南水北調(diào)東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化變化趨勢分析及改善對策

摘要：本文在對東平湖水質(zhì)進行7年全面監(jiān)測的基礎(chǔ)上，以葉綠素a（chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和高錳酸鹽指數(shù)（CODMn） 5個指標(biāo)，對東平湖富營養(yǎng)化狀態(tài)進行調(diào)查和評價。水質(zhì)監(jiān)測表明，東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化程度呈現(xiàn)先好轉(zhuǎn)后有反彈的變化趨勢，總體水質(zhì)較好，富營養(yǎng)化處于中營養(yǎng)水平。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果提出了東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化的防治對策。

關(guān)鍵詞：東平湖；富營養(yǎng)化；現(xiàn)狀調(diào)查；趨勢分析

中圖分類號：X832 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）04-0174-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.082

Abstract： On the basis of the overall monitoring on the water quality of Dongping Lake which has continued about 7 years， the thesis ranges over five perspectives including chlorophyll-a（Chla）， total phosphorus（TP）， total nitrogen（TN）， SD and permanganate index.Water quality monitoring shows that Dongping Lake water quality eutrophication degree has improved after the first rebound trend， the overall water quality is better， eutrophication in the middle nutrient level. According to the test results， the countermeasures of water quality eutrophication of Dongping Lake were put forward.

Key Words：Dongping Lake；Eutrophication；Investigation on the Status；Analysis on theVariation Trend

東平湖位于山東省泰安市東平縣，是山東省第二大淡水湖泊和省級地質(zhì)公園 [1]，同時也是南水北調(diào)東線工程的調(diào)蓄水庫[2]。近年來，社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展對東平湖生態(tài)健康起到嚴(yán)重的影響，同時南水北調(diào)工程也對水質(zhì)造成了一定影響。東平湖供水區(qū)水生態(tài)受到東平湖的水質(zhì)狀況直接影響，水質(zhì)狀況還會波及影響到南水北調(diào)受水區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。為確保東平湖生態(tài)環(huán)境及湖泊資源能夠得到可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展利用，對東平湖水質(zhì)情況進行了常期全面監(jiān)測和調(diào)查，本文通過東平湖7年的監(jiān)測數(shù)據(jù)來研究分析東平湖水質(zhì)狀況和富營養(yǎng)化的變化趨勢，并提出水質(zhì)改善和富營養(yǎng)化防治的具體措施，實現(xiàn)經(jīng)濟、資源和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，對提高人民群眾的生活健康水平具有重要的意義[3]。

1 研究區(qū)概況

東平湖地處山東省東平縣西部，位于北緯35°30～36°20、東經(jīng)116°00～116°30，由老湖和新湖兩部分組成，新湖區(qū)屬淮河流域，老湖區(qū)屬黃河流域，東平湖為黃河和淮河兩大流域的分水嶺。全湖總面積為627 km2，其中老湖面積為209km2，相應(yīng)蓄水能力為11.94×108 m3；新湖面積為418km2，相應(yīng)蓄水能力為27.85×108m3。全湖總?cè)菟窟_40×108m3，是調(diào)蓄黃河洪水的大型水庫。東平湖的主要補給水源來自上游大汶河流域。大汶河發(fā)源于泰萊山區(qū)，全長211km，流經(jīng)萊蕪市和泰安市，總流域面積9069km2，年平均徑流量21.32億m3，主要接納上游萊蕪市、新泰市、肥城市、泰山區(qū)、岱岳區(qū)絕大部分廢水及寧陽縣、東平縣部分廢水。

2 東平湖水質(zhì)及富營養(yǎng)化狀況

2010-2016年7年間對東平湖水質(zhì)pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷、透明度等20多項指標(biāo)進行了全面監(jiān)測。

2.1 東平湖水質(zhì)綜合評價

東平湖7年的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，東平湖水質(zhì)主要污染指標(biāo)為COD、高錳酸鹽指數(shù)、總氮和總磷，屬有機污染。COD年均值在15～20 mg/L；高錳酸鹽指數(shù)年均值在1.6～4.7 mg/L；總磷年均值在0.031～0.047 mg/L 之間，均無超標(biāo)年份；總氮年均值在0.037～2.36 mg/L，最高值出現(xiàn)在2012年，超《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)1.36倍；葉綠素a年均值在7.23～15.97 mg/m3之間，最高值出現(xiàn)在2011年。詳見表1[5]。

2.2 東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化評價

根據(jù)湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級技術(shù)規(guī)定[6]，對東平湖水質(zhì)的富營養(yǎng)化程度進行評價和分級：

TLI（Σ）<30 貧營養(yǎng) 30≤TLI（Σ）≤50中營養(yǎng)

TLI（Σ）>50 富營養(yǎng) 50

60< TLI（Σ）≤70 中度富營養(yǎng) TLI（Σ）>70 重度富營養(yǎng)

且在同一營養(yǎng)狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其營養(yǎng)程度越重。

由2010-2016年東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化指數(shù)結(jié)果表明，7個年度的富營養(yǎng)化綜合指數(shù)處于43.1～49.7之間，水質(zhì)屬于中營養(yǎng)狀態(tài)； 2010-2016年東平湖富營養(yǎng)化狀況詳見表2。

3 東平湖水質(zhì)及富營養(yǎng)化變化趨勢

3.1 水質(zhì)變化趨勢

通過對東平湖水質(zhì)多年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析評價，在不考慮TN指標(biāo)的情況下， 2012年水質(zhì)最好達到了Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)，其余6個年度均達到Ⅲ類水質(zhì)；若考慮TN指標(biāo)，除2012年東平湖水質(zhì)屬Ⅴ類，2010-2011年、2013年東平湖水質(zhì)均屬Ⅳ類水外，2014-2016年總氮能穩(wěn)定達到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，其中2015年度總氮指標(biāo)最好達到了Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)，詳見表1[5]。

3. 2 富營養(yǎng)化變化趨勢

3. 2.1 富營養(yǎng)化年變化趨勢

由2010-2016年東平湖富營養(yǎng)化綜合指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果表明：2010年東平湖富營養(yǎng)化指數(shù)最高，富營養(yǎng)化程度最重，2012年指數(shù)最低，富營養(yǎng)化程度最輕，但2016年度富營養(yǎng)化有所反彈，指數(shù)達到48.4。通過7個年度的水質(zhì)監(jiān)測表明，東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化程度呈現(xiàn)先好轉(zhuǎn)后有反彈的變化趨勢，總體水質(zhì)較好，富營養(yǎng)化處于中營養(yǎng)水平。

3. 2.2 富營養(yǎng)化月變化趨勢

由2010-2016年東平湖富營養(yǎng)化綜合指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果表明：全年的富營養(yǎng)化相對變化不大，每年8月份的富營養(yǎng)化程度相對最重，7年有4個年度8月份的綜合指數(shù)超過50，水質(zhì)屬于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，其次為10月份；7年綜合指數(shù)均值為46.3，屬中營養(yǎng)狀態(tài)。

4 東平湖富營養(yǎng)化成因分析

造成東平湖水質(zhì)富營養(yǎng)化的原因較多，除東平湖水體較淺、陽光穿透性較好、水體含氧豐富等自然因素外，主要有工業(yè)、生活和面源等幾方面的原因。

4.1 河流自凈能力差

東平湖流域在經(jīng)濟快速發(fā)展的大環(huán)境下遭到一定破壞，造成河流的自凈能力下降；同時流域的季節(jié)性較強，對河流自凈能力起到一定的負影響；工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水未經(jīng)處理或處理的不當(dāng)直接排放到河流，也在一定程度上增加了河流自凈的負擔(dān)。工業(yè)、生活污水即使達標(biāo)排放，由于污水的排放總量大，單靠河流的自凈能力，入湖河流的水質(zhì)難以達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 上游水質(zhì)污染超標(biāo)

部分企業(yè)、城鎮(zhèn)生活污水處理廠廢水處理設(shè)施非正常運行、造成廢水未達標(biāo)排放，廢水偷排偷放、環(huán)境監(jiān)管力度不夠等；已建成的污水處理廠還存在管網(wǎng)不配套的問題，導(dǎo)致部分生活污水直排入河，致使上游大汶河水質(zhì)受到嚴(yán)重影響，進而影響入湖水質(zhì)增加了東平湖富營養(yǎng)化成度。

4.3 面源污染的影響

面源污染是影響東平湖水質(zhì)的主要因素之一。目前，如何控制面源污染還沒有效措施，更何況東平湖來水流域的水源補給主要是雨季的面源水，從而直接影響了整個流域水環(huán)境質(zhì)量。東平湖來水流域大部分處在農(nóng)業(yè)活動區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥、生長激素等的使用既缺少控制手段，也缺少科學(xué)指導(dǎo)，一方面造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的大量浪費，另一方面對水環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染。

4.4 東平湖自身凈水能力受限

東平湖水體替換能力差，污染物的擴散能力差，污染物的蓄積嚴(yán)重，在一定條件下容易產(chǎn)生二次污染。湖區(qū)中存在大量的違規(guī)生產(chǎn)生活，如大量搞水產(chǎn)養(yǎng)殖、湖區(qū)旅游開發(fā)，以及湖區(qū)周圍淀粉生產(chǎn)加工等，直接影響水質(zhì)，加重了富營養(yǎng)化程度。

5 東平湖水質(zhì)污染及富營養(yǎng)化的防治對策

結(jié)合南水北調(diào)責(zé)任書及“兩湖一河”碧水行動責(zé)任書的實施，抓好重點項目，調(diào)整流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強污染源綜合整治，制定水體營養(yǎng)源總量優(yōu)化控制和削減技術(shù)方案。

（1）在點源上，實施污染物總量控制，建立區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟模式、企業(yè)清潔生產(chǎn)的過程控制技術(shù)體系和高效、低耗的末端治理技術(shù)，分析重點行業(yè)氮磷削減的潛力、技術(shù)途徑和對東平湖水環(huán)境的的影響效應(yīng)；積極推進結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快工業(yè)點源治理項目的實施。結(jié)合當(dāng)前的環(huán)保督查措施進一步加強對污水企業(yè)的監(jiān)管力度，嚴(yán)禁偷排偷放及超標(biāo)排放。加大對不達標(biāo)及不合理企業(yè)的整治，依法關(guān)閉或搬遷禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖場，并對全市規(guī)?；陨闲笄蒺B(yǎng)殖場督促建設(shè)污染治理設(shè)施并保證其正常運行，確保其達標(biāo)排放，以削減入湖污染物。

（2）在面源上，建立東平湖營養(yǎng)物質(zhì)削減的環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)新模式，用經(jīng)濟、行政等手段限制源頭化肥、農(nóng)藥的過量使用，鼓勵使用生物農(nóng)藥，禁止使用高毒、高殘留農(nóng)藥，積極引導(dǎo)農(nóng)民使用有機肥和科學(xué)施肥，減少化肥、農(nóng)藥施用量；減少東平湖流域農(nóng)田水土流失與肥料流失以及畜禽糞尿、秸稈廢渣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排污，綜合利用畜禽糞尿，減少面源的氮磷污染負荷，嚴(yán)格控制流入湖泊水體中的營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷的負荷量。

（3）在生活源上，制定城市污水處理廠的營養(yǎng)物質(zhì)削減控制策略，提出簡易有效的村落雨污分流、污水生態(tài)截留凈化、營養(yǎng)物循環(huán)利用的控制措施，提高大汶河沿岸已有的10座污水處理廠污水處理效率，完善管網(wǎng)、中水回用等配套設(shè)施，加強污水處理廠的監(jiān)管力度，確保其穩(wěn)定運行，切實發(fā)揮污水處理廠的治污減污作用。

加強東平湖水環(huán)境規(guī)劃，實施東平湖流域生態(tài)修復(fù)工程和濕地保護恢復(fù)工程，加快生態(tài)湖濱帶，東平湖入湖口、出湖口和稻屯洼三大人工濕地水質(zhì)凈化工程的進程，盡快完工并及時驗收，因地制宜調(diào)水引流，加快東平湖水體循環(huán)交換，控制湖區(qū)圍網(wǎng)養(yǎng)殖規(guī)模，推廣自然放養(yǎng)，減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負荷，采取泄水及控制支流氮磷輸入量、疏浚湖底淤泥，加強旅游管理，防止旅游垃圾入湖，并禁止有污染的機動船只入湖等措施控制水體富營養(yǎng)化，水環(huán)境功能日益完善，河流斷面水質(zhì)明顯改善。

通過對東平湖近幾年水質(zhì)數(shù)據(jù)的研究分析，可以得出東平湖水質(zhì)總體較好，水體富營養(yǎng)化逐年有所改善并長期呈中營養(yǎng)狀態(tài)。但因東平湖水體有著南水北調(diào)工程的調(diào)蓄功能，為確保東平湖生態(tài)環(huán)境及湖泊資源能夠得到可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展利用，各級政府必須把改善和保護東平湖水質(zhì)作為戰(zhàn)略性政治任務(wù)來抓，按照“治、用、?！绷饔蛑卫砝砟?，多措并舉加強對東平湖水質(zhì)的長期監(jiān)控及預(yù)警預(yù)測，密切關(guān)注水質(zhì)變化情況，實施在線監(jiān)測設(shè)施和人工監(jiān)測無縫隙監(jiān)管，并嚴(yán)格落實水質(zhì)改善和富營養(yǎng)化防治的具體措施，確保東平湖水質(zhì)不斷改善、穩(wěn)定達標(biāo)，從而實現(xiàn)經(jīng)濟、資源和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻

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[6]湖泊（水庫）富營養(yǎng)化評價方法及分級規(guī)定[S] 國家環(huán)?？偩?

作者簡介：劉艷艷，女，研究方向為環(huán)境監(jiān)測與評價 。