下三台水库水质变化趋势及防治措施

高玉军

（吉林省水文水资源局四平分局 ,吉林 四平 136000）

下三台水库水质变化趋势及防治措施

高玉军

（吉林省水文水资源局四平分局 ,吉林 四平 136000）

通过对下三台水库 5 年水质监测资料分析，评价了其五项水质参数的变化趋势，针对污染原因，提出切实可行的污染防治措施与建议。

下三台水库；水质；变化趋势；防治措施

1 水库基本情况

下三台水库位于吉林省四平市铁东区长发乡下三台村条子河上游，水库控制流域面积 104.7 km2，总库容 4092 万 m3，防洪库容 2517 万 m3，兴利库容 1425 万 m3。

2 水质序列和水质参数的选取

水质序列选用 2008—2012 年五个年度。

由于水质监测项目较多，在确定趋势分析的参数时，主要选取高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮五项主要污染参数进行分析，原因如下：

1）高锰酸盐指数。指在一定条件下，以高锰酸钾作为氧化剂，氧化水中的还原性物质（有机污染物）时消耗的高锰酸钾量。

2）化学需氧量。水体中能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，用符号COD 表示。

3）氨氮。水中以游离氨 NH3和铵离子 NH4+形式存在的氮。水中的氨氮可经在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。

4）总磷。水中磷可以元素磷、正磷酸盐、缩合硫酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在。其主要来源为生活污水、化肥、有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。

5）总氧。水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。其测定有助于评价水体被污染和自净状况。地表水中氮、磷物质超标时，微生物大量繁殖，浮游生物生长旺盛，出现富营养化状态。

3 水质评价

3.1 评价标准

采用的是国际（GB3838-2002）《地表水环境质量标准》（见表 1）。

表1 地表水环境质量标准

3.2 评价方法

评价方法采用“单指标评价法”，即以参加评价的最差项目所属的水质类别确定断面的水质类别，评价项目中的基本项目，超过Ⅲ类标准限值即为超标，超标程度以超标倍数表示，计算公式为：

3.3 评价结果

2008—2012 年下三台水库各年水质变化统计结果，见表 2。

表22008 —2012 年下三台水库各年水质变化统计结果

表2结果表明：下三台水库氨氮参数五年来一直为Ⅲ类标准，符合供水水源地水质要求。高锰酸盐指数参数浓度有明显好转，由 2008、2009 年的Ⅳ类水质转变为Ⅲ类水质，也已达到供水水源地水质要求。

化学需氧量 （浓度范围是 20.92～27.88mg/L）五年来均为Ⅳ类，表明有机污染总体而言未得到有效控制。

总磷（浓度范围是 0.07～0.09）总氮（浓度范围是1.69～3.35）为Ⅴ类水质，总磷和总氮趋势分析成果表明，下三台水库水体的营养盐水平处于下降态势，仍处于富营养化程度。

五项参数浓度虽然在评价时段内出现减缓态势，但水库水体仍然到重度污染，严重威胁供水安全和渔业生产。

4 水质污染成因分析

1）农田所用化肥的流失，随地表径流进入地面水体中。下渗形成的壤中流，通过土壤进行横向运动，然后排入地表水体中。

2）大气沉降。大气沉降不仅是悬浮颗粒物、有害气体的来源之一，也是氮的来源之一。燃料燃烧时，氮元素以氮氧化物的形式进入空气，随雨雪降落在土壤或水体表面，污染地表水源。

3）水体人工养殖。许多水体既是水源地，又是人工养殖的场所。随着养殖业的发展，人工投放的饵料以及鱼类的排泄物给水体带来了大量的氮磷。目前，国内湖库区人工养殖的饵料系数达 3.0～4.0，成为水体富营养化的又一来源。

4）人类活动。由于人类活动，破坏了原来的土壤结构和植被面貌，使得土壤表层裸露，在降雨条件下，散落在库区上游及周边地表上的矿渣、泥沙、磷酸盐等污染物将随地表径流进入水库，成为富营养化的另一来源。

5）内源污染。经多年的淤积和污染，水库淤泥中已经含有大量的有机质，是一个潜在的污染源，一旦条件具备，会源源不断地向水体中释放氮磷等营养元素，也会造成水体富营养化。

5 水库污染治理措施

5.1 控制污染源

造成水库污染以及发生富营养化的外在因素，主要是点源污染和面源污染两方面，因此控制这两方面的污染源是解决问题的根本所在。

1）点源污染的控制。水库周边城镇直接向水库排污，导致水库受到污染，使其水质超标，以致发生富营养化，是根本原因。因此，严格控制点源污染，大幅度消减污染物排放量，做到达标排放，是解决问题的根本。

2）面源污染的控制。水库上游农业生产及村镇牲畜粪便、生活垃圾、水土流失等面源污染，也是造成水库污染以及产生富营养化的主要原因之一。

面源污染的控制，包括农田建设、水土保持、合理施肥、村落综合整治、上游鱼塘改造、推广绿色农业等多方面，是一项系统工程。

5.2 内源治理

多年的污染，加之水土淤积，在水库底部已经形成了一个源源不断排放污染物的内在污染源。水库富营养化的发生，与内源的污染也是息息相关的。目前内源治理的方法也比较多，比如底泥机械清淤、投放药品抑制污染物排放、水库放流后阳光暴晒底泥等。

内源污染，不仅仅表现在底泥排放污染物方面，被污染的水体本身，也是一个污染源。因此，采用引水稀释、水体交换的方法治理水库水体富营养化，在国内外也经常被采用。

5.3 生物治理

利用生物治理的方法，如养殖一些虑食性鱼类及食藻微生物，如鲢鱼、草鱼等，利用其食藻治污去除氮磷，也是一种很好的治理方法，可以化害为利，达到去除污染的目的。实验证明,在武汉东湖采用生物治理的方法，当湖水中鲢鱼和鳙鱼的密度达到50g/m3，能有效控制东湖“水华”现象的产生。

5.4 混凝除磷

美国和澳大利亚等国家采用投加混凝剂的方法，效果很理想。其原理是混凝剂与磷反应沉淀，使磷不被藻类所利用，从而抑制了藻类的生长。常用的混凝剂有铁、铝等盐类。但是该法也存在大量使用盐类时，可能与其它物质发生反应，具有一定的潜在风险，要慎重采用。

5.5 生态修复

生态修复所涉及到的领域较多，涉及到气象学、地理学、生物学、动力学、环境学等领域多个学科，应用生态学治理水库水体富营养化，目前在我国的太湖、巢湖、滇池及武汉东湖已经积累了丰富的经验，并取得了阶段性的科研成果。

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