洋河水库富营养化评价及防治对策_李文奇
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湖泊富营养化的成因及防治措施
湖泊富营养化是指湖泊中营养物质过多,导致水体富营养化的现象。
这种现象会导致水体中藻类、浮游生物等生物大量繁殖,使水体变得浑浊,甚至会引发水华等问题,对水生态环境造成严重影响。
湖泊富营养化的成因主要有以下几个方面:
1.农业生产。
农业生产中使用的化肥、农药等会随着雨水流入湖泊中,导致湖泊富营养化。
2.城市化进程。
城市化进程中,排放的污水、垃圾等会直接或间接地进入湖泊中,导致湖泊富营养化。
3.气候变化。
气候变化会导致降雨量和温度的变化,进而影响湖泊中营养物质的含量和分布。
为了防止湖泊富营养化,我们可以采取以下措施:
1.加强环境监测。
对湖泊的水质、营养物质含量等进行定期监测,及时发现问题并采取措施。
2.加强农业生产管理。
加强对农业生产中化肥、农药等的管理,减少对湖泊的污染。
3.加强城市污水处理。
加强城市污水处理设施的建设和管理,减少对湖泊的污染。
4.加强宣传教育。
加强对公众的环保意识宣传和教育,提高公众对湖泊保护的重视程度。
湖泊富营养化是一个严重的环境问题,需要我们采取有效的措施进行防治。
只有加强环境监测、加强农业生产管理、加强城市污水处理和加强宣传教育等多方面的努力,才能有效地保护湖泊生态环境,维护人类的生存环境。
洋河水库污染现状及对策分析蔡金傍;李文奇;逄勇;周怀东【期刊名称】《水利水电技术》【年(卷),期】2006(037)005【摘要】通过对洋河水库污染源进行了调查分析,结果表明:(1)西洋河淀粉废水和东洋河地表径流是水库的主要污染源;(2)2004年西洋河淀粉废水排入洋河水库的总磷量为19.4 t,占全年入库总磷量的68.5%;(3)东洋河流域含氮量比较高,2004年通过地表径流带入水库的总氮量为292.8 t,占全年入库总氮量的50.2%.在调查水库污染源的基础上,建立水库水质经验模型并分别对模型进行验证,结果表明,OECD 模型能较好预测洋河水库总氮、总磷浓度.最后利用该模型,对所提出的洋河水库富营养化防治方案进行计算分析比较,并确定合适的防治方案.【总页数】4页(P10-13)【作者】蔡金傍;李文奇;逄勇;周怀东【作者单位】河海大学,环境科学与工程学院,江苏,南京,210098;中国水利水电科学研究院,水环境研究所,北京,100038;河海大学,环境科学与工程学院,江苏,南京,210098;中国水利水电科学研究院,水环境研究所,北京,100038【正文语种】中文【中图分类】TV141.2【相关文献】1.洋河水库上游流域污染源调查与分析 [J], 李凤彬;王佰梅2.洋河水库流域污染治理技术方案研究 [J], 孟祥琴;陈伟;李春秀;祁麟;贾新丽3.洋河水库污染现状及防治对策探讨 [J], 冯建社;凌绍华4.洋河水库流域非点源污染迁移特性及流域数学模型的构建 [J], 李大鸣; 栗琪程; 卜世龙; 张弘强; 李彦卿; 顾利军; 姚志帆; 傅长锋5.洋河水库流域面源污染负荷的空间分布特征 [J], 陈平;傅长锋;及晓光;李大鸣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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摘要:对2002年~2012年洋河水库水质监测结果进行分析和评价。
结果表明,仅2007年洋河水库的水质未达到Ⅱ类水质标准。
主要超标项目为:高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷。
综合营养状态指数为24.89~28.81,均处于贫营养状态。
chla季节变化较为明显。
关键词:水质;污染物;富营养化;洋河水库Abstract: The 2002 ~ 2012 monitoring results in the Yanghe River reservoir water quality analysis and evaluation. The results show that the water quality of the Yanghe River reservoir, only in 2007 did not reach the second class water quality standard. The main projects are: exceed the standard potassium permanganate index, chemical oxygen demand, ammonia nitrogen, total phosphorus, biochemical oxygen demand. Comprehensive nutrition state index was 24.89 ~ 28.81, are in poor nutritional status. Chla seasonalvariation is obvious.Key words: Water quality; pollution; eutrophication; the Yanghe River reservoirTV62A2095-2104(2013)洋河水库修建于1960年,主要用于提供城市生活用水和农业灌溉用水,属中型水利工程,控制流域面积755km2,总库容3.53亿m3。
DOI:10 16616/j cnki 10 ̄1326/TV 2019 10 05变化环境下洋河水库水质及蓄水变量相关性分析赵秋娜(河北省秦皇岛水文水资源勘测局ꎬ河北秦皇岛㊀066000)ʌ摘㊀要ɔ㊀随着环保力度加强ꎬ2015年开始ꎬ洋河流域先后采取了大量工程及管理措施ꎬ流域情况已随之发生变化ꎮ本文选取了2014 2018年逐月水质评价数据ꎬ结合水温指标ꎬ从水库蓄水变量相关性角度尝试分析了洋河水库水质营养化情况ꎮ首次运用灰色关联分析法将2014 2018年蓄水变量数据㊁叶绿素a和总磷㊁总氮的叠加数据分别进行关联分析ꎮ经研究ꎬ蓄水变量关联度最好年份为2015年ꎬ最差年份为2016年ꎻ叶绿素a关联度最好年份为2017年ꎬ最差年份为2018年ꎮʌ关键词ɔ㊀洋河水库ꎻ富营养化ꎻ灰色关联分析法ꎻ蓄水变量中图分类号:X832㊀㊀㊀㊀文献标志码:B㊀㊀㊀㊀文章编号:2096 ̄0131(2019)10 ̄016 ̄04CorrelationanalysisofwaterqualityandstoragevariablesofYangheReservoirunderchangeableenvironmentZHAOQiuna(HebeiQinhuangdaoHydrologyandWaterResourcesInvestigationBureauꎬQinhuangdao066000ꎬChina)Abstract:WiththestrengtheningofenvironmentalprotectionꎬtheYangheRiverbasinhastakenalargenumberofengineeringandmanagementmeasuressince2015ꎬandthebasinsituationhaschangedaccordingly.Basedonthemonthlywaterqualityevaluationdatafrom2014to2018ꎬandcombinedwithwatertemperatureindexꎬthispaperattemptstoanalyzetheeutrophicationofYangheReservoirfromtheperspectiveofcorrelationwithreservoirstoragevariables.Forthefirsttimeꎬgreycorrelationanalysiswasappliedtoanalyzethewaterstoragevariabledataꎬchlorophyllaandthesuperpositiondataoftotalphosphorusandtotalnitrogenfrom2014to2018respectively.Accordingtoresearchꎬthecorrelationdegreeofwaterstoragevariablesisbestin2015andworstin2016.Thebestyearforchlorophyllacorrelationis2017ꎬandtheworstyearis2018.Keywords:YangheReservoirꎻeutrophicationꎻgreyrelationalanalysismethodꎻwaterstoragevariable收稿日期:2019 ̄03 ̄25作者简介:赵秋娜(1964 )ꎬ女ꎬ高级工程师ꎬ学士ꎬ主要从事水文水资源工作ꎮ㊀㊀随着秦皇岛市经济社会的发展ꎬ水资源供需矛盾日益凸显ꎬ«秦皇岛市水利发展 十三五 规划»中明确指出ꎬ2020年要以 一路双线㊁东西互济㊁三库联调㊁四区双水 的供水基本框架ꎬ构建多水源互补㊁丰枯调剂的供水安全网络ꎮ洋河水库是供水网络中主要地表水源地之一ꎬ设计总库容为3 86亿m3ꎮ近些年水质监测结果表明ꎬ水库富营养化问题时有发生ꎬ部分时间水质无法达到饮用水标准ꎮ该问题已经引起诸多专家学者关注ꎬ早在2013年ꎬ孙耀恒等[1]就开展了AGP实验ꎬ探寻了水库富营养化成因ꎻ冯建社等[2]2014年针对污染现状进行了评价并提出了防治对策ꎮ此后李凤彬等[3]把重点放在了上游污染源调查分析上ꎻ陈平㊁李大鸣等[4 ̄5]运用数值模拟方法研究了上游面源污染负荷的空间分布特征ꎮ上述研究成果为水质治理提供了重要参考ꎮ秦皇岛市近几年加大上游环保监管力度ꎬ组织编制了«洋河水源地安全保障达标建设实施方案»ꎬ2015年开始ꎬ县㊁市两级政府先后筹资兴建了雨花台㊁双望㊁富贵庄等多个污水处理厂并逐步开始运营ꎮ本文选取2014 2018年逐月水质评价数据ꎬ首次结合水温指标从水库蓄水变量相关性角度尝试分析了变化环境下洋河水库水质营养化情况ꎮ1㊀研究区概况1 1㊀水库自然地理状况洋河水库位于抚宁区大湾子村北ꎬ水库控制流域面积为755km2ꎬ为洋河总流域面积的68%ꎬ是一座以防洪㊁灌溉为主ꎬ兼顾防洪㊁发电㊁旅游等综合利用的大(2)型水利枢纽工程ꎮ水库75%保证率可供水量为0 61亿m3ꎬ95%保证率可供水量为0 33亿m3ꎮ洋河水库为东北 西南走向不规则的狭长矩形区域ꎬ东西长约42 7kmꎬ南北宽约37 7kmꎬ地势东北高西南低ꎬ境内较大支流主要有东洋河㊁西洋河㊁迷雾河和麻姑营河ꎮ1 2㊀改善水质所采取的工程措施卢龙县内建设养殖小区49个(含附属设施)ꎬ实现畜禽集中养殖ꎬ污染物收集治理ꎮ实施甘薯淀粉粉浆水收集工程ꎬ建设粉浆水收集池187个ꎮ拟实施洋河水库一级保护区隔离防护工程ꎮ西洋河上游流域建设污水处理厂6座ꎬ总处理规模11 55万m3/dꎬ主要收集处理生活和生产污水以及河段污水ꎬ具体见表1ꎮ表1㊀洋河上游污水处理厂建设情况2㊀数据收集分析及评价方法本文主要收集了2014 2018年逐月降水㊁气温系列整编资料ꎬ逐月洋河水库坝前水位及蓄水变量系列整编资料ꎬ逐月水质监测成果资料ꎮ依据«地表水资源质量评价技术规程»(SL395 2007)湖库营养状态评价标准及分级方法ꎬ主要采用总磷(TP)㊁总氮(TN)㊁叶绿素a(Chl ̄a)㊁高锰酸盐指数(CODMn)㊁透明度(SD)指标ꎬ根据计算营养状态指数(EI)值确定水质营养化程度ꎮ20<EIɤ50时为中营养ꎻ50<EIɤ60时为轻度富营养ꎻ60<EIɤ80时为中度富营养ꎻ80<EIɤ100时为重度富营养ꎮ经计算洋河水库2015 2016年营养化问题较为明显ꎬ2018年9 11月出现轻度富营养ꎮ2014 2018年逐月水库富营养化结果见图1ꎮ图1㊀2014 2018年逐月水库富营养化情况赵秋娜/变化环境下洋河水库水质及蓄水变量相关性分析㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀3㊀相关性分析研究将2014 2018年每月蓄水变量数值及水温数据分别绘制折线图ꎬ并把相应月份的总磷㊁总氮值叠加ꎬ同叶绿素a指标也分别绘制折线图ꎬ见图2ꎮ图2㊀2014 2018年逐月水库富营养化情况㊀㊀通过图1㊁图2ꎬ可以较为明显地看出:a 蓄水变量变化趋势和总磷㊁总氮及叶绿素a指标的变化趋势基本一致ꎬ主要表现在汛期6 8月及9月蓄水变量增加出现峰值时ꎬ总磷㊁总氮及叶绿素a指标均会随之增加ꎬ出现尖峰ꎻ当汛前4月㊁5月及6月蓄水变量减少出现波谷时ꎬ响应指标也逐渐减少ꎬ表现出波谷ꎮb 水温每年变化较为稳定ꎬ7 9月温度达到最高出现峰值ꎬ而叶绿素a指标也随之出现峰值ꎮ冬季温度较低情况下出现轻度富营养化的情况ꎬ主要是营养盐含量底值较高ꎬ即受上一年度累计量影响ꎮ如2015年12月出现轻度富营养化后ꎬ在无明显降雨因素情况下ꎬ营养盐量持续保持较高水平ꎬ至2016年1 4月ꎬ仍出现轻富营养化情况ꎮ同样ꎬ2016年11月营养盐含量较高也影响了2017年1 2月的水质ꎮc 纵向分析ꎬ2014 2018年轻度及中度富营养化发生月份呈现下降趋势ꎬ并且2018年总氮㊁总磷及叶绿素a指标值均呈现出下降趋势ꎮ通过上述分析ꎬ蓄水变量增加ꎬ即水库来水时ꎬ相应总磷㊁总氮等因子随之变大ꎬ汇入水库后导致水库水质变差ꎬ这与之前学者研究成果吻合ꎬ说明汛期来水携带了大量污染因子ꎮ为进一步量化这种关联关系ꎬ选用灰色关联分析法(灰色关联分析法基于的是因素之间发展趋势的相似或相异程度ꎬ亦即 灰色关联度 ꎬ是衡量因素间关联程度的一种方法)ꎬ将2014 2018年每年蓄水变量数据㊁叶绿素a和总磷㊁总氮的叠加数据分别进行关联分析ꎮ蓄水变量关联度最好年份为2015年ꎬ达到0 64ꎻ最差年份为2016年ꎬ为0 36ꎻ5年平均值为0 48ꎮ叶绿素a关联度最好的年份是2017年ꎬ达到0 63ꎻ最差是2018年ꎬ为0 36ꎻ5年平均值为0 47ꎮ具体见表2㊁表3ꎮ表2㊀2014 2018年蓄水变量和TP+TD关联度分析结果表3㊀2014 2018年叶绿素a和TP+TD关联度分析结果4㊀结论与建议4 1㊀结论本文分析了2014 2018年洋河水库水质监测结果ꎬ通过近5年水库富营养化情况及总磷㊁总氮指标分析ꎬ轻度及中度富营养化发生月份呈现下降趋势ꎬ并且2018年总氮㊁总磷及叶绿素a指标值也呈现出下降趋势ꎬ初步说明了近几年洋河水库上游规划建设的诸多工程措施以及市㊁县两级政府加大环保力度已初见成效ꎮ通过分析ꎬ蓄水变量变化趋势和总磷㊁总氮及叶绿素a指标的变化趋势基本一致ꎬ主要表现在蓄水变量增加出现峰值与减少出现波谷时ꎬ总磷㊁总氮及叶绿素a指标响应指标也逐渐减少ꎬ表现出波谷ꎮ由灰色关联分析法得知ꎬ蓄水变量数据和总磷㊁总氮的叠加数据5年平均关联度为0 48ꎬ而叶绿素5年平均关联度为0 47ꎬ为中等程度相关ꎮ在上游污染源治理工作基础上ꎬ通过需水变量和水质之间的相关性分析ꎬ进而通过对水库蓄水量改变达到预防水质恶化和调节水质的目的ꎬ具有较重要的实际应用价值和意义ꎮ4 2㊀建议限于水质监测资料仅有月数据ꎬ在相关性分析过程中月度内的变化不能够被反映出来ꎬ且影响水质变化的因素较多ꎬ近几年降水量年际变幅较大ꎬ建议进一步开展相关研究和增加水质变化期间的数据监测频率ꎬ为后续研究提供基础参考ꎮ参考文献[1]㊀孙耀恒ꎬ陈建平ꎬ江宽.AGP实验在水库富营养化研究中的应用[J].水资源与水工程学报ꎬ2013ꎬ24(3):206 ̄208. [2]㊀冯建社ꎬ凌绍华.洋河水库污染现状及防治对策探讨[J].环境与发展ꎬ2014ꎬ26(3):109 ̄111.[3]㊀李凤彬ꎬ王佰梅.洋河水库上游流域污染源调查与分析[J].海河水利ꎬ2015(3):17 ̄19ꎬ55.[4]㊀陈平ꎬ傅长锋ꎬ及晓光ꎬ等.洋河水库流域面源污染负荷的空间分布特征[J].水生态学杂志ꎬ2018ꎬ39(6):58 ̄64. [5]㊀李大鸣ꎬ卜世龙ꎬ顾利军ꎬ等.基于MIKE21模型的洋河水库水质模拟[J].安全与环境学报ꎬ2018ꎬ18(3):1094 ̄1100.赵秋娜/变化环境下洋河水库水质及蓄水变量相关性分析㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。
调查研究185产 城洋河水库水质富营养化的现状与防治张云佑摘要:水体富营养化造成藻类过量繁殖是一个全球性的问题,本文在洋河水库富营养化的污染特征和污染成因认识基础之上采用法律、经济、技术等综合管理手段,提出污染控制对策和方案;实现对洋河水库水域环境的科学管理和水库富营养化污染的综合整治。
关键词:洋河水库;富营养化;污染成因;污染控制水是农业的命脉,是工业及城市的血液,是人类赖以生存的基本物质,随着社会经济的飞速发展,工农业用水量逐年递增,水资源供需矛盾变得日益突出,而水资源污染也日益严重,许多湖泊、水库进入富营养化状态。
富营养化的防治已成为全球关注的话题。
1 基本情况洋河水库始建于1959年,位于河北省秦皇岛市抚宁区北10km,控制流域面积755km 2。
库容约3.86亿m 3,是以防洪、城市供水为主,兼发电、蓄水灌溉、水产养殖的大型水库。
近些年受上游工农业生产及农村污染不断增加的影响,加之持续干旱,导致水库水量剧减,洋河水库水质不断恶化,库区富营养化问题日益突出,治理洋河水库富营养化已成迫在眉睫的事情。
2 富营养化的标准水体富营养化是指在人类活动影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入缓流水体,导致某些特征性藻类(如蓝藻、绿藻)的异常增殖,形成水华,水质变坏,鱼类及其他生物大量死亡。
当藻类残体腐烂分解时又会更多消耗氧,溶解氧耗尽后,有机物又通过水中厌氧微生物分解,产生甲烷、硫化氢等恶臭气体,使水体变质。
自然的富营养化是一个漫长的过程,以几百万年计,而人为的富营养化只需几年或十几年,所以要通过对人为影响的控制达到治理的目的。
3 富营养化的成因3.1 外源方面3.1.1 上游河道污水排放库区上游有两个乡镇8万多人口,农村生产生活过程中产生的固体废弃物和废水,绝大部分不经过处理就直接排入河道,造成水体污染。
3.1.2 农业面源污染化肥和农药的不合理施用,造成大量毒液残留。
大量氮、磷营养元素随农田排水或地表径流进入水体。
浅析湖库富营养化成因及对策摘要:本文讨论了湖库富营养化的成因及相关对策。
首先,本文讨论了湖库富营养化的成因,包括了水流,施肥等。
其次,本文针对湖库富营养化提出了一些相关的对策,例如改善水质,减少施肥等。
最后,通过实施以上对策可以有效地防止湖库富营养化。
关键词:湖库富营养化,水流,施肥,水质,对策正文:湖库富营养化是指湖库的水体由于某种外界因素的影响而产生的高营养化作用,从而使湖库水体中出现大量的有机物和无机物,并影响湖库水体的质量。
湖库富营养化的成因主要有两个:水流和施肥。
水流是湖库富营养化的主要成因之一。
随着环境的改变,湖库周围的风力、水流速度会发生一定的变化,从而使湖库水体的水流受到影响,导致湖库水体的营养物质被扰流而沉积,从而导致湖库水体的营养化。
另一方面,施肥也是湖库富营养化的重要原因之一。
施肥的过量使湖库水体中的有机物和无机物大量增加,从而导致湖库水体的富营养化。
为了防止湖库富营养化,需要采取一些有效的对策。
首先,应加强湖库水质监测,及时发现湖库水质变化,及时采取有效措施,以避免湖库富营养化的发生。
其次,应加强湖库的植被保护,减少湖库水体的营养物质的沉积。
此外,应加强对湖库水体的污染源的监测,限制施肥等污染源的排放,防止湖库水体的富营养化。
综上所述,湖库富营养化的发生主要是由水流和施肥造成的,可以通过加强湖库水质监测,减少施肥、建立湖库植被等措施来有效防止湖库富营养化。
加强环境保护,以减少湖库富营养化的发生,应成为重点任务。
具体而言,一是要加强长江流域的绿色建设,增加生态的水源,降低湖库的富营养化水平。
二是应加强针对湖库的污染源的监测和管理,特别要加强对施肥的监管,规范施肥管理,准确测定施肥量,防止施肥过量。
此外,还应加强湖库周边和河岸的个人环境卫生意识,改变民众的环境卫生行为,保护湖库水体的质量,防止湖库富营养化的发生。
另外,采用技术手段防止湖库富营养化也是一种重要的对策。
可以通过采用捕捞技术来控制湖库水体的有机物的含量,例如添加碳酸钙、磷酸钙等水性抑制剂来抑制有机物的生成。
生态修复技术对水体富营养化治理效果评估及改进建议分析水体富营养化是近年来全球范围内面临的一个严重环境问题。
富营养化的主要原因是大量的营养物质(如氮、磷)进入水体,导致藻类过度生长,形成藻华。
这不仅对水生生物造成了巨大的威胁,还破坏了水体生态系统的平衡。
为了解决这一问题,生态修复技术被广泛应用于水体富营养化治理。
本文将评估生态修复技术对水体富营养化治理效果,并提出改进建议。
在评估生态修复技术对水体富营养化治理效果时,需要考虑以下几个方面:首先,评估技术对藻华的抑制效果。
生态修复技术主要通过提高水体的透明度、降低水体中的营养物浓度以及控制藻类生长来减少藻华的形成。
例如,通过湖泊内循环水流系统可以改善水体的环境条件,抑制藻类生长。
另外,生物修复技术如利用适当的生物群落来控制藻类生长,也取得了一定的成效。
评估这些技术的效果需要考虑其在长期运行中的稳定性和持续性。
其次,评估技术对水体底泥的修复效果。
水体富营养化导致底泥中富集了大量的有机物和营养物质,这成为进一步释放藻类生长所需的营养物质的来源。
生态修复技术如湿地修复和底泥剖面修复,可以有效移除水体底泥中的营养物质并改善水质。
评估这些技术的效果需要考虑其对底泥的清除效率以及对底泥中有机物和营养物质的去除率。
此外,评估技术对水生生物的影响。
富营养化水体中形成的藻华不仅会消耗水中氧气,还会产生有毒物质,对水生生物造成直接或间接的损害。
生态修复技术应该能够提供一个良好的生态环境,保护和恢复水生生物的多样性和数量。
评估这些技术的效果需要考虑其对水生生物的生态恢复能力和生境质量的改善。
基于以上考虑,对于生态修复技术在水体富营养化治理中的改进提出以下建议:首先,需要进一步研究和开发有效的生态修复技术。
虽然已经有一些生态修复技术被应用于实践,但仍然存在许多挑战和亟待解决的问题。
例如,在修复过程中需要选择适合的植物和微生物群落,以提高修复效果。
此外,如何将生态修复技术与其他资源治理措施相结合,形成多层次、多功能的系统,也是当前研究的热点和难点。
第23卷第2期2007年3月水资源保护WATER RESOURCE S PROTEC TION Vol.23No.2Mar.2007基金项目:水利部科技创新资助项目(SCX2002 04)作者简介:李文奇(1958 ),男,天津蓟县人,高级工程师,博士,主要从事水处理和生态恢复研究工作。
E mail:lwqiwhr@洋河水库富营养化评价及防治对策李文奇1,蔡金傍2,逄 勇2,肖兴富3(1.中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京 100038; 2.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098; 3.洋河水库管理处,河北秦皇岛 066001)摘要:在分析洋河水库富营养化发展及现状的基础上,采用营养状态指数法对其营养状况进行综合评价。
评价结果表明,洋河水库富营养化日趋严重,已经由1990年的中营养发展到2004年的重度富营养。
对富营养化成因进行分析,结果表明内源污染和外源污染是造成洋河水库富营养化的主要原因,其中淀粉废水和地表径流是主要的外污染源。
最后根据分析结果提出洋河水库富营养化的防治对策。
关键词:洋河水库;水体富营养化;营养状态指数;内源污染;外源污染中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1004 6933(2007)02 0016 04Eutrophication assessment of Yanghe Reservoir and its control measuresLI W en qi 1,C AI Jin bang 2,PANG Yong 2,X IAO Xing fu 3(1.Department o f Water Environment,IW HR,Beijing 100038,China ;2.College o f Environmental Science and Engineering,Hohai University ,Nanjing 210098,China;3.Management Division o f Yanghe Reservoir ,Qinhuangdao 066001,China)Abstract:Through analysis of the development and present state of water eutrophication in Yanghe Reservoir,the water eutrophication was evaluated comprehensively by using trophic status indices.The results show that the eutrophication of Yanghe Reservoir becomes serious gradually and it has changed from the mesotrophication in 1990to severe eutrophication in 2004.The study on the causes of eutrophication shows that internal pollution sources and external pollution sources are the main causes for the eutrophication in Yanghe Reservoir,especially the starch waste water and surface runoff.According to the analysis,some countermeasures were proposed to control the eutrophication of water body.Key words:Yanghe Reservoir;eutrophication of water body;trophic status inde x;internal pollution sources;external pollution sources洋河水库是秦皇岛市重要的饮用水水源地,近些年来,随着经济活动的频繁,地表径流带入水库的营养盐不断增多,导致夏季蓝藻大爆发,水库富营养化日益严重,影响了水库的饮用水水源功能。
因此,对洋河水库进行富营养化综合评价及成因分析具有重要意义,可以为洋河水库的富营养化控制提供科学依据。
1 洋河水库基本情况洋河水库位于秦皇岛市抚宁县大湾子村北,距抚宁县城10km,于1962年建成蓄水,兴利库容1 36亿m 3,是跨流域调水工程 引青济秦!的调蓄水库。
水库控制流域面积755km 2,占洋河全流域面积的68 6%,是一座以城市供水为主,兼顾防洪、灌溉及发电等综合利用的大(∀)型水库。
水库多年平均蓄水7500万m 3,平均水面面积13km 2,平均水深5 7m 。
2 洋河水库富营养化发展及现状从十几年前开始,洋河水库就出现了富营养化特征,其表现为库水水体叶绿素a 、总氮和总磷浓度不断上升,透明度下降,夏秋季爆发 水华!现象。
水色已经由建库初期的浅蓝色变成了目前的浅绿色[1]。
1985年,水库 水华!现象不明显,主要在暑期末期,集中在水库的部分水域。
1990年7月底至9#16#月初,水库的大部分水域爆发水华!现象。
1992年9月中旬,水位48 45m、库容0 31亿m3时,水库出现了以鱼腥藻为优势种的藻类爆发性增殖,形成了水华!,水体散发出六六六!农药味道,水质指标急剧下降。
1995年11月中旬,当水位56 98m、库容1 47亿m3时,水库又出现了以颗粒直链藻最窄螺旋变形和微囊藻为优势种的藻类爆发性增殖,水体细胞密度高达3 67万个/mL,严重影响了水库功能的发挥[2]。
1999年,水库水体已达富营养化,水华!现象出现在7月中旬至9月中旬的所有水域。
目前,水库水草大面积萎缩,水体已经由1990年的草藻混合型过渡到以微囊藻为优势种的藻浊型。
水库富营养化现象日愈严重,每年夏秋季都有较大规模的以微囊藻为优势种的水华!爆发,并产生有毒有害物质,藻类死亡后尸体降解消耗水中大量溶解氧,恶化水体环境,对水生生物生长极为不利,产生令人不快的味道,同时引起供水能力下降,其水质对人体健康构成潜在威胁[3]。
水库水体呈藻浊型富营养化状态!,水质属∃~%类水质标准[4]。
3 洋河水库富营养化综合评价3.1 评价方法目前,水库富营养化评价采用较多的有营养物浓度评价、生物指标评价和综合评价3种方法,前两种方法偏重于从某一方面进行富营养化评价,评价的结果往往比较片面,而综合评价则是采用多指标进行评价,能够比较全面地反映出水体的营养状况。
综合评价主要有特征法、参数法和营养状态指数法。
本文采用相关加权营养状态指数法对洋河水库富营养化进行评价。
3.2 评价因子评价因子选择Chla、TP、TN、SD、C OD Mn等5个浓度参数进行评价。
3.3 评价公式3 3 1 评价因子营养状态指数计算公式T(Chla)=10(2 5+1 086ln (Chla))T(TP)=10(9 436+1 624ln (TP))T(TN)=10(5 453+1 694ln (TN))T(SD)=10(5 118-1 94ln (SD))T(COD Mn)=10(0 109+2 661ln (COD Mn))式中:C hla单位为mg/m3,SD单位为m;其他指标单位均为mg/L。
3 3 2 综合营养状态指数计算公式T =&m j=1W j T j式中:T 为综合营养状态指数;W j为第j种参数的营养状态指数的相关权重;T j代表第j种参数的营养状态指数。
3.3.3 相关权重计算公式以Chla作为基准参数,则第j种参数的归一化相关权重计算公式为W j=r2ij&m j=1r2i j式中:r i j为第j种参数与基准参数C hla的相关系数; m为评价因子的个数。
3 34 湖泊(水库)营养状态分级采用0~100的一系列连续数字对湖泊(水库)营养状态进行分级。
贫营养:T <30;中营养:30∋T ∋50;富营养: T >50;轻度富营养:50<T ∋60;中度富营养: 60<T ∋70;重度富营养:T >70。
在同一营养状态下,指数值越高,其营养程度越严重。
3.4 相关权重的确定根据洋河水库历年水质监测结果,分别对TP、TN、SD、COD Mn与Chla进行相关性分析,其分析结果见表1、图1。
表1 洋河水库Chla与其他参数的相关关系参数Chla TP TN SD CO D Mnr ij10 810 61-0 770 58r2ij10 65610 37210 59290 3364 W j0 33810 22180 12580 200501137图1 洋河水库水体C hla与TP、TN、SD、COD Mn的关系相关分析结果表明,洋河水库水体中的Chla与TN、TP、C OD Mn都呈正相关,其中与总磷的相关性比较显著,因为磷是洋河水库富营养化的限制性营养盐;Chla与透明度SD呈显著的负相关。
因此,在综合评价中,Chla、TP、SD所占的权重比较大,而TN、COD Mn的权重比较小。
#17#3.5 评价结果及分析洋河水库每年8月份都要爆发水华!,是一年中水质最恶劣的时期,对此时水库富营养化的评价能够很好说明水库水体富营养化的发展情况,因此,根据1990年、1999年、2000年和2004年水库8月份水质监测结果(表2)对水库进行富营养化综合评价,其评价结果见表3。
表2 洋河水库水质监测数据日期 (Chla)/(mg#m-3)(TP)/(mg#L-1)(TN)/(mg#L-1)SD/m(COD)Mn/(mg#L-1)1990 083 350 0290 721 652 30 1999 0833 540 0732 520 525 54 2000 0844 470 1393 140 395 51 2004 0896 910 1473 530 206 08表3 洋河水库营养状况综合评价结果日期单因子营养状态指数TjChla TP TN SD COD Mn综合营养状态指数T营养状态1990 0838 1336 8648 9741 4623 2538 18中营养1999 0863 1551 8670 1963 8746 6559 79轻度富营养2000 0866 2162 3173 9169 4546 5064 72中度富营养2004 0874 6763 2275 9082 4049 1270 92重度富营养从表3可以看出,(水库富营养化日益严重,已经由1990年的中营养化发展到2004年的重度富营养化,这与野外观察的结果基本一致,说明该评价结论符合实际情况;)在5个评价因子中,除2004年外,总氮的营养状态指数都是最高的,说明水库氮污染比较严重,同时也说明水库的营养状态是磷控制型的;∗C OD Mn的营养状态指数最低,因为COD Mn与Chla的相关性不显著,水库水华!的爆发对COD Mn 的影响不大。