临沂施庄水库叶绿素a与水质因子相关分析及富营养化评价

2017-12-18

环境与可持续发展 2017年6期

(1.临沂第一中学，山东临沂 276000；2.临沂第四中学，山东临沂 276037)

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(1.临沂第一中学，山东临沂 276000；2.临沂第四中学，山东临沂 276037)

本次调查在临沂施庄水库设置12个采样点，于2017年10月进行了取样调查。结果显示：(1)施庄水库水体Chla与COD、TN和TP呈现为显著正相关。(2)采用COD、TN和TP评价施庄水库富营养化程度，水质为Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅲ类。(3)施庄水库水体COD、TN、TP和Chla均呈现为湖心区最高，水坝区居中，芦苇区最低。

施庄水库；水质；Chla；COD；TN；TP

水库是一种介于河流和湖泊的半人工半自然水体，是人类影响地球表面水体最重要的工程[1]，在饮用水供给、防洪与发电、保障农业灌溉与下游生态用水、发展旅游等方面发挥着极其重要的作用[2]，受到人类干扰时显得尤其脆弱和敏感。水库水体富营养化已成为水污染问题中不可忽视的问题。叶绿素是浮游植物的重要成分，水体Chla含量是检测浮游植物的重要指标，可表征浮游植物的生物量，是描述和划分水体营养状态和研究水域生境的重要指标[3-5]，在水体富营养化状况评价中起到关键性作用。施庄水库作为距离临沂城区最近的中型水库[6，7]，准确评价施庄水库的水环境质量现状，对进一步保护水资源，保护地区域的生态环境健康，保障社会稳定和经济发展都具有科学价值和社会价值。本文以施庄水库为研究对象，探讨水体Chla与水环境因子的关系与响应机制，评价水体富营养化程度。

1 材料与方法

1.1 研究区域

施庄水库，原名铁山水库，位于山东省临沂市兰山区李官镇施庄村西，是沂河水系蒙河支流朱里河干流上的一座中型水库。水库于1967年建成蓄水，控制流域面积17.4km2，总库容1150万m3。水库周围村庄有铁山坡、施家庄、团埠和孙家庄[6，7]。

1.2 研究方法

本次调查在施庄水库设置12个采样点，于2017年10月进行了取样调查。使用500mL纯净水瓶，取表层水进行封装送实验室分析检测。水样处理参照标准[8]。pH采用pH双量程测量仪(Martini instruments Ph-56)检测，Chla含量采用乙醇萃取分光光度法测定[9]，COD采用重铬酸盐法检测，总氮(TN)采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法，总磷(TP)采用钼锑抗分光光度法。

2 结果与分析

2.1 施庄水库不同区域水体差异与评价

采用COD单一指标评价：芦苇区和水坝区为Ⅱ类，湖心区为Ⅳ类，全库平均为Ⅲ类。采用总氮单一指标评价：芦苇区和水坝区为Ⅳ类，湖心区为Ⅴ类，全库平均为Ⅳ类。采用总磷单一指标评价：芦苇区、水坝区和湖心区均为Ⅲ类，全库平均为Ⅲ类。

施庄水库水体pH呈现为：芦苇区>湖心区>水坝区(见图1A)。COD呈现为：湖心区>水坝区>芦苇区，其中湖心区显著高于水坝区和芦苇区(P<0.05) (见图1B)。TN呈现为：湖心区>水坝区>芦苇区，其中湖心区显著高于水坝区和芦苇区(P<0.05) (见图1C)。TP呈现为：湖心区>水坝区>芦苇区，其中芦苇区显著低于湖心区和水坝区(P<0.05) (见图1D)。Chla呈现为：湖心区>水坝区>芦苇区，其中湖心区显著高于水坝区和芦苇区，芦苇区显著低于湖心区和水坝区(P<0.05) (见图1E)。

2.2 施庄水库水体Chla含量与水环境因子相关性

施庄水库水体COD、TN、TP与Chla相互间均呈现为显著或极显著正相关，而水体pH与COD、TN、TP和Chla均呈现为不显著负相关。施庄水库水体Chla与pH无显著相关性，与COD、TN和TP显现极显著线性正相关(见图2)。

3 结论与建议

本次调查在施庄水库设置12个采样点，于2017年10月进行了取样调查。结果显示：(1)施庄水库水体Chla与COD、TN和TP呈现为显著正相关。(2)采用COD、TN和TP评价施庄水库富营养化程度，水质为Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅲ类，这距离备用饮用水水源地二级保护区Ⅲ类水质目标尚有一定差距。(3)施庄水库水体COD、TN、TP和Chla均呈现为湖心区最高，水坝区居中，芦苇区最低。

临湖地带是水源保护的关键地带，是维持水质净化功能的重要生态系统，属于流域面源污染的敏感地带。鉴于施庄水库芦苇区水质最好而湖心区水质最差，建议施庄水库浅水区域要逐步增加芦苇、菖蒲等水生植物覆盖面积，恢复其原生湿地生态；同时在湖心区要科学放流鲢鱼、鳙鱼等净水鱼类，控制藻类植物生长，提高水体自净能力。