文峪河水庫藻類組成及季節(jié)變化簡析

史偉生

（山西省水文水資源勘測局，山西 太原 030001）

1 水庫概況

文峪河水庫位于文水縣開柵鎮(zhèn)北峪口村西，是一座以防洪、灌溉、城市工業(yè)用水為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的大型水庫。控制流域面積1 876 km2，多年平均徑流量1.7億m3，多年平均輸沙量108萬t，總庫容 1.166億 m3，100年一遇設(shè)計洪水洪峰流量1 452 m3/s，2 000年一遇校核洪峰流量2 738 m3/s。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，年均供水量8 600萬m3。

文峪河水庫屬深水水庫，為長滯留時間水庫，存在明顯的熱垂直分層現(xiàn)象。水庫表層水溫有明顯的季節(jié)性變化。從2011年水質(zhì)檢測資料看，水溫變幅為23℃，夏季表層水溫最高達(dá)25℃，冬季水溫僅2℃。

2 項目介紹

從2011年8—12月，山西省水環(huán)境監(jiān)測中心對汾河流域內(nèi)的4座大中型水庫——汾河水庫、汾河二庫、文峪河水庫及澮河水庫開展了浮游植物監(jiān)測（即藻類監(jiān)測）工作，取得了豐富的藻類資料。該項任務(wù)是從2010年開始實施的汾河流域水生態(tài)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)項目中第二期的工作內(nèi)容之一。

3 水庫水質(zhì)動態(tài)分析

文峪河是水質(zhì)監(jiān)測站點之一，每月進行水質(zhì)采樣分析，常規(guī)檢測項目21項。此次選擇與水體富營養(yǎng)化程度及藻類生長密切相關(guān)的水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、透明度、總磷和總氮7項進行水質(zhì)分析。

在2011年藻類監(jiān)測的8—12月期間，水溫呈明顯的季節(jié)變化，最高出現(xiàn)在8月，為24℃，之后逐步降低，12月份水溫最低，僅4℃。pH值弱堿性均在正常范圍內(nèi)。溶解氧10月含量為5.1 mg/L，屬Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，其余月份的含量都較高，但均在Ⅰ，Ⅱ類水范圍內(nèi)。高錳酸鹽指數(shù)為1.5~3.0 mg/L，也在Ⅰ，Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。透明度為0.8~1.3 m，數(shù)值較大，說明水體污染狀況較輕。TP（總磷）質(zhì)量濃度為0.005~0.044 mg/L，含量很低，是藻類生長的限制性因素。TN（總氮）質(zhì)量濃度為0.19~1.86 mg/L，雖然11月和12月份的含量在Ⅴ類水范圍內(nèi)，但相對于其他大型水庫，含量較低。氮磷比變化很大，為4.3~132。對于浮游植物的生長來說，該水庫在大部分時間與全國的大多水體相同，TN濃度較高，TP濃度較低。

全年水質(zhì)類別在TN，TP不參評的情況下，除6月和11月外均達(dá)到Ⅲ類水以上標(biāo)準(zhǔn)；在TN，TP參評的情況下，除1月和8月外，水體均不達(dá)標(biāo)。

4 水庫富營養(yǎng)化分析

在檢測期間，除12月為輕度富營養(yǎng)化外，其余月份均為中度富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化指數(shù)變化見圖1。

圖1 2011年文峪河水庫富營養(yǎng)化情況變化圖

5 水庫藻類分析

5.1 監(jiān)測依據(jù)及方法

此次藻類監(jiān)測以《全國重點湖庫藻類試點監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》為依據(jù)，采集水庫壩前1 L水樣并用魯哥氏液固定保存，帶回實驗室后用25號篩絹濃縮水樣后制片，在顯微鏡下放大400倍進行藻類計數(shù)。

5.2 藻類密度的季節(jié)分布

2011年8—12月，文峪河水庫的藻類密度在2 801.5萬~121.3萬個/L，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化。在夏季溫度較高的8月份藻類密度最高，在冬季溫度較低的11月和12月藻類密度較低。其中8—10月的藻類密度高于《全國重點湖庫藻類試點監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定的藻類爆發(fā)的臨界狀態(tài)，即1 000萬個/L。全年未觀測到有藻類聚集、水華爆發(fā)的現(xiàn)象。

5.3 藻類組成的季節(jié)變化

5.3.1 水庫藻類種類

汾河流域4大水庫生物監(jiān)測中藻類的分類按照《淡水微型生物圖譜》和《中國淡水藻類》的分類系統(tǒng)進行。文峪河水庫共發(fā)現(xiàn)6個門29個屬的藻類，分別為綠藻門、硅藻門、藍(lán)藻門、裸藻門、甲藻門和隱藻門。5.3.2 各門藻類組成的季節(jié)變化

文峪河水庫中各門藻類所占比例在不同月份有較大變化，各月的優(yōu)勢藻類門也有變化。8月和12月綠藻最多，10月和11月硅藻所占比例最大，9月的優(yōu)勢門是隱藻。此外，藍(lán)藻也占有較大比例，而裸藻所占比例很小，甲藻最少，僅在8月有所發(fā)現(xiàn)。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，水庫中的藻類在水溫較高的夏季以藍(lán)藻、綠藻和隱藻為主，在水溫較低的冬季以綠藻和硅藻為主。

5.3.3 各屬藻類組成的季節(jié)變化

文峪河水庫中常見藻類是隱藻、隱球藻、小球藻、小環(huán)藻和色球藻。這5種藻類不僅在藻類監(jiān)測的5個月幾乎均有發(fā)現(xiàn)，且都占有一定比例，很多還是當(dāng)月的優(yōu)勢種，但舟形藻所占比例很小。

除此外的絕大多數(shù)藻類都是水庫中的稀有種，不僅只在少數(shù)月份有發(fā)現(xiàn)，而且在當(dāng)月藻類種群中所占比例很小。其中僅在1個月有發(fā)現(xiàn)的藻類有8種，分別是腎形藻、纖維藻、空星藻、水綿、冠盤藻、裸藻、平板藻和甲藻。

5.4 優(yōu)勢種藻類分析

文峪河水庫藻類種類較豐富，并沒有一種藻類占絕對優(yōu)勢，也沒有一種藻類一直為優(yōu)勢種，不同月份的藻類中有不同的優(yōu)勢種。對相對密度在10%以上的藻類種看作優(yōu)勢種進行監(jiān)測可知，在5個月的監(jiān)測中，優(yōu)勢種藻類共有9種。8月，10月和11月的優(yōu)勢種藻類有3種，9月和12月優(yōu)勢種藻類有4種。其中10月監(jiān)測到的脆桿藻的相對密度最大，占當(dāng)月藻類密度的40.52%。

6 水庫富營養(yǎng)狀態(tài)評價和水華爆發(fā)風(fēng)險分析

根據(jù)對水庫水質(zhì)和浮游植物的分析可知，文峪河水庫水質(zhì)較好，富營養(yǎng)化程度不嚴(yán)重，全年未發(fā)現(xiàn)水華爆發(fā)現(xiàn)象，但水庫存在進一步富營養(yǎng)化的趨勢。水庫藻類中的優(yōu)勢種大多為富營養(yǎng)化水體指示種，在溫度較高的8—10月，藻類密度高于《全國重點湖庫藻類試點監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的臨界狀態(tài)，水庫處于藻類的爆發(fā)臨界狀態(tài)。

7 水庫富營養(yǎng)化與水華防治對策

第一，水庫富營養(yǎng)化的根本原因是由于外源性營養(yǎng)鹽的大量輸入導(dǎo)致水體營養(yǎng)鹽濃度增加，因此水質(zhì)管理必須嚴(yán)格限制污染物的排放。應(yīng)按照國務(wù)院實施最嚴(yán)格水資源管理制度的要求，對水庫及上游各水功能區(qū)的納污和自凈能力進行動態(tài)分析和研究，核定水域納污容量，嚴(yán)格控制進入水體中的排污總量。切實加強水污染防控，加強工業(yè)污染源控制，加大主要污染物減排力度，改善水庫的水環(huán)境質(zhì)量，防止水庫進一步富營養(yǎng)化，降低水華爆發(fā)的風(fēng)險。

第二，加強水庫的水質(zhì)監(jiān)測，增加水質(zhì)監(jiān)測經(jīng)費投入，加快水質(zhì)監(jiān)測隊伍建設(shè)和水質(zhì)監(jiān)測儀器設(shè)備的更新?lián)Q代。開展水庫的水質(zhì)水量同步監(jiān)測，安裝水質(zhì)在線監(jiān)測儀器設(shè)備。建立水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)體系，加強日常環(huán)境監(jiān)督核查，完善監(jiān)測預(yù)警監(jiān)督管理制度。

第三，控制水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模，適當(dāng)改良養(yǎng)殖品種，達(dá)到改善水質(zhì)、提高收入的目的。同時應(yīng)加強污水處理力度，在水庫附近及上游建立人工濕地，以凈化水質(zhì)，美化環(huán)境。

第四，改善水體質(zhì)量，減輕富營養(yǎng)化程度，提高公眾認(rèn)識，加快現(xiàn)代水環(huán)境生態(tài)體系建設(shè)。不斷提高水環(huán)境保護水平，加強水環(huán)境保護的宣傳教育，促使人們充分認(rèn)識水庫富營養(yǎng)化對公共衛(wèi)生和健康的危害及給地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的負(fù)面影響，使人們特別是庫區(qū)群眾能夠自覺做到抵制污染，愛護環(huán)境。