文峪河水库藻类组成及季节变化简析

史伟生

（山西省水文水资源勘测局，山西 太原 030001）

1 水库概况

文峪河水库位于文水县开栅镇北峪口村西，是一座以防洪、灌溉、城市工业用水为主，兼顾发电、养殖等综合利用的大型水库。控制流域面积1 876 km2，多年平均径流量1.7亿m3，多年平均输沙量108万t，总库容 1.166亿 m3，100年一遇设计洪水洪峰流量1 452 m3/s，2 000年一遇校核洪峰流量2 738 m3/s。设计标准为100年一遇洪水，年均供水量8 600万m3。

文峪河水库属深水水库，为长滞留时间水库，存在明显的热垂直分层现象。水库表层水温有明显的季节性变化。从2011年水质检测资料看，水温变幅为23℃，夏季表层水温最高达25℃，冬季水温仅2℃。

2 项目介绍

从2011年8—12月，山西省水环境监测中心对汾河流域内的4座大中型水库——汾河水库、汾河二库、文峪河水库及浍河水库开展了浮游植物监测（即藻类监测）工作，取得了丰富的藻类资料。该项任务是从2010年开始实施的汾河流域水生态监测监控系统建设项目中第二期的工作内容之一。

3 水库水质动态分析

文峪河是水质监测站点之一，每月进行水质采样分析，常规检测项目21项。此次选择与水体富营养化程度及藻类生长密切相关的水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、透明度、总磷和总氮7项进行水质分析。

在2011年藻类监测的8—12月期间，水温呈明显的季节变化，最高出现在8月，为24℃，之后逐步降低，12月份水温最低，仅4℃。pH值弱碱性均在正常范围内。溶解氧10月含量为5.1 mg/L，属Ⅲ类水标准，其余月份的含量都较高，但均在Ⅰ，Ⅱ类水范围内。高锰酸盐指数为1.5~3.0 mg/L，也在Ⅰ，Ⅱ类水标准范围之内。透明度为0.8~1.3 m，数值较大，说明水体污染状况较轻。TP（总磷）质量浓度为0.005~0.044 mg/L，含量很低，是藻类生长的限制性因素。TN（总氮）质量浓度为0.19~1.86 mg/L，虽然11月和12月份的含量在Ⅴ类水范围内，但相对于其他大型水库，含量较低。氮磷比变化很大，为4.3~132。对于浮游植物的生长来说，该水库在大部分时间与全国的大多水体相同，TN浓度较高，TP浓度较低。

全年水质类别在TN，TP不参评的情况下，除6月和11月外均达到Ⅲ类水以上标准；在TN，TP参评的情况下，除1月和8月外，水体均不达标。

4 水库富营养化分析

在检测期间，除12月为轻度富营养化外，其余月份均为中度富营养化。水体富营养化指数变化见图1。

图1 2011年文峪河水库富营养化情况变化图

5 水库藻类分析

5.1 监测依据及方法

此次藻类监测以《全国重点湖库藻类试点监测技术规程》为依据，采集水库坝前1 L水样并用鲁哥氏液固定保存，带回实验室后用25号筛绢浓缩水样后制片，在显微镜下放大400倍进行藻类计数。

5.2 藻类密度的季节分布

2011年8—12月，文峪河水库的藻类密度在2 801.5万~121.3万个/L，呈现出明显的季节变化。在夏季温度较高的8月份藻类密度最高，在冬季温度较低的11月和12月藻类密度较低。其中8—10月的藻类密度高于《全国重点湖库藻类试点监测技术规程》中规定的藻类爆发的临界状态，即1 000万个/L。全年未观测到有藻类聚集、水华爆发的现象。

5.3 藻类组成的季节变化

5.3.1 水库藻类种类

汾河流域4大水库生物监测中藻类的分类按照《淡水微型生物图谱》和《中国淡水藻类》的分类系统进行。文峪河水库共发现6个门29个属的藻类，分别为绿藻门、硅藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门和隐藻门。5.3.2 各门藻类组成的季节变化

文峪河水库中各门藻类所占比例在不同月份有较大变化，各月的优势藻类门也有变化。8月和12月绿藻最多，10月和11月硅藻所占比例最大，9月的优势门是隐藻。此外，蓝藻也占有较大比例，而裸藻所占比例很小，甲藻最少，仅在8月有所发现。通过监测发现，水库中的藻类在水温较高的夏季以蓝藻、绿藻和隐藻为主，在水温较低的冬季以绿藻和硅藻为主。

5.3.3 各属藻类组成的季节变化

文峪河水库中常见藻类是隐藻、隐球藻、小球藻、小环藻和色球藻。这5种藻类不仅在藻类监测的5个月几乎均有发现，且都占有一定比例，很多还是当月的优势种，但舟形藻所占比例很小。

除此外的绝大多数藻类都是水库中的稀有种，不仅只在少数月份有发现，而且在当月藻类种群中所占比例很小。其中仅在1个月有发现的藻类有8种，分别是肾形藻、纤维藻、空星藻、水绵、冠盘藻、裸藻、平板藻和甲藻。

5.4 优势种藻类分析

文峪河水库藻类种类较丰富，并没有一种藻类占绝对优势，也没有一种藻类一直为优势种，不同月份的藻类中有不同的优势种。对相对密度在10%以上的藻类种看作优势种进行监测可知，在5个月的监测中，优势种藻类共有9种。8月，10月和11月的优势种藻类有3种，9月和12月优势种藻类有4种。其中10月监测到的脆杆藻的相对密度最大，占当月藻类密度的40.52%。

6 水库富营养状态评价和水华爆发风险分析

根据对水库水质和浮游植物的分析可知，文峪河水库水质较好，富营养化程度不严重，全年未发现水华爆发现象，但水库存在进一步富营养化的趋势。水库藻类中的优势种大多为富营养化水体指示种，在温度较高的8—10月，藻类密度高于《全国重点湖库藻类试点监测技术规程》规定的临界状态，水库处于藻类的爆发临界状态。

7 水库富营养化与水华防治对策

第一，水库富营养化的根本原因是由于外源性营养盐的大量输入导致水体营养盐浓度增加，因此水质管理必须严格限制污染物的排放。应按照国务院实施最严格水资源管理制度的要求，对水库及上游各水功能区的纳污和自净能力进行动态分析和研究，核定水域纳污容量，严格控制进入水体中的排污总量。切实加强水污染防控，加强工业污染源控制，加大主要污染物减排力度，改善水库的水环境质量，防止水库进一步富营养化，降低水华爆发的风险。

第二，加强水库的水质监测，增加水质监测经费投入，加快水质监测队伍建设和水质监测仪器设备的更新换代。开展水库的水质水量同步监测，安装水质在线监测仪器设备。建立水功能区水质达标体系，加强日常环境监督核查，完善监测预警监督管理制度。

第三，控制水产养殖规模，适当改良养殖品种，达到改善水质、提高收入的目的。同时应加强污水处理力度，在水库附近及上游建立人工湿地，以净化水质，美化环境。

第四，改善水体质量，减轻富营养化程度，提高公众认识，加快现代水环境生态体系建设。不断提高水环境保护水平，加强水环境保护的宣传教育，促使人们充分认识水库富营养化对公共卫生和健康的危害及给地区经济可持续发展的负面影响，使人们特别是库区群众能够自觉做到抵制污染，爱护环境。