大纵湖富营养化趋势及评价方法的思考

袁苏琼YUAN Su-qiong

（江苏省盐城市盐都区环境监测站，盐城224005）

0 引言

环境保护部办公厅于2011年3月下发《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办[2011]22号），统一规范了地表水环境质量评价指标、评价方法、水质变化趋势分析方法，使得地表水环境质量评价有了直观明了的方法。按照提供的评价和趋势分析方法，对盐城市境内大纵湖水质进行评价分析。

1 背景

大纵湖位于江苏省盐城市西南，坐落在盐城和泰州的交界处，由于大纵湖地处蜈蚣湖以北，因此后人将其称为北湖或后湖。由于大纵湖是由古泻湖演变而来，并且形成于南宋以前，距今已有800余年。大纵湖东西长6公里，南北宽5.5公里，由于湖面略呈椭圆形，总面积为26.67平方公里，在盐城境内是一个唯一的湖泊，同时也是盐城市区主要的饮用水水源地。近年来，大纵湖的水质状况持续下降。盐城市盐都区环境监测站通过研究分析近二十年的数据资料：从1985年到1995年，湖水的各项指标均达到《地表水环境质量标准》的Ⅱ类标准，如果不统计粪大肠菌群，那么各指标均属于Ⅰ类优良水质的标准。但是，1996年汛期过后，水质下降至Ⅲ类，2000年汛期过后，通过分析监测数据，该水质在总氮指标方面不能满足Ⅲ类标准，并且在一定程度上其它指标已经接近Ⅲ类标准的极限值，评价选择2000年-2010年监测数据进行分析。

2 地表水环境质量评价

2.1 评价指标

2.1.1 水质评价指标 为了确定水体的优劣，需要明确一些衡量指标。根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的有关规定，对于地表水水质评价指标来说，选择了21项评价指标，其中不包含水温、总氮、粪大肠菌群等指标。通常情况下，需要单独评价水温、总氮、粪大肠菌群等指标。

2.1.2 营养状态评价指标 在营养状态评价指标方面，对于湖泊、水库来说其主要包括：叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）和高锰酸盐指数（CODMn）。

2.2 评价分析

2.2.1 水质评价 结合Ⅲ类水质的相关标准，其评价采用单因子评价法进行，超标倍数计算式为：

污染分担率计算公式如下：Ki=Pi/P

式中：P—综合污染指数。

其中：Cij—j断面污染物 i的监测均值（mg/l）；Sij—j污染物i的水质标准值（mg/l）。

Ki、Pi分别代表i项污染物的污染分担率和相应的污染指数。

数据来源：盐城市盐都区环境监测站2000-2010年监测数据，对于该监测站来说，共设有4个监测点，每年1月、3月、5月、7月、9月、11月上旬定为采样时间，表层0.5m为采样深度，分析方法采用国家地表水标准分析方法进行相应的水质分析。

分析结果如表1所示。

2.2.2 营养状态评价 综合营养状态指数计算公式如

式中：TLI（∑）、Wj、TLI分别代表综合营养状态指数、第j种参数的营养状态指数的相关权重以及相应的营养状态指数。

表1 2000-2010年大纵湖水质评价统计结果表

基准参数选chla，则第j种参数的权重计算公式为：

式中：rij——第j种参数与基准参数chla的相关系数；

m——评价参数的个数。

chla与其它参数之间的相关关系rij及和权重系数如表2所示，并计算出权重Wj值。

表2 相关关系rij及和权重系数表

表2 相关关系rij及和权重系数表

参数 chla TP TN SD CODMn rij r2 i j 11 Wj 0.266 0.84 0.7056 0.188 0.82 0.6724 0.179-0.83 0.6889 0.183 0.83 0.6889 0.183

各项目营养状态指数计算

TLI（chla）=10（2.5+1.086lnchla）

TLI（TP）=10（9.436+1.624lnTP）

TLI（TN）=10（5.453+1.694lnTN）

TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD）

TLI（CODMn）=10（0.109+2.661lnCODMn）

式中：chla单位为mg/m3，SD单位为m；其他指标单位均为mg/L。

富营养化状况评价：

采用叶绿素 a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）和高锰酸盐指数（CODMn）对上游大纵湖水体富养化程进行评价。采用0～100的一系列连续数字对饮用水源富营养状态进行分级，分级如下：

TLI（∑）＜30贫营养（Oligotropher）

30≤TLI（∑）≤50中营养（Mesotropher）

50＜TLI（∑）≤60轻度富营养（light eutropher）

60＜TLI（∑）≤70中度富营养（Middle eutropher）

TLI（∑）＞70重度富营养（Hyper eutropher）

富营养化指数计算如表3所示。

表3 富营养化指数表

3 思考与建议

3.1 水质评价总氮指标问题 根据上面分析和计算对比，我们可以得出大纵湖水质呈富营养化状况，主要影响因子为总磷、高锰酸盐指数、化学需氧量，属于有机型污染。从单因子评价法分析结果来看，大纵湖的水质属于Ⅲ类水，符合饮用水源地质量标准；从营养状态评价来看，大纵湖已经呈现轻度富营养状况，与饮用水源地要求不相符合。如此产生的评价结论矛盾现象，主要是评价中总氮的参评问题。

3.2 水质评价存在局限 评价水质现状的过程中，在对相同的评价项目、评价指标、评价标准进行确定后，按照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），各级监测站对河流（湖库）监测断面（点位）的水质类别进行基本的判定，然后根据河流、河段、湖库的各监测断面（点位）监测数据的算术平均值，对平均水质类别进行判定。

但是，在对地表水环境质量进行实际监测的过程中，按照地表水监测技术规范的相关规定，以及环境、管理的实际需要，将不同的监测断面（点位）设置在河流、湖库上，进而在一定程度上使得监测目的、测点数量、监测时段、代表范围等都存在比较大的差异。因此，在监测数据的代表性方面，每个测点、每个时段都存在差异，在对总体水环境质量状况进行评价和分析的过程中，如果不加以选择河流、湖库、流域，即使在评价范围内评价所有测点，并且在一定程度上都以算术平均值等权的方式进行评价，区域内地表水环境质量状况和变化趋势也不能准确的反映和评价。比如通过研究分析1996年大纵湖的监测数据，我们可以看出，汛期过后水质急剧下降为Ⅲ类，在一定程度上再也未能恢复，可以肯定的是，大纵湖水质下降是个渐进的过程，在历年的水质数据却未能反映水质下降变化情况。

3.3 地表水环境质量预警评价方法问题 随着经济的发展，生活水平的提高，人们对环境监测工作提出更高的要求，为此，监测部门需要建立和完善监测顸警体系，对环境质量状况和趋势在一定程度上进行全面的反映，对各类环境突发事件进行准确的预警。为此，在地表水质自动站建设方面，全国各地都加大了投入的力度，其手工监测项目在一定程度上由部分主要污染指标逐渐向全指标分析方向发展，进而在一定程度上做好地表水环境质量监测预警工作。但是，由于统一规范的地表水环境质量预警评价方法比较缺乏，在科学性、准确性、规范性方面，地表水环境质量预警工作还有待进一步完善。对此《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办[2011]22号）没有作出相应的指导性规定，地表水环境监测预警工作的需要在一定程度上难以满足。比如大纵湖目前的水质状况存在富营养化的问题，个别指标已经超标，是否达到启动地表水环境质量预警要求，尚无法定性。

《地表水环境质量评价办法(试行)》（环办[2011]22号）的下发，对于规范地表水环境质量评价方法具有积极意义，但是在，实践活动中，一些问题和偏差难免出现。对此，有关部门需要进一步补充和完善评价办法，在一定程度上使其更加科学、完整、规范，进一步发挥指导性作用。

[1]环办[2011]22号.地表水环境质量评价办法(试行)[S].

[2]万正成,王文海.徐州城区水环境状况评价及污染趋势分析[J].治淮，2004(2)：21-22.

[3]郑丙辉，刘琰.饮用水源地水环境质量标准问题与建议[J].环境保护，2007（1B）：26-29.