庫區(qū)及入庫河流水質進行人工現(xiàn)場調查，如圖1所示，共有24個監(jiān)測點位，其中庫 N1～ 庫N12為庫區(qū)內12個監(jiān)測區(qū)域點位，庫 ΔW21～ 庫W32為入庫河流布設的監(jiān)測點位。利用無人船對安峰山水庫進行全掃描，監(jiān)測指標包含藻密度、葉綠素、溶解氧、pH值、水溫、電導率，船速控制在1.0～2.0m/s 。利用無人機的“空對地\"優(yōu)勢，航拍庫區(qū)水面及周邊的全景影像，分析庫區(qū)藻類的生長和分布情況。

圖1網(wǎng)格化布點監(jiān)測點位

1.2 技術手段

監(jiān)測設備及技術路線如表1所示。

表1監(jiān)測設備情況

1.3 監(jiān)測項目

網(wǎng)格化布點采樣監(jiān)測項目為 ΔpH 值、水溫、葉綠素、藻密度、溶解氧、透明度，高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、總磷、總氮、氨氮。無人船航測監(jiān)測項目為 ΔpH 值、水溫、葉綠素、藻密度、溶解氧。

1.4 評價方法

水質監(jiān)測指標評價以《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838—2002）“表1地表水環(huán)境質量標準基本項目標準限值\"中Ⅲ類為標準6，評價超標倍數(shù)；水華評價參照《水華遙感與地面監(jiān)測評價技術規(guī)范》（HJ1098—2020）[7]。

2 監(jiān)測結果

2.1 網(wǎng)格化手工監(jiān)測

網(wǎng)格布點手工監(jiān)測數(shù)據(jù)結果如表2所示。入庫河流水質較差，V類水占比 12.5% . IV 類水占比 87.5% ，無Ⅲ類水。

表2監(jiān)測數(shù)據(jù)情況

2.2 無人船航測

航測藻密度和葉綠素均值分別為 1.436× 10⁷ cells/L和 14.9ug/L （輕度水華），高值區(qū)藻密度濃度達 9.848×10⁷ cells/L，葉綠素濃度達85.5ug/L （中度水華），水溫 25.2～30.0^°C 之間，安峰山水庫總體上呈輕度水華。

2.3 無人機航拍

利用無人機空對地優(yōu)勢，低空航拍湖庫周邊及湖庫藻類暴發(fā)情況，安峰山水庫周邊不少溝渠、藕塘、魚塘等水面大量水質生物覆蓋，導致水中含氧量降低，魚蝦缺氧，藻類大規(guī)模暴發(fā)。

3分析與討論

3.1 自然因素

安峰山水庫是淺水型湖庫，最低處水位不到30cm ，導致底泥中氮磷等營養(yǎng)物質在船舶等外力作用下釋放到水體中，增加水中營養(yǎng)物質濃度[8]。2025年冬春以來，安峰山水庫庫區(qū)溫度偏高且少雨，5月份平均降水量較常年偏少近五成，水位僅14.92m ，較去年同期下降了 1.47m ，水量總體偏低。進入6月后持續(xù)高溫少雨，加之營養(yǎng)物質過剩，為藍藻繁殖提供了有利的生長條件。石梁河水庫是江蘇第一大人工水庫，將兩者比較，指標如圖2、圖3所示。2024年，安峰山水庫總磷年均濃度低于石梁河水庫，高錳酸鹽指數(shù)年均濃度高于石梁河水庫。從2025年起，安峰山水庫總磷和高錳酸鹽指數(shù)濃度呈一路走高態(tài)勢。2025年1—6月，安峰山水庫藻密度和葉綠素月均濃度遠超石梁河水庫，分別是石梁河水庫的8.2倍和3.3倍。一方面，石梁河水庫庫容大，是安峰山水庫的4倍，水體自凈能力強；另一方面，石梁河水庫約 91% 的水域水深超 3m ，約 59% 水域超過 5m ，水位遠高于安峰山水庫，安峰山水庫較低的水位加劇了底質中營養(yǎng)物質的釋放。

圖2安峰山水庫和石梁河水庫營養(yǎng)鹽比較

圖3安峰山水庫和石梁河水庫藻密度和葉綠素比較

3.2 養(yǎng)殖污染

安峰山水庫周邊藕塘、魚塘遍布，養(yǎng)殖廢水通過水網(wǎng)遍布溝渠匯聚積累，水質普遍較差，馬溝是

連接安峰山水庫和種馬場水庫的重要通道，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)總磷濃度為 0. 21mg/L ，化學需氧量濃度為30mg/L ，高錳酸鹽指數(shù)濃度為 7.4mg/L ，分別超

地表水Ⅱ類水標準限值（湖、庫）2.1倍、1.2倍和1.5倍。汛期開閘泄洪，周邊溝渠較差水進入湖庫，導致庫區(qū)營養(yǎng)物質濃度升高，水質下滑嚴重。

3.3 行洪影響

2024年安峰水庫年均濃度處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，如表3所示。

表32024年安峰山水庫綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù) （Σ ）

從2024年監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，安峰水庫主要污染指標為五日生化需氧量、化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷。7月總磷達 0.13mg/L ，超地表水Ⅲ類標準限值（湖、庫）1.6倍，8—9月也均超地表水Ⅲ類標準限值（湖、庫）0.6倍；7—10月化學需氧量分別超地表水Ⅲ類標準限值（湖、庫）0.4倍、0.3倍、0.3倍、0.2倍；8—10月總磷分別超地表水Ⅲ類標準限值（湖、庫）0.3倍、1.0倍、0.4倍。汛期安峰山水庫水質受行洪影響，上游來水較差，導致湖庫營養(yǎng)物質濃度升高，水質下滑明顯。

4對策與建議

4.1清淤截流，精準施策

對人庫河流開展跟蹤水質監(jiān)測，找準污染源，截流管控水質較差溝渠，嚴控污染來源[9]。合理規(guī)劃水庫周邊魚塘、藕塘尾水排放通道，減少養(yǎng)殖帶來的面源污染，管控好影響庫區(qū)水質的污染源，建設尾水處理設施，減少氮磷來源。同時，開展汛期水質監(jiān)測，掌握上游來水情況，及時采取有效措施。

4.2建設無人機機庫，日常化遙感監(jiān)測

湖庫周邊蘆葦?shù)戎脖幻ⅲ行┑胤诫y以到達，加上水庫水域面積大，導致巡查人工成本增加。無人機可以有效解決以上難點，建設無人機機庫，開展無人機日常化巡邏，能及時掌握藍藻暴發(fā)情況，有效開展打撈等應急設施，防微杜漸。

4.3構建“清水草型\"生態(tài)平衡，利用魚類放流治理藻類暴發(fā)

有計劃地投放鰱、鳙等濾食類魚類，嚴格管理，禁正投餌，控制浮游藻類暴發(fā)，有計劃地捕撈、增殖放流以維持濾食性魚類、植食性魚類、肉食性魚類種群的合理數(shù)量，嚴格管理，嚴禁電魚、過度捕撈，逐步建立“清水草型\"湖泊生態(tài)系統(tǒng)。以魚控藻（草），以藻（草）控水，保持水庫生態(tài)平衡，不斷提高水庫生態(tài)環(huán)境質量。

參考文獻：

[1」王海燕，祁昌軍.我國湖泊水環(huán)境治理效果及對策建議：以太湖和滇池為例[J].綠色科技，2022，24（20）：124—130.

[2]張民，孔繁翔.巢湖富營養(yǎng)化的歷程、空間分布與治理策略（1984—2013年）J].湖泊科學，2015，27（5）：791-798.

[3」曹晶，袁靜，趙麗，等.湖庫藍藻水華控制技術發(fā)展、應用及展望[J].環(huán)境工程技術學報，2024，14（2）：487—500.

[4]趙華，趙積開，肖嫻.河湖藻類水華應急治理決策研究[J].環(huán)境科學導刊，2021，40（2）：11—13，22.

[5]王壽兵，徐紫然，張潔.大型湖庫富營養(yǎng)化藍藻水華防控技術發(fā)展述評[J].水資源保護，2016，32（4）：88-99.

[6」國家環(huán)境保護總局地表水環(huán)境質量標準：GB3838—2002[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2019.

[7]生態(tài)環(huán)境部.水華遙感與地面監(jiān)測評價技術規(guī)范（試行）：HJ1098—2020S.北京：中國環(huán)境科學出版社，2020.

[8］謝平.淺水湖泊內源磷負荷季節(jié)變化的生物驅動機制[J].中國科學（D輯：地球科學），2005（S2）： 11-23

[9]季相星，王普力，王瑜.小塔山水庫富營養(yǎng)化評價及防治對策[J].河北漁業(yè)，2020（12）：52-55.

（收稿日期：2025-08-19）