洱海水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀評價

大理州環(huán)境監(jiān)測站 云南大理 671000

摘要：通過對2003-2013年洱海水質監(jiān)測結果整理發(fā)現(xiàn)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的各個因子對富營養(yǎng)化的影響不斷變化，為研究各因子對富營養(yǎng)化的貢獻，本文依據(jù)《湖泊（水庫）富營養(yǎng)華評價方法及分級技術規(guī)定》首先利用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)對洱海全湖的富營養(yǎng)狀況進行分年度、分月份、分水期評價，然后采用各因子的加權值法分析各因子對富營養(yǎng)化的貢獻。

關鍵詞：葉綠素a；總氮；總磷；透明度；高錳酸鹽指數(shù)；洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；富營養(yǎng)化

1 概況

洱海位于我國云南省大理白族自治州境內，是大理市主要飲用水源地，又是蒼山洱海國家級自然保護區(qū)和風景名勝區(qū)的核心，具有調節(jié)氣候、提供工農業(yè)生產用水等多種功能，在大理的經濟、社會發(fā)展中起到舉足輕重的作用，是整個流域乃至大理州經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要基礎，堪稱大理人民的“母親湖”。近年來，流域人口增加與經濟發(fā)展，使洱海水污染負荷的壓力成倍增加，不斷推動洱海水污染的加重與富營養(yǎng)化的發(fā)展。水體富營養(yǎng)化主要指人為因素引起的湖泊、水庫中氮、磷增加對其水生生態(tài)產生不良的影響。富營養(yǎng)化是一個動態(tài)的復雜過程。洱海的營養(yǎng)化程度受到全州社會各界的重視。在多年的數(shù)據(jù)分析工作中發(fā)現(xiàn)，洱海各參數(shù)對富營養(yǎng)化的影響是不斷變化的，因此對洱海的富營養(yǎng)化狀況進行了一次總結，作為以后工作的一個基礎。

2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于大理州環(huán)境監(jiān)測站對洱海每月一次的監(jiān)測，取月均值及年均值進行分析說明。數(shù)據(jù)截取的監(jiān)測時段為2003年起至2013年間共十一年的數(shù)據(jù)。

洱海水質監(jiān)測共布設四個斷面，每個斷面上設三條垂線，每條垂線有表、底層兩個測點，一共布設24個水質監(jiān)測點；根據(jù)云環(huán)站發(fā)【2012】38號《關于按照“十二五”國控監(jiān)測網(wǎng)及省控監(jiān)測網(wǎng)設置方案開展監(jiān)測工作的通知》，2012年6月起取消康朗垂線上的2個測點，洱海水質監(jiān)測點位變動為22個，月均值為24個點（或22個點）的監(jiān)測平均值。

3 方法的選擇[3]

大理州環(huán)境監(jiān)測站在數(shù)據(jù)分析中采用的方法均為《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）（增補版）中規(guī)定的標準方法[1]。

葉綠素a：分光光度法。

總氮：堿性過硫酸鉀消毒-紫外分光光度法HJ636-2012。

總磷：鉬酸銨分光光度法GB11893-1989。

透明度：塞氏盤法。

高錳酸鹽指數(shù)：高錳酸鹽指數(shù)法GB11892-1989

綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)由葉綠素a、總氮、總磷、透明度、高錳酸鹽指數(shù)五項參數(shù)綜合計算得出，反映湖泊的營養(yǎng)狀態(tài)，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越重[2]。

4 結果和分析

4.1 富營養(yǎng)化及水質評價

用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)表示洱海的富營養(yǎng)化現(xiàn)狀，圖1表示2003-2013年十一年間洱海年度綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化趨勢。從圖中可以看出洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)自2003年開始逐漸下降，到2007年后下降幅度減小，穩(wěn)定在40左右上下波動，近年來年度變化較小，年度內最大、最小值之間差距約為10。

從年度上看，2003-2013年洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍在38.3～44.2之間，最小值為38.3，出現(xiàn)在2011年，最大值為44.2，出現(xiàn)在2003年。對照《湖泊（水庫）富營養(yǎng)華評價方法及分級技術規(guī)定》各年均為中營養(yǎng)狀態(tài)，富營養(yǎng)化次序為：2003年>2004年>2006年>2005年>2009年>2012年>2010年>2007年>2013年>2008年>2011年。

從月份上看，2003-2013年洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍在31.0～53.9之間，年內一般在年初逐漸增加至波峰，波峰常出現(xiàn)在7-10月內，后又開始逐漸下降，波谷常出現(xiàn)在1-4月份。這可能是因為1-4月份氣溫較低，光照時間短，浮游植物生長緩慢，而7-10月份則相反。

從水期上看，2003-2013年豐水期營養(yǎng)程度最重，豐水期洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)平均為43.6，平水期次之，平水期洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)平均為40.8，枯水期最輕，枯水期洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)平均為37.4。

根據(jù)對組成洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的五個因子監(jiān)測結果的分析，對照GB3838-2002《地表水環(huán)境質量標準》[3]，2003-2013年總氮年均值只有2008年符合Ⅱ類水質標準，其余年份均符合Ⅲ類水質；總磷2006-2012年7年符合Ⅱ類水質標準，其余的2003-2005、2013年均符合Ⅲ類水質標準；高錳酸鹽指數(shù)各年均符合Ⅱ類水質標準。

4.2 五個參數(shù)對富營養(yǎng)化的貢獻分析[4]

參照郝友亮等的論文《東昌湖水體富營養(yǎng)化研究》中采用的各因子加權值法對“各參數(shù)對富營養(yǎng)化的貢獻”的研究，洱海各個參數(shù)對富營養(yǎng)化的貢獻也采用這個方法。根據(jù)計算五個參數(shù)的加權值（TLI（j）·W j）見圖2。

從圖2可以看出，葉綠素a對富營養(yǎng)化的貢獻明顯高于其他各個因子，根據(jù)2003-2013年的平均結果計算，葉綠素a的加權值比總磷的加權值高118.82%，比總氮的加權值高77.98%，比透明度的加權值高95.32%，比高錳酸鹽指數(shù)的加權值高129.30%。2003年洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為近年來最高，全年葉綠素a的加權值平均為16.11，達到近年的最高，是近年來唯一一個加權值在15以上的年份。

洱海各因子中葉綠素a對富營養(yǎng)化的貢獻最大，2003-2012年均在13以上，2013年相對較小，為12.87，平均為14.11。第二位為總氮，加權值在7.07～8.49之間，平均值為7.93。第三為透明度，加權值在6.43～7.89之間，平均值為7.22。但在2008年透明度與總氮的排序出現(xiàn)了一個反常，即透明度對富營養(yǎng)化的貢獻大于總氮。第四位為總磷，加權值在5.61～7.37之間，平均值為6.45。高錳酸鹽指數(shù)對富營養(yǎng)化的貢獻最小，加權值在6.33～4.76之間，平均值為5.44。

結論

5.1 富營養(yǎng)化評價結果

從年度上看，2003-2013年各年均為中營養(yǎng)狀態(tài)，洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)自2003年開始逐漸下降，到2007年后穩(wěn)定在40左右上下波動，近年來年度變化較小。

從月份上看，洱海綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍在年內一般在年初逐漸增加至波峰，波峰常出現(xiàn)在7-10月內，后又開始逐漸下降，波谷常出現(xiàn)在1-4月份。

從水期上看，洱?？傮w上出現(xiàn)豐水期營養(yǎng)程度最重，平水期次之，枯水期最輕的情況。

5.2 五個參數(shù)對富營養(yǎng)化的貢獻分析

通過采用各因子加權值法分析，五個參數(shù)對富營養(yǎng)化的貢獻排序依次為葉綠素a、總氮、透明度、總磷、高錳酸鹽指數(shù)。葉綠素a對富營養(yǎng)化的貢獻明顯高于其他各個因子，如2003年葉綠素a對富營養(yǎng)化的貢獻是高錳酸鹽指數(shù)的2.55倍。

參考文獻：

[1]國家環(huán)境保護局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會 《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）（增補版）中國環(huán)境科學出版社

[2]湖泊（水庫）富營養(yǎng)華評價方法及分級技術規(guī)定

[3]GB3838-2002《地表水環(huán)境質量標準

[4]《東昌湖水體富營養(yǎng)化研究》郝友亮、馬啟敏、周華、程海鷗等的論文