女山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化防治措施初探

李漢卿金 焰陳立強(qiáng)

女山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化防治措施初探

李漢卿1金 焰2陳立強(qiáng)1

一、概況

女山湖位于安徽省明光市東北部，江淮分水嶺以北，淮河以南，湖泊水深1.5～2.5m，呈河跡形，為郯廬斷裂帶局部凹陷洼地積水而成。女山湖南納池河來(lái)水，正常蓄水位13.5m，相應(yīng)蓄水量17.8億m3，湖區(qū)自磨山至女山湖鎮(zhèn)，與池河互為一體，南北長(zhǎng)40km，寬1～5km，北經(jīng)女山湖節(jié)制閘匯于七里湖，于洪山頭入淮河。2006年4月，女山湖經(jīng)安徽省政府批準(zhǔn)設(shè)立為省級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū)。

女山湖水面面積103km2，二級(jí)水功能區(qū)劃為農(nóng)業(yè)、漁業(yè)用水區(qū)，水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)為Ⅱ～Ⅲ類，現(xiàn)狀水質(zhì)不能穩(wěn)定滿足Ⅲ類。2010年5月，劉清學(xué)等對(duì)女山湖水質(zhì)及水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查和研究，結(jié)果表明：女山湖內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為1.93，污染等級(jí)為中污染，對(duì)應(yīng)地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅳ類；女山湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為50.01，呈輕度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。同時(shí)，根據(jù)滁州市環(huán)保局公布的2015年1月～2016年10月的水環(huán)境質(zhì)量月報(bào)，女山湖水質(zhì)仍不能穩(wěn)定達(dá)Ⅲ類，水質(zhì)沒(méi)有明顯好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

二、富營(yíng)養(yǎng)化綜合評(píng)價(jià)

1.評(píng)價(jià)方法

采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對(duì)女山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)進(jìn)行研究，計(jì)算公式如下：

式中：

TLI（∑）—綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；

Wj—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）—代表第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

以Chla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：rij—第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chla的相關(guān)系數(shù)；

m—評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。

中國(guó)湖泊（水庫(kù)）的Chla與其他參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系rij及rij2見(jiàn)表1。

表1 中國(guó)湖泊（水庫(kù)）部分參數(shù)與Chla的相關(guān)關(guān)系rij及rij2值表

各項(xiàng)目單因子營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：Chla單位為mg/m3，SD單位為m；其他指標(biāo)單位均為mg/L。

采用0～100的一系列連續(xù)數(shù)字對(duì)湖泊（水庫(kù)）營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)（見(jiàn)表2）。

表2 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)分級(jí)表

2.女山湖富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)

根據(jù)以上計(jì)算方法，女山湖水質(zhì)及富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。

對(duì)照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GHZB1-1999）中的湖泊水庫(kù)特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值，女山湖兩監(jiān)測(cè)斷面的總磷、總氮濃度較高，均屬Ⅴ類水質(zhì)；對(duì)照綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)表，兩監(jiān)測(cè)斷面的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分別為56.97和57.04，屬輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，比較接近中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，與2010年5月劉清學(xué)等評(píng)價(jià)結(jié)果相比，女山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化程度呈上升趨勢(shì)。

女山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化處于“隱蔽”狀態(tài)，近年來(lái)未見(jiàn)發(fā)生大面積“水華”現(xiàn)象的報(bào)道，但其發(fā)展趨勢(shì)不容樂(lè)觀，一旦條件適宜，局部發(fā)生“水華”現(xiàn)象是極其可能的。水體富營(yíng)養(yǎng)化將造成藻類植物大量繁殖，水體透明度下降，溶解氧降低，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，給飲水安全和濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定帶來(lái)嚴(yán)重威脅。

表3 女山湖水質(zhì)及富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果表

三、富營(yíng)養(yǎng)化防治措施

近年來(lái)，女山湖上游城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，直接、間接排入的生產(chǎn)、生活污水大量增加，網(wǎng)箱漁業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量及水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定構(gòu)成嚴(yán)重威脅。針對(duì)女山湖總磷、總氮濃度較高，湖泊呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，現(xiàn)提出主要防治措施如下：

（1）嚴(yán)格按納污能力控制入湖排污量。根據(jù)《安徽省定遠(yuǎn)縣江巷水庫(kù)環(huán)評(píng)報(bào)告書》，定遠(yuǎn)縣池河流域主要工業(yè)廢水排放總量為906.96萬(wàn)t/a，COD排放量為568.27t/a，氨氮排放量為34.32t/a，總氮排放量為102.42t/a，總磷為3.53t/a。另外，明光市城區(qū)廢污水，造紙廠等企業(yè)廢水也直接排入池河。因此，為保護(hù)女山湖水質(zhì)，需嚴(yán)格按納污能力控制入湖排污量，確保納污紅線不能突破。

（2）加強(qiáng)生活污水收集處理。根據(jù)《安徽省行業(yè)用水定額》，按照居民生活用水80L/（人·天），污染物排放量按照COD為16.4g/（人·天），氨氮為4.0g/（人·天），總氮為5.0g/（人·天），總磷為0.44g/（人·天），入河系數(shù)取0.50計(jì)算，可得池河接納生活污水排放總量1460萬(wàn)t/a，COD排放量為2993t/a、氨氮排放量為730t/a，總氮排放量為913t/a，總磷為80t/a。目前，定遠(yuǎn)縣建有定遠(yuǎn)國(guó)清污水處理廠，主要接納縣城城區(qū)和定遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水，處理規(guī)模為3萬(wàn)t/d；另外，定遠(yuǎn)縣還將新建池河鎮(zhèn)、藕塘鎮(zhèn)等4座污水處理廠。明光市現(xiàn)有明光凱發(fā)污水處理廠，并將新建城東污水處理廠和管店鎮(zhèn)、三界鎮(zhèn)等污水處理廠。這些污水處理廠的建設(shè)運(yùn)營(yíng)，將使女山湖的生活污水污染源一定程度上得到有效治理。在此基礎(chǔ)上，池河沿線的大橋鎮(zhèn)、朱馬鄉(xiāng)、三和集鎮(zhèn)、梅市鄉(xiāng)、馬崗鄉(xiāng)以及女山湖周邊的橋頭鎮(zhèn)、邵崗鄉(xiāng)、女山湖鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)需加快實(shí)施截污工程，盡快實(shí)現(xiàn)污水截流、收集，并建立和完善污水處理設(shè)施，采用先進(jìn)的脫氮除磷工藝，確保出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)配套管網(wǎng)建設(shè)，積極推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施和服務(wù)向普通鄉(xiāng)鎮(zhèn)、社區(qū)以及農(nóng)村居住集中區(qū)域延伸，以減少生活污水中污染物的入湖量。

（3）控制網(wǎng)箱漁業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模，禁止投餌。隨著女山湖養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大和強(qiáng)度的增加，網(wǎng)圍養(yǎng)殖越來(lái)越密，每年大量未食的殘餌、殘骸、養(yǎng)殖體的排泄物等有機(jī)物開始進(jìn)入水體。這些污染物一部分直接溶解于水中，一部分由于重力的作用而沉積水底，造成水體沉積物中的TP、TN增加，加劇內(nèi)源污染。為此，女山湖需協(xié)調(diào)水產(chǎn)養(yǎng)殖與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，合理控制養(yǎng)殖容量和養(yǎng)殖規(guī)模，運(yùn)用物種平衡、物種共生和生態(tài)平衡的基本原理和理論，開展女山湖養(yǎng)殖容量研究，并合理規(guī)劃與安排網(wǎng)箱分布和水產(chǎn)養(yǎng)殖密度，禁止投餌，實(shí)行生態(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖。

（4）加強(qiáng)農(nóng)田面源污染控制。女山湖上游及周邊地區(qū)為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作區(qū)域，農(nóng)田面積約265萬(wàn)畝。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，過(guò)量化肥、農(nóng)藥的使用，將產(chǎn)生的大量的農(nóng)田面源污染。根據(jù)環(huán)保部公布的農(nóng)田徑流污染物流失源強(qiáng)系數(shù)，農(nóng)田的COD排放系數(shù)取10kg/（畝·年），氨氮2kg/（畝·年），總氮2.3kg/（畝·年），總磷0.12kg/（畝·年），降雨量修正系數(shù)取1.2，可得女山湖流域農(nóng)田面源污染COD排放量為31800t/a，氨氮排放量為6360t/a，總氮排放量為7314t/a，總磷排放量為382t/a。為控制農(nóng)田面源污染，需建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)工程，采用節(jié)水灌溉方式，推廣低毒、低殘留農(nóng)藥使用，開展農(nóng)作物病蟲害綠色防控和統(tǒng)防統(tǒng)治，實(shí)行測(cè)土配方施肥，推廣精準(zhǔn)施肥技術(shù)和機(jī)具，提高肥料利用率。同時(shí)，女山湖引淮灌區(qū)作為大型灌區(qū)，要利用現(xiàn)有溝、渠、坑、塘等蓄水?dāng)r截雨水沖刷下來(lái)的農(nóng)業(yè)廢水，再用這些攔截下來(lái)的含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水進(jìn)行農(nóng)業(yè)回灌。此外，農(nóng)田面源污染控制還需與區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理相結(jié)合，通過(guò)開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)，實(shí)施退耕還林、還草、還濕等措施，逐步恢復(fù)植被，減緩?fù)寥狼治g和水土流失，改善生態(tài)平衡。同時(shí)，加強(qiáng)湖泊周邊生態(tài)濕地建設(shè)，種植蘆葦、鳳眼蓮、菱等，逐步恢復(fù)以沉水植物為主的水生植被，包括漂流植物、挺水植物和浮游植物。利用這些水生植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收作用，改善水質(zhì)的同時(shí)豐富水體景觀，美化湖泊環(huán)境。

四、建議

女山湖的開發(fā)、利用及保護(hù)涉及到林業(yè)、環(huán)保、水利、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、土地等多部門間的相互協(xié)作，當(dāng)?shù)卣枰虻刂埔说亟⒑徒∪胶h(huán)境管理機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該湖泊水資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度，并采取前述措施解決女山湖富營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題。同時(shí)加強(qiáng)女山湖的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地了解并掌握女山湖水質(zhì)現(xiàn)狀及發(fā)展變化情況，為女山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化治理工作提供可靠數(shù)據(jù)■

（作者單位：1.淮河水資源保護(hù)科學(xué)研究所 233001 2.安徽水利開發(fā)股份有限公司 233000）