烏江思林水庫(kù)夏季富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)與分析

李干蓉,李家典,楊曉武,金寧通,袁德奎

烏江思林水庫(kù)夏季富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)與分析

李干蓉1,李家典2,楊曉武1,金寧通1,袁德奎1

1.銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州銅仁554300
2.貴州省思南縣農(nóng)牧科技局,貴州思南565100

依據(jù)綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)和美國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化劃分分析方法，于2013年夏季對(duì)思林水庫(kù)水體的采樣進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析。結(jié)果表明：烏江思林水庫(kù)夏季富營(yíng)養(yǎng)化水平整體處于中營(yíng)養(yǎng)水平，局部有貧營(yíng)養(yǎng)水平出現(xiàn)，但是總的有向輕度富營(yíng)養(yǎng)化水平靠近；庫(kù)區(qū)內(nèi)的TP、TN與浮游植物的葉綠素a含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，尤其TP與葉綠素a呈顯著正相關(guān)。

烏江;思林水庫(kù);富營(yíng)養(yǎng)化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求愈來(lái)愈大，人們對(duì)自然資源的開(kāi)發(fā)愈演愈烈，對(duì)水力資源的開(kāi)發(fā)顯得尤為突出。采用目前的方法來(lái)衡量我國(guó)水力資源開(kāi)發(fā)程度的不合理性逐漸呈現(xiàn)，部分地區(qū)水力資源開(kāi)發(fā)程度出現(xiàn)了大于100%的現(xiàn)象[1]。目前，大型水利工程對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物影響及相應(yīng)的水質(zhì)評(píng)價(jià)已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn)，比如評(píng)估三峽大壩建設(shè)和烏江流域電站水庫(kù)[3-8]。烏江全長(zhǎng)全長(zhǎng)1037 km，其中貴州境內(nèi)889 km，思林電站處于烏江流域干流梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)的第八級(jí)[2]。高密度開(kāi)發(fā)河流水力資源，使得原有的河流功能喪失，演變成“蓄水河流”，甚至有的直接稱為了“湖泊型河流”，目前，國(guó)內(nèi)外興起了對(duì)蓄水河流的營(yíng)養(yǎng)水平研究熱度[4-6,9]。本文以2013年夏季選取烏江中游思林水庫(kù)庫(kù)區(qū)作為研究對(duì)象，采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法，對(duì)水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析其富營(yíng)養(yǎng)化特征，并提出針對(duì)性的對(duì)策。

1 樣品的采集與分析

1.1監(jiān)測(cè)布點(diǎn)

于2013年7月對(duì)思林電站庫(kù)區(qū)表層水體進(jìn)行采樣，主要采集庫(kù)區(qū)內(nèi)的入庫(kù)河流（支流）和庫(kù)區(qū)主要斷面，采樣點(diǎn)設(shè)置如圖1所示。

1.2采樣及分析方法

重點(diǎn)選取了與水體富營(yíng)養(yǎng)化密切相關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：水溫、pH、透明度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮以及葉綠素a分析。

葉綠素a的測(cè)定：取適量水樣，倒入抽濾器中抽濾(濾膜孔徑為0.45μm)；將帶有浮游植物的濾膜放入冰箱中低溫干燥6～8 h后，放入勻漿器中，加入2～3 mL 90%丙酮溶液、少量碳酸鎂粉末，充分研磨提取，將提取液置于離心管中，離心10 min，將上清液倒入10 mL容量瓶中，重復(fù)1～2次，直至沉淀物不含綠色，最后將上清液定容到10 mL，搖勻。在分光光度計(jì)上，用1 cm光程比色皿，分別讀取750 nm、663 nm、645 nm、630 nm波長(zhǎng)的吸光度，并以90%的丙酮作空白吸光度測(cè)定，對(duì)樣品吸光度進(jìn)行校正。

其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)以及《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）中要求的方法測(cè)定。

圖1 采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Map showing the sampling sites

1.3評(píng)價(jià)方法

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法[10,11]評(píng)價(jià)項(xiàng)目選取了反映水體營(yíng)養(yǎng)程度的主要指標(biāo)：葉綠素a(Chl-a)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)5項(xiàng)。綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為：

式中:TLI(∑)為綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);Wj為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重；TLI（j）為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。以Chl-a作為基準(zhǔn)參數(shù)，則第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計(jì)算公式為：

式中：rj為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chl.a的相關(guān)系數(shù)。

各項(xiàng)目營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式為：

采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對(duì)湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)：TLI(∑)＜30為貧營(yíng)養(yǎng)；30≤TLI(∑)≤50為中營(yíng)養(yǎng)；TLI(∑)＞50為富營(yíng)養(yǎng)，其中50＜TLI(∑)≤60為輕度富營(yíng)養(yǎng)，60＜TLI(∑)≤70為中度富營(yíng)養(yǎng)，TLI(∑)＞70為重度富營(yíng)養(yǎng)。

1.3.2 湖泊富營(yíng)養(yǎng)化劃分分析方法[12]美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（USEPA）、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院（USNAS）和美國(guó)國(guó)家工程學(xué)科院（USNAE），根據(jù)水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、藻類所含葉綠素a的量、透明度（SD），溶解氧（DO）等指標(biāo)劃分水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平，詳見(jiàn)表1。

表1 劃分水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的主要參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)Table1 Main parameters and nutritional status of water quality classification standard

2 結(jié)果與討論

2.1庫(kù)區(qū)內(nèi)富營(yíng)養(yǎng)程度與特征

從表2可以看出，根據(jù)綜合營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)法得出庫(kù)區(qū)水體的富營(yíng)養(yǎng)化的整體特征，在2013年夏季表現(xiàn)為中營(yíng)養(yǎng)向，但是有向輕度富營(yíng)養(yǎng)演化的趨勢(shì)；局部區(qū)域處于貧營(yíng)養(yǎng)水平，說(shuō)明庫(kù)區(qū)水體的營(yíng)養(yǎng)水平不是很高。其中營(yíng)養(yǎng)水平都集中在上游區(qū)域，就其原因可能來(lái)源與庫(kù)區(qū)上游的庫(kù)彎區(qū)大量的水產(chǎn)養(yǎng)殖所致，已有研究表明[13,14]，庫(kù)區(qū)養(yǎng)殖會(huì)導(dǎo)致水體中溶氧（DO）下降，其他指標(biāo)會(huì)大于非養(yǎng)殖區(qū)，同時(shí)夏季湖泊水體會(huì)出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化高峰。

表2 2013年夏季思林電站庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Evaluation results of eutrophication on silin resorvoir in 2013

2.2總氮含量、總磷含量、透明度以及葉綠素a相關(guān)分析

根據(jù)美國(guó)劃分水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平的標(biāo)準(zhǔn)，表2不難看出，思林電站庫(kù)區(qū)表層水體的水質(zhì)呈現(xiàn)中營(yíng)養(yǎng)到富營(yíng)養(yǎng)。根據(jù)Dowing[15]研究表明，TN/TP比值大于100，該水質(zhì)呈現(xiàn)貧營(yíng)養(yǎng)型，小于10為富營(yíng)養(yǎng)型，10～100之間為中營(yíng)養(yǎng)型。根據(jù)TN/TP比值看出，思林水庫(kù)水質(zhì)基本處于中營(yíng)養(yǎng)型。總磷、總氮含量與葉綠素a的相關(guān)分析可知(圖2)，總磷、總氮含量與葉綠素a呈顯著正相關(guān)關(guān)系，并且總磷與葉綠素a的相關(guān)性更加顯著，在很大程度上跟庫(kù)區(qū)內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖有著密切聯(lián)系。

圖2 水庫(kù)中總磷、總氮與葉綠素a的相關(guān)性Fig.2 The correlation of TN,TP and Chlorophyll-a of reservoir

3 結(jié)論

根據(jù)不同分析得出，烏江思林水庫(kù)夏季富營(yíng)養(yǎng)化水平整體處于中營(yíng)養(yǎng)水平，局部有貧營(yíng)養(yǎng)水平出現(xiàn)，但是總的有向輕度富營(yíng)養(yǎng)化水平靠近。另?yè)?jù)相關(guān)分析顯示，庫(kù)區(qū)內(nèi)的TP、TN與浮游植物的葉綠素a含量呈正相關(guān)關(guān)系。因此，在合理規(guī)劃水庫(kù)資源利用的同時(shí)，加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控，減少養(yǎng)殖排泄物，做好水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控管理體系。

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Assessment and Analysis on Eutrophication of Silin Reservoir in Wujiang in Summer

LI Gan-rong1,LI Jia-dian2,YANG Xiao-wu1,JIN Ning-tong1,YUAN De-kui1
1.Tongren Polytechnic College,Institute of Technology,Tongren554300,China
2.Sinan County Agriculture and Animal Husbandry Science and Technology Bureau,Sinan565100,China

According to comprehensive nutrient exponential and analysis method of eutrophication of water quality classification standard in USA.We sampled and analyzed the water quality of samples from the Silin reservoir in Wujiang in summer,2013.The results showed that the Silin reservoir water eutrophication was middle nutrition overall in Wujiang in summer and local poor nutrient level but it was light to milddle eutrophication level at all.The content of TP,TN and chlorophyll-a of phytoplankton in the reservoir area were positively correlated,especially TP and chlorophyll-a showed significant positive correlation.

Wujiang;Silin reservoir;eutrophication

X524

A

1000-2324(2014)04-0581-04

2013-03-26

2013-05-04

銅仁市科研課題“喀斯特地區(qū)水資源可持續(xù)利用研究——以貴州思南縣為例”((2012)62號(hào)-21)

李干蓉(1982-),女,碩士,講師.主要研究方向環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù).E-mail:liganorng2013@sina.com