汾河水庫藻類監(jiān)測與評價

邊利心

（太原市水文水資源勘測分局，山西 太原 030002）

1 藻類簡介

藻類包括數(shù)種以光合作用產(chǎn)生能量的生物，具有進(jìn)行光合作用的色素，能利用光能把無機(jī)物（如氮、磷等）合成有機(jī)物，供自身需求。藻類的分布非常廣泛，適應(yīng)環(huán)境的能力非常強(qiáng)。各種水體的化學(xué)性質(zhì)是決定藻類生長繁衍及其種群組成的重要因素之一。如裸藻、藍(lán)藻在富含營養(yǎng)成分的水體中容易大量生長，且常常形成水華；金藻和硅藻常常在山區(qū)中營養(yǎng)成分貧乏的湖泊中大量生長；隱藻和綠藻則在小型池塘中大量出現(xiàn)。

2 水華及其危害

所謂水華是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的一種特征。由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進(jìn)入水體，使得易在富含營養(yǎng)成分的水體中大量繁殖藻類，如硅藻、綠藻、藍(lán)藻等，進(jìn)而成為水體中的優(yōu)勢種群，最終使水體呈現(xiàn)出綠色或藍(lán)色的一種現(xiàn)象。也有部分水華是由浮游動物——腰鞭毛蟲大量繁殖引起的。

3 汾河流域水生態(tài)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

汾河水生態(tài)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)是2010年中央試點(diǎn)（示范）類水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)項(xiàng)目。山西省水環(huán)境監(jiān)測中心自2011年8月起對汾河水庫、汾河二庫、文峪河水庫及澮河水庫進(jìn)行了葉綠素和藻類的生物監(jiān)測。監(jiān)測時間截至12月，監(jiān)測頻率為每月1測。此項(xiàng)工作是汾河水生態(tài)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中二期工程的內(nèi)容之一。這是山西省歷史上首次對汾河流域上的大中型水庫開展此項(xiàng)工作，對摸清全省藻類分布狀況，優(yōu)勢種藻類具有開創(chuàng)性意義，有助于準(zhǔn)確直觀評估各水庫富營養(yǎng)化的程度。

4 汾河水庫水質(zhì)分析

4.1 監(jiān)測項(xiàng)目

根據(jù)汾河水庫的流域特征、形態(tài)、地理位置及以往開展水質(zhì)監(jiān)測的經(jīng)驗(yàn)，在水庫壩前設(shè)置了1處采樣點(diǎn)進(jìn)行水質(zhì)項(xiàng)目和藻類的采樣分析。每月監(jiān)測一次，監(jiān)測項(xiàng)目包括水溫、pH值、溶解氧、電導(dǎo)率、總硬度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數(shù)等29項(xiàng)。

4.2 分析和評價標(biāo)準(zhǔn)

水質(zhì)監(jiān)測按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》的要求進(jìn)行。電導(dǎo)率、總硬度、濁度等3項(xiàng)指標(biāo)按《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及分析方法》進(jìn)行。采用單因子評價法，確定地表水水質(zhì)類別。評價標(biāo)準(zhǔn)采用《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。根據(jù)汾河水庫的特點(diǎn)及污染情況，選擇pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、COD，BOD、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、總汞、總砷、銅、鉛、鋅、鎘、氟化物、總磷和總氮17項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行評價。

4.3 水質(zhì)類別分析

對汾河水庫2011年藻類監(jiān)測月份（8—12月）的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)評價，評價項(xiàng)目分為不包括總磷、總氮的15項(xiàng)參數(shù)和包括總磷、總氮的17項(xiàng)參數(shù)兩種。在總磷、總氮不參評的情況下，汾河水庫僅9月是Ⅲ類水，其余月份均為Ⅱ類水。在總磷、總氮參評的情況下，汾河水庫水質(zhì)全部超標(biāo)，且超標(biāo)項(xiàng)目均含有總氮，說明汾河水庫水質(zhì)惡化和富營養(yǎng)化的主要污染因素是總氮，主要污染物是含氮廢污水。

5 水庫富營養(yǎng)化分析

汾河水庫采用了總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)和透明度4項(xiàng)作為評價參數(shù)，較為全面地反映了各水庫在藻類監(jiān)測期間的營養(yǎng)化水平。在藻類監(jiān)測期間，汾河水庫的富營養(yǎng)化評分值在40~50之間，營養(yǎng)化水平為中等。

從各單項(xiàng)參數(shù)的營養(yǎng)化評價來看，汾河水庫總磷的評分相對較低，評分值在中營養(yǎng)水平?？梢姺诤铀畮熘械牧缀坎桓撸瑧?yīng)該是浮游植物生長的限制性元素，也是保證水庫不發(fā)生水華的限制性元素。總氮的評分最高，各月份的評分值均達(dá)到中度富營養(yǎng)化水平。說明汾河水庫含氮量較高，主要受含氮廢物的污染。因此控制總氮來源是改善水庫富營養(yǎng)化程度的決定因素。透明度的評分值均低于40，且數(shù)值穩(wěn)定，在中營養(yǎng)水平。高錳酸鹽指數(shù)的評分值在各參評項(xiàng)目中處于中等水平。

6 藻類分析

6.1 采樣分析

藻類監(jiān)測依據(jù)《全國重點(diǎn)湖庫藻類試點(diǎn)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》要求，根據(jù)汾河水庫的實(shí)際情況進(jìn)行采樣分析。2011年8—12月對藻類進(jìn)行每月一次的采樣分析，共監(jiān)測5次，使用機(jī)玻璃采水器在設(shè)計(jì)水層進(jìn)行樣品采集，采水量為1 L。根據(jù)汾河水庫藻類分布特點(diǎn)，此次藻類分析采用目鏡視野法進(jìn)行計(jì)數(shù)分析，并把計(jì)數(shù)所得結(jié)果按照相關(guān)公式換算成每升水中藻類的數(shù)量。

6.2 藻類密度及水華風(fēng)險(xiǎn)評估

監(jiān)測期間，汾河水庫的藻類密度在3380.5萬個~298.7萬個/L之間，并存在隨水溫下降逐步下降的趨勢。8—10月，藻類密度均高于《全國重點(diǎn)湖庫藻類試點(diǎn)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)。說明此水庫藻類密度相對較大，營養(yǎng)鹽較為豐富，但未見明顯的富營養(yǎng)化，全年也未觀測到有藻類聚集、水華爆發(fā)的現(xiàn)象。

6.3 水庫優(yōu)勢種藻類及優(yōu)勢度

通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，汾河水庫的藻類種群比較豐富，其中并沒有一種藻類具有絕對優(yōu)勢，也沒有一種藻類一直為優(yōu)勢種群，在不同的月份中藻類有不同的優(yōu)勢種群。汾河水庫比較常見的優(yōu)勢種有隱球藻、膠網(wǎng)藻、微囊藻，其中隱球藻在4個月都是水庫的優(yōu)勢種，而且是11月和12月水庫中的第一優(yōu)勢種。膠網(wǎng)藻和微囊藻也是3個月的優(yōu)勢種，膠網(wǎng)藻是8月的第一優(yōu)勢種，微囊藻是9月和10月的第一優(yōu)勢種，特別在10月微囊藻的相對豐度達(dá)到78.45%，成為唯一的絕對優(yōu)勢種。小環(huán)藻、色球藻和衣藻在5個月中各有一次成為優(yōu)勢種，且都是當(dāng)月最后一位的優(yōu)勢種藻類。

7 防治對策

7.1 控制污染源

加強(qiáng)汾河水庫上游及周邊環(huán)境的統(tǒng)一規(guī)劃和管理，對汾河水庫的環(huán)境容量進(jìn)行科學(xué)評估，對水庫的進(jìn)庫河流汾河干流、嵐河、澗河入庫處的水體進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，對進(jìn)入水體的污染物進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控；對水庫上游及周邊工礦企業(yè)進(jìn)行摸底排查，嚴(yán)禁將生產(chǎn)廢水直接排入入庫河流。在水庫周圍大力推廣植樹造林活動，改善植被狀況。同時有選擇地栽種水邊植被，以減少水邊植物代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。

7.2 種植水生高等植物

水生植物不僅具有較高的觀賞價值，而且可以在富含營養(yǎng)物質(zhì)的水體中起到凈化作用，能夠吸收大量的水中營養(yǎng)物質(zhì)。利用水生植物特有的吸收、代謝、富集等性質(zhì)，在湖泊、庫區(qū)種植合理數(shù)量的耐污染且凈化作用較強(qiáng)的水生高等植物，通過其自身的生長活動將水中的污染物質(zhì)分解或轉(zhuǎn)化、富集到自身體內(nèi)，從而恢復(fù)水體中的養(yǎng)分平衡，同時通過水生植物的光合作用釋放出氧氣，增加水體中溶解氧的含量來達(dá)到改善水質(zhì)、減輕或消除水污染的目的。

7.3 控制水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模，調(diào)整水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)

水庫水產(chǎn)養(yǎng)殖雖然可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益，但如果水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模過大，超出了水庫的承載力，大量的魚食餌料和排泄物進(jìn)入水體，必然導(dǎo)致水庫的富營養(yǎng)化和藻類的大量繁殖，一旦超過了水庫的自凈能力并大量堆積，必然會導(dǎo)致藻類的大量繁殖生長，產(chǎn)生水華現(xiàn)象。因此，需根據(jù)水庫的實(shí)際情況制定合理的養(yǎng)殖規(guī)模，同時改良養(yǎng)殖品種，達(dá)到既改善水質(zhì)又提高收入的目的。

7.4 提高公眾覺悟與環(huán)境教育

汾河水庫是山西省唯一的全國重點(diǎn)地表水飲用水源地，不僅兼有防洪、灌溉、發(fā)電、旅游等功能，而且還承擔(dān)著為太原市提供工業(yè)及城市生活用水的重要任務(wù)。水庫水質(zhì)的優(yōu)劣直接影響太原市人民群眾飲用水的安全。因此，應(yīng)加強(qiáng)水環(huán)境教育，大力宣傳有關(guān)水資源保護(hù)的法律法規(guī)，使人們充分認(rèn)識到水庫富營養(yǎng)化給公共衛(wèi)生和健康帶來的危害，促使來庫區(qū)的游客和庫區(qū)周邊群眾能夠自覺抵制污染，保護(hù)環(huán)境。