句容市水库富营养化评价与分析

赵 莉，施 雨

（镇江市句容生态环境局，江苏 镇江 212400）

关键字：水库；富营养化；防治

随着自然和人类生产生活等众多因素干扰，进入湖泊水库水体的氮磷营养物质不断富集，水体中大量的氮磷营养物质促使浮游生物迅速大量繁殖，导致湖库水质恶化，从而使湖库产生了富营养化现象［1］。水体中藻类等微生物的滋生也对饮用水的安全产生一定影响，因为藻类是水体中总有机碳、五日生化需氧量和悬浮物最主要的来源［2-3］。

1 富营养化概述

富营养化是指受大自然正常迁徙过程及人类生产生活过程的影响，水体被排入过量的氮磷等营养物质，丰富的营养物质使得藻类和水生植物大量快速繁殖，导致水中的溶解氧被快速消耗，水生物在缺氧的环境下死亡，水中生态系统也会严重失调退化，最终使水体水质变差［4］。由于不同湖泊自生的属性及营养盐特征不尽相同，湖泊的富营养化表现也存在一定差异。经研究分析，富营养化的典型表现形式有草型、藻型、草藻结合型和非响应型［5］。

水体富营养化的表征最直观地表现为暴发水华、水体透明度降低及水体有异味等，其水质经过检测，表现为总氮、总磷等营养盐超标。主要成因主要有人为干扰和自然原因两种，比如人类直接向水体排放没有经过处理的富含氮、磷及无机盐的生活污水和工业废水，使得水体中藻类在较短时间内呈爆发性生长，这就是人为干扰；在半干旱的区域环境中，水体富营养化的主要原因是受气候影响，或者水体中存在繁殖快、生命期短的藻类，水体易产生富营养化，这就是自然原因。我国大部分的湖泊都是因为外源营养盐负荷过重，湖泊生态系统发生改变，最终导致水体富营养化。

2 水库概况

句容市境内水资源十分丰富，水域面积30余万亩，境内有中型水库6座，小型水库53座，共有大小河道44条，境内水资源分属秦淮河水系、太湖水系和长江水系。北山水库位于句容市城北15公里处，为江苏省重点中型水库，水库集水面积58.2平方公里，总库容4 814万立方米，是句容市范围内水域面积最大的水库，现为句容市市区水源地。句容水库位于句容河上游，距离句容主城区4公里，属丘陵型中型水库，水库集水面积45.8平方公里，总库容2 859万立方米，现为句容市备用水源地；二圣水库位于句容市中部缓岗地区，秦淮河支流的北河上游，水库集水面积103.5平方公里，总库容5 720万立方米，现为句容市二圣水库水源地；仑山水库位于句容市东北洛阳河上游的边城镇境内，属山谷水库，水库集水面积24.5平方公里，总库容2 704万立方米；茅山水库位于句容市东南部秦淮河支流中河上游的茅山镇境内，水库集水面积33.5平方公里，总库容2 274万立方米；墓东水库位于茅山镇墓东村西南，地处茅山北麓丘陵区，通济河上游，水库集水面积17.4平方公里，总库容1 088万立方米。

3 评价与分析

文章以2021年度句容市境内的北山、二圣、句容、仑山、茅山和墓东6座中型水库水质监测数据为基础，采用综合营养状态指数评价法，对水库水体的营养化程度进行评价并分析。

3.1 评价方法

根据《湖泊（水库）富营养化评价方法和分级技术规定》中规定［6］，湖泊（水库）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）、高锰酸盐指数（CODMn）5项指标作为水体综合营养状态评价指标。计算方式是先计算各单项指标的营养状态指数，再用单项指标营养状态指数加权求和，得到综合营养状态指数。

单项指标营养状态指数计算公式详见表1。

表1 各因子单项指标营养状态指数计算公式

综合营养状态指数计算公式为：TLI(∑)=∑Wj·TLI(j)

式中：TLI（∑）代表综合营养状态指数；Wj代表第j种参数的营养状态指数的相关权重；TLI（j）代表第j种参数的营养状态指数。

3.2 营养状态的分级

为了了解水体营养物质的污染程度，根据综合营养状态指数由低到高将水体营养状态分成贫营养、中营养和富营养，在同一等级营养状态下，综合营养状态指数值越高，其营养程度越重，详见表2。

表2 水库水体营养状态分级表

3.3 评价分析

运用综合营养状态指数评价6座中型水库的营养状态，如表3、图1所示6座中型水库中除了二圣水库和句容水库水体是处于轻度富营养化状态外，另外4座水库水体均处于中营养状态，且经比较，综合营养状态指数无明显差距。

表3 水库营养状态TLI和TLI（∑）指数值

分析富营养化水库的月度营养化状态，发现综合营养状态指数与月度变化规律基本一致。基本上是从4月份开始，富营养化状态呈整体上升趋势，9月份以后开始逐步下降至年初状态，见图2。

4 富营养化现象的危害

富营养化水体一般被认定是劣质水体，富营养化现象不仅影响水体的正常使用功能，而且对人类健康也会产生一定危害，它的危害主要体现在以下方面：

一是破坏了水体的生态体系。水体富营养化后，大量蓝绿藻的生长繁殖，会使水体表面浮上一层绿色的浮渣，使水体变得浑浊，水体透明度显著下降，导致深层植物不能正常进行光合作用，溶解氧浓度降低，水生动物会因为缺氧而死亡，正常的水体生态体系被扰乱，生物种群的种类和数量出现波动，导致生态体系的稳定性和水生生物的多样性降低，最终水体的生态平衡被打破。

二是对人类身体的健康不利。水体中许多藻类大量繁殖，会不断向水体分泌有毒代谢物质，引起鱼虾贝壳类等中毒，这类水产品流入消费市场后，会造成人体慢性中毒；蓝绿藻快速繁殖，消耗水中大量氧气，水体在缺氧状态下引起有机物的嫌气发酵，分解出恶臭气体，致使空气污浊，人类呼吸到这类气体会影响身体健康。

三是会产生经济损失。水体富营养化后，水体受污染，水质下降，水产品的质量和数量产出会大大降低，对水产养殖业收益造成一定影响。如果是饮用水源富营养化，会大大提高饮用水处理成本。由于藻类的物理、化学及生物特性，会腐蚀提水管路，增加管路的运维成本。要解决水体的富营养化，需要花费一定的资金和投入大量人力物力。

5 富营养化防治对策

句容市河流分属秦淮河水系、太湖水系和长江水系，由于支流支浜交错，河道四通八达，水资源十分充沛，输入到水库的营养物质在时空分布上非常复杂，这就给水库富营养化防治带来一定的难度。因为水体中氮、磷营养物质的来源方式，既有自然的，也有人为的，既存在外源性，又存在内源性。去除水体营养物质的难度也很大。经研究表明，目前，依然没有找到一种单一的措施能够彻底去除水体中的氮、磷物质，即使是用二级生化处理，最多也只能去除30%～50%［6］。如何对水体富营养化进行防控和治理，应该从两个方面着手。

一是降低水体外源性营养物质的负荷。经调查，大多数水体是因为外界输入的营养物质在水体中富集而造成富营养化［7］。严格控制外源输入，要加强水库周边村镇生活污水的集中处理，减少生活污水直排径流，降低生活污水对地表径流的污染。提倡农药、化肥的科学合理使用，减少农药化肥在土壤中的残留随着雨水流入河流湖库。加强废弃秸秆的管理，尽量进行综合利用，严禁焚烧秸秆或丢弃到湖泊、河道中，因为焚烧留下的污染物或秸秆在水体中腐烂会污染水体，也会增加水体中氮、磷物质。科学规划和合理利用土地资源，避免土壤中的氮、磷被暴雨冲刷后流入水体。加强湖库管理，严格控制库区开发，禁止网箱养殖、垂钓，减少人类活动对湖库水质的影响。加强环保宣传，提高群众对水环境资源的保护意识。

二是降低水体内源性营养物质的负荷。如何降低内源性营养物负荷，有效控制湖库内部氮磷富集，可以根据不同的情况采取不同的措施。比如对水库进行清淤，减少甚至消除底泥氮磷的释放；引入含氮磷浓度低的水，稀释营养物质浓度；采用化学方法对水体中藻类进行消杀，对藻类腐烂分解放出的营养盐类进行沉降；合理种植水生植物，通过直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降等方法除去氮磷；合理规划水库生物链，放养鲢、鳙等滤食性鱼类控制藻类生长，以减轻水体富营养化。