南方某中型水库富营养化状况评价及综合防治对策
【摘 要】对南方某水库水质监测资料进行分析，并采用营养状况指数法(TSI)和营养物质负荷法（Vollenweider）两种方法对水库营养状态进行评价。结果表明：该水库总体呈现富营养化、重富营养化状态。针对调查及评价结果，结合当地的实际情况提出水库富营养化综合防治的对策和建议。
【关键词】水库；富营养化；评价；综合防治
水库的主要作用是水利调控、水土保持、后备水源和景观娱乐[1]，但随着经济的不断发展，水库受到生活污水、工业废水、禽畜养殖和农业面源等造成的交织污染，造成水库水环境污染问题日益突出，严重影响到用水安全。因此，本文就南方某水库目前的水质状况进行分析，对其富营养化状况进行评价。该水库集水面积10.85平方公里，库容超过1000万立方米。
1 研究方法
1.1 监测断面布设
根据该水库的环境条件、水文特征，于2006年8月和10月、2007年3月各监测一次。3月代表枯水期，8月代表丰水期，10月代表平水期。监测时选取该水库5个有代表性的断面，其中监测断面1、2、4和5分别位于水库四周，监测断面3位于水库中心，监测断面位置见图1：
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图1 水质监测点位置
1.2 水样监测方法
水样监测的项目有悬浮物、透明度、TP、TN、COD、BOD5和叶绿素a，上述项目监测分析方法及最低限见表1。
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1.3 评价方法
针对水库水质状况及监测资料实际情况，在进行水库富营养化状况评价时，采用营养状况指数法(TSI) 和营养物质负荷法（Vollenweider）两种方法[3]。
（１）营养状况指数法(TSI)
Carlson根据总磷和叶绿素等指标发展一种简单的营养状况指数(tophic state index，TSI)评价湖泊富营养化的方法。TSI用数字表示，范围在0～100，其详细计算参加相关文献[4]。该方法简便，广泛应用于评价水库、湖泊营养状况。详细评价标准见表2。
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（２）营养物质负荷法（Vollenweider）
Vollenweider于l969年提出湖泊营养状况与营养物质，特别是与TP、TN浓度之间有密切关系。在一定范围内，TP、TN负荷增加，藻类生物量增加，鱼类产量也增加，水库的富营养化加剧。这种关系受到水体平均深度、面积、水力停留时间等因素的影响。该方法根据TP、TN浓度将湖泊、水库富营养状况分为贫营养、贫-中营养、中-富营养、富营养、重富营养五种等级，该方法不仅简便，而且应用很广泛。详细评价标准见表2。
2 结果与分析
2.1 水环境现状结果与分析
对上述5个水质监测断面的取水样进行监测分析，结果见表3、表4、表5。
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以地表水质量标准中的III类为界计算水库丰水期、平水期和枯水期水质的超标倍数[5]。2006年丰水期超标项目为TP、TN和BOD5，平均超标倍数分别为11.3、8.9和1.36；2006年平水期超标项目为TP、TN、COD和BOD5，平均超标倍数分别为20.2、11.3、1.71和2.21；2007年枯水期超标项目为TP、TN、COD和BOD5，平均超标倍数分别为14.86、8.3、1.53和2.11。可见，水库各污染因子超标较为严重。
对比各个监测点可知，在不同的水文期中，断面1的TP和TN浓度最高，其后分别是断面4、断面5、断面2、断面3。从图1监测断面的分布情况来看，断面1附近的养殖区粪便的不规范排放是造成该断面TP和TN浓度远高于其它断面的原因，所以以营养物质的输入的情况来说，断面1附近的养殖区对水库的贡献最大，应为主要治理对象。
对比各个水文期，以监测断面3（水库中心）为评价对象。丰水期时，该断面TP和TN的浓度最高，而平水期和枯水期时的TP和TN浓度则相差不大。这主要是在丰水期时，养殖区内的粪便和耕地内的化肥等随地表径流进入水库，导致水库中的营养物质浓度升高，可见丰水期时的面源污染对水库有较大的影响。
2.2 水库营养化评价结果
本研究采用了营养状况指数法(TSI)和营养物质负荷法（Vollenweider）两种方法同时对水库营养化进行评价，结果见表6、表7、表8。
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从上述各评价结果表中可知，各监测断面水体均呈现富营养化、重富营养化状态，水体含有大量氮、磷等营养物质，从而可知水库营养化程度严重。
一般情况下，造成水体富营养化有多种形式，有的在流域内，有的在流域之外，主要外部营养源包括点源(工业废水和城市生活污水等)和非点源(包括地表径流和大气沉降等)；内部源包括水底沉积物中营养源，网箱养鱼源以及地下水形式入库的营养物质源等[6]。
该水库水体各种营养物质主要来源为：
（１）点源：水库周边生活区与学院区内城市污水管网不完善，以致区域内生活污水以河流形式进入水库；水库周边旅游景点以及食肆的生活污水直接排入水库；工业区内工业废水偷排进入水库。
（２）非点源：农业耕作过程中化肥、农药等沿季节性支流和库岸直接入库；养殖区内禽畜粪便以及清洗废水向水库的不规范排放；库区内网箱养鱼在投饵过程中饲料的直接投放。
从水体营养化评价结果表可知，在上述各污染源中，养殖区对水库富营养化的贡献最大，所以在后期治理过程中，养殖区应为主要治理对象。
3 水库富营养化综合防治对策及建议
水库周边居民生活和经济活动等人为活动是造成水库营养化和水质污染加剧的影响因素，其中经济活动是主要的影响因素。人们在盲目开发水库丰富的自然资源的同时却忽略了对水库水质和周边环境的保护，对水库本身造成了巨大的负面生态效应，从而降低了水库生态和经济的价值。为此，控制水库富营养化，防治水体污染，必须遵循强化管理机制、源头根治的方针。把水库流域分成若干片区，实行片区污染源控制责任制，从而达到对流域内污染源控制的目的。除此之外，应辅之以流域生态修复相结合的治理方法，逐步改善水库流域生态环境，使其得到良性的生态循环发展。
3.1 污染源综合整治对策
加快水库周边居民区市政下水管网的铺设和污水处理厂的建设，杜绝生活污水以直接和简直形式纳入水库；把水库流域分成若干片区，以片区所属村委会为责任单位，配合环保执法部门严格管理水库周边工厂企业，严禁其以任何方式向水库流域排入工业废水；同时呼吁农民多使用有机肥，尽量减少使用化肥，以减少化肥对水库带来的面源污染；针对养殖区进行改造建设，除对养殖区周边进行工程防护建设，如围网、种植防护林、修建截留沟[7]等，除此之外，要求禽畜粪便须由有资质单位定期回收，以及区内必须配备完善的废水处理系统，废水处理达标后排入市政管网，只有这样才能逐步见效，实现水功能区和水库的水质保护目标。
3.2 生态修复对策
生态修复是水库富营养化控制必不可少的措施，建立水库生态系统的良性生态平衡，也是水库治理最终目标。
在进入水库的内河涌上建立固定生物浮床，利用水生植物吸附污染物质的特性减低进入水库的污染物总量；依靠库区有利地势建立环库岸的人工湿地，利用地势或动力泵抽水等方式使部分受污染的水体进入湿地，经植物处理后再流入水库，进一步降低水库水体营养物质的含量，从而达到会水库进行生态修复的目的。
3.3 水库管理对策
除了上述两种工程整治对策外，水库的管理起着必不可少的作用，所以有必要制定严格的水库管理制度。建议如下：
（１）建立后备饮用水源保护区标志，明确保护范围，并制定相应的管理条例、制度，依法从严管理。
（２）加强水环境保护宣传，提高公众水资源保护意识，全社会必须充分认识水资源保护和管理的重要性，防止水源枯竭和水体污染。
（３）禁止在水库岸边经营食肆，已建的食肆应限期迁出，杜绝食肆废水直接排入库区。
（４）禁止任何人任何单位在库区网箱养殖鱼类，严禁人工投饵，改善库区环境。
（５）规范化管理库区周边的禽畜养殖，根据不同的功能区类别划分“禁养区”、“限养区”，“禁养区”和“限养区”内实现污染物排放量和养殖总量控制[8]。
（６）水库管理机构也要制定相应的条例，确实保证治理措施和管理措施的实施。
参考文献
[1]袁宏任,魏开循,吴国平.水资源保护管理基础[M].北京:中国水利水电出版社,1996.
[2]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）[M] 北京:.中国环境科学出版社,2002.
[3]J.C.Refsgard.,H.R.Sorensen, D..Rodak et al. An Integrated Model for the Danubian Lowland-Methodology and Application [M].Water Resources Management.,1998.12: 433-465.
[4]Linfield C.Brown.,Thomas O.,Barnwell, Jr..The Enhnaced Stream Water Quality Models QUALE and QUALE-UNCAD: Documentation and User Manul[R] .1985, Washington, US:3-4,11－14,16-17,74,81-85.
[5]刘丽萍.九龙甸水库水质评价及富营养化趋势分析[J],环境科学导刊,2009,28(1):45-47.
[6]刘瑞祥,常惠丽,任嘉红等.漳泽水库水体营养型评价及综合防治对策[J].环境与可持续发展,2009,(2):46-49.
[7]郎黎明,沈必成,侯炳江等.龙头桥水库水环境质量状况及保护对策[J].环境与可持续发展,2008,36(4):71-73.
[8]文朝菊.柴石滩水库水污染状与治理措施初探[J].人民长江,2008,39(13):62-64.
谭洁艳（1980-），女，广东南海人，工程师，环境工程硕士，主要从事环境监测和环境质量综合分析工作。
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