爾王莊水庫(kù)水質(zhì)分析及改善措施

王立林，胡艷偉

（天津市引灤工程爾王莊管理處，天津 301802）

1 水庫(kù)概況

爾王莊水庫(kù)是引灤入津工程中修建的中型平原水庫(kù)，位于天津市寶坻區(qū)爾王莊鎮(zhèn)，總庫(kù)容4530萬m3，集水面積11.03km2，是引灤輸水的重要調(diào)節(jié)水庫(kù)。

爾王莊水庫(kù)受上游水質(zhì)影響，每年春季菹草大量生長(zhǎng)。當(dāng)菹草大量死亡后，引起水質(zhì)惡化，造成水體二次污染，大量的菹草堵塞在泵站取水口的攔污柵前，如果菹草進(jìn)入水泵，將對(duì)泵站設(shè)備安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致泵站無法正常供水。

水庫(kù)出現(xiàn)的水質(zhì)問題主要是氮、磷超標(biāo)及由氮、磷超標(biāo)引起的草、藻暴發(fā)問題。除氮、磷外水庫(kù)的水質(zhì)整體在III類標(biāo)準(zhǔn)。

水庫(kù)的水質(zhì)直接關(guān)系到市區(qū)和濱海新區(qū)數(shù)百萬居民的飲水安全和天津市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，水質(zhì)一旦出現(xiàn)問題，不僅嚴(yán)重影響居民的生產(chǎn)生活，也會(huì)影響到社會(huì)的穩(wěn)定，因此保護(hù)水庫(kù)的水質(zhì)尤為重要。

2 水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀

水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)包括總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)（COD）、氨氮等指標(biāo)。水庫(kù)水質(zhì)氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽和總磷等多項(xiàng)理化指標(biāo)常年都在Ⅱ類水質(zhì)限制線以內(nèi)；高錳酸鹽指數(shù)全年全庫(kù)均在Ⅲ類水質(zhì)限制線以內(nèi)；總氮2012年除夏季等少數(shù)時(shí)間超Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外，其余時(shí)間均處于Ⅲ類水質(zhì)；但庫(kù)區(qū)部分水體2013年1～6月份總氮超Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由單指標(biāo)法即最差的項(xiàng)目附全法（一票否決法）綜合評(píng)價(jià)，2013年?duì)柾跚f水庫(kù)水質(zhì)部分庫(kù)面水質(zhì)超標(biāo)。唯一超標(biāo)指標(biāo)為總氮。防止總氮超標(biāo)成為當(dāng)務(wù)之急。

根據(jù)爾王莊水庫(kù)浮游植物量6.1793mg/L，優(yōu)勢(shì)種為硅藻、藍(lán)藻，化學(xué)耗氧量小于6.0mg/L，總氮平均4.23mg/L，總磷平均0.038mg/L，活性磷平均0.035mg/L等指標(biāo)綜合判定，爾王莊水庫(kù)水質(zhì)屬中富營(yíng)養(yǎng)型。

3 影響水質(zhì)的因素

3.1 菹草

菹草在生長(zhǎng)期間將水庫(kù)中的無機(jī)氮和無機(jī)磷轉(zhuǎn)化為有機(jī)體的組成物質(zhì)，收獲菹草就相當(dāng)于從水中去除氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，可以改善水庫(kù)水質(zhì)，提高水庫(kù)自凈能力。

水庫(kù)水草監(jiān)測(cè)在每年的11月至來年6月份進(jìn)行，通過監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)4月是菹草快速生長(zhǎng)期，生物量的高峰期在5月中旬至5月底，死亡期在6月中旬。

根據(jù)相關(guān)研究表明，菹草平均總氮含量25.12mg/g、總磷含量4.41mg/g、干濕比9.43%。每千克菹草（鮮重）總氮、總磷的含量為2.37，0.42g。

按照2010年水庫(kù)中菹草量10744.23t計(jì)算，可從水及底泥中吸收總氮20.76t、總磷3.64t，有著顯著的吸收氮、磷效果。

3.2 浮游植物

水體營(yíng)養(yǎng)水平與浮游植物的種類和生物量密切相關(guān)，通過對(duì)硅藻、藍(lán)藻及其他藻類生物量的月統(tǒng)計(jì)，全年藍(lán)藻5月初生物量最低0.03mg/L，9月次之0.18mg/L，5月中下旬生物量開始逐漸上升，7月達(dá)到峰值，而后呈下降趨勢(shì)。這是由于菹草的大量沉落分解，釋放營(yíng)養(yǎng)鹽，使藍(lán)藻大量生長(zhǎng)繁殖，白天進(jìn)行光合作用，pH值明顯降低，CODMn含量最高，平均3.86mg/L，其他營(yíng)養(yǎng)鹽含量也較高，但總體呈現(xiàn)低氮高磷。硅藻生長(zhǎng)與藍(lán)藻生長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)，7月生物量最低2.49mg/L，9月生物量最高8.65mg/L。6月藍(lán)藻、硅藻生物量離散程度最大，水質(zhì)不穩(wěn)定。

3.3 食草性魚類

水庫(kù)草魚每?jī)粼鲋?kg，可利用水草40kg，轉(zhuǎn)化氮、磷、鉀的量分別為 0.041，0.004，0.016kg。 由此推算，餌料系數(shù)70，該庫(kù)的草魚轉(zhuǎn)化氮、磷、鉀的量分別為 0.718，0.007，0.028kg。 草魚魚產(chǎn)潛力1300kg/hm2，轉(zhuǎn)化氮、磷、鉀分別為 933.4，9.1，36.4kg/hm2。

通過論證和該庫(kù)以往的放養(yǎng)效果，放養(yǎng)草魚能夠有效的清除和抑制菹草，凈化水質(zhì)，防止水庫(kù)的進(jìn)一步富營(yíng)養(yǎng)化。

4 水庫(kù)水質(zhì)控制

4.1 菹草控制

菹草是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分和主要的初級(jí)生產(chǎn)者，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的循環(huán)、傳遞起調(diào)控作用；并可以改善水庫(kù)水質(zhì)、提高水庫(kù)自凈能力、抑制藻類的生長(zhǎng)。

水草的治理一般采用沉水植物收割工程技術(shù)進(jìn)行適度控制。通過實(shí)施機(jī)械化收割菹草向庫(kù)外轉(zhuǎn)移氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽，消減營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷的積累和釋放，防止二次污染和營(yíng)養(yǎng)鹽的再次釋放。也可以采用選擇適應(yīng)水庫(kù)生長(zhǎng)的水生植物與菹草進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，從而抑制菹草的生長(zhǎng)，不同種水生植物共存，在植物與植物之間、植物與水環(huán)境之間形成具有一定關(guān)聯(lián)和一定規(guī)律的水生植物群落，凈化水質(zhì)。

4.2 調(diào)控魚類種群，優(yōu)化水庫(kù)生態(tài)結(jié)構(gòu)

確定各養(yǎng)殖魚類的密度和比例，優(yōu)化水庫(kù)生態(tài)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)水體自凈能力，改善水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)資源利用與生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展。

由于菹草的枯萎沉積，對(duì)水庫(kù)形成二次污染，放養(yǎng)的草魚、河蟹等，可減少菹草的沉積，減輕對(duì)水庫(kù)的二次污染，草魚吃剩的殘餌可以被鯉、鯽等雜食性魚類再次利用。魚類的糞便，使浮游生物生長(zhǎng)繁殖，浮游生物可被濾食魚類鰱、鳙濾食，這樣構(gòu)成了穩(wěn)定的食物網(wǎng)，使水庫(kù)的餌料資源，在不同的層次上得到充分利用，物質(zhì)和能量趨于更加有效地利用和轉(zhuǎn)化，使水質(zhì)逐步凈化。同時(shí)，保證了種群遺傳的多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，具有顯著的生態(tài)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

爾王莊水庫(kù)每年對(duì)放養(yǎng)種類、規(guī)格、密度、搭配比例進(jìn)行調(diào)整。做到既能夠控制菹草的過度增長(zhǎng)，又能維持爾王莊水庫(kù)水生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

4.3 建立科學(xué)有序的水源地管理體系

加強(qiáng)水庫(kù)水源地的水質(zhì)及生態(tài)特征的監(jiān)測(cè)，是發(fā)現(xiàn)掌握水源地問題必不可少的手段，是為水源地管理提供決策依據(jù)的重要工作。

目前爾王莊水庫(kù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力還十分薄弱。環(huán)保監(jiān)測(cè)部門對(duì)水庫(kù)監(jiān)測(cè)頻率低、項(xiàng)目少，因此水建立監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，規(guī)定監(jiān)測(cè)頻率及項(xiàng)目，分析水庫(kù)水質(zhì)變化及發(fā)生原因，開展深入的科學(xué)研究。在治理對(duì)策實(shí)施過程中，配合監(jiān)測(cè)治理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)為管理提供依據(jù)。

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