安徽省宿松縣龍感湖和黃大湖枯水期水質(zhì)現(xiàn)狀分析

洪源 羅勇 王鐘

摘要?[目的]研究枯水期龍感湖和黃大湖水質(zhì)狀況。[方法]通過在龍感湖、黃大湖及沿湖溝渠合理布設(shè)監(jiān)測點，根據(jù)國家標準開展水質(zhì)指標分析，通過枯水期水質(zhì)狀況，探討可能的影響因素。[結(jié)果]宿松縣龍感湖、黃大湖水體總氮濃度大部分區(qū)域達到Ⅲ類，總磷濃度基本達不到Ⅲ類，沿湖溝渠水質(zhì)基本達不到Ⅲ類。畜禽養(yǎng)殖、漁業(yè)粗放式發(fā)展、農(nóng)村生活源是總氮和總磷主要的污染來源，應(yīng)結(jié)合自身污染程度和發(fā)展定位采取相應(yīng)的污染控制策略。[結(jié)論]該研究為理清宿松水域污染現(xiàn)狀、生態(tài)環(huán)境與漁業(yè)資源保護提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞?水質(zhì)監(jiān)測;污染控制策略;龍感湖;黃大湖

中圖分類號?X824文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2018）35-0075-05

安徽省宿松縣華陽河湖群是長江中游北岸典型的通江湖泊，構(gòu)成長江三角洲經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的生態(tài)屏障和我國重要的生態(tài)功能區(qū)，由龍感湖、黃大湖（黃湖和大官湖簡稱）和泊湖組成，湖水水文特征呈周期性變化，其水文變化造就了各種類型的濕地生境，如漲落區(qū)、淺灘、灘涂等，為生物發(fā)育提供了優(yōu)越條件，生物多樣性豐富[1-4]，華陽河湖群對維持我國東部生態(tài)平衡和生物多樣性保護具有重要意義[5-6]。除生態(tài)功能外，宿松縣湖泊水質(zhì)優(yōu)良，是養(yǎng)殖開發(fā)的優(yōu)良水域，且水域面積在全省縣級行政區(qū)排名第一[7]。2008年宿松縣水產(chǎn)品產(chǎn)量達7.116萬t，其中河蟹產(chǎn)量2 000 t，實現(xiàn)漁業(yè)總產(chǎn)值7.570 2億元，上交漁業(yè)規(guī)費1 302萬元，漁民人均純收入6 588元，呈現(xiàn)出繼1994年之后最好的形勢[8]。

經(jīng)歷20多年的水產(chǎn)養(yǎng)殖，華陽河湖群湖區(qū)生態(tài)逐漸被破壞[9]。由于連年過度放養(yǎng)河蟹，加上連年的洪澇災(zāi)害，水草資源遭到嚴重破壞，泊湖原有的水草資源急劇下降，最后幾乎完全消失，出現(xiàn)了由草型湖泊變成藻型湖泊的明顯特征[10]。與此同時，隨著人民生活水平的提高、生活生產(chǎn)方式和土地利用方式的轉(zhuǎn)變，越來越多的污染物排入湖泊，漁業(yè)資源產(chǎn)量受到嚴重威脅，對流域生態(tài)環(huán)境的破壞越來越大[4，11]。

該研究于2016年3月對安徽宿松縣內(nèi)主要湖泊和入湖河流的水質(zhì)進行了監(jiān)測調(diào)查，以期了解水體現(xiàn)狀，及時掌握該河段的水質(zhì)變化趨勢，為理清宿松水域污染現(xiàn)狀、生態(tài)環(huán)境與漁業(yè)資源保護提供理論依據(jù)。

1?資料與方法

1.1?研究區(qū)概況

宿松縣位于安徽省西南部，地處長江中游北岸，地理坐標是115°52′～116°35′E、29°47′～30°26′N[12]。氣候為北亞熱帶濕潤氣候，年平均氣溫為16.6 ℃，年降水量為1 410 mm[13-14]。宿松縣湖泊是長江河谷洼地經(jīng)長江圩堤封閉而形成的水流沖積湖，為過水型湖泊。龍感湖是跨省湖泊，上游湖北省黃梅縣約占1/3，下游安徽省宿松縣約占2/3。黃大湖系黃湖和大官湖的合稱，西承龍感湖來水，北通泊湖。龍感湖和黃大湖（下稱兩湖）兼具飲用水源、防洪灌溉、農(nóng)業(yè)及漁業(yè)用水等多種功能。二郎河和涼亭河，向南分別注入龍感湖和泊湖。流域產(chǎn)水經(jīng)湖泊調(diào)蓄后，流經(jīng)楊灣河的楊灣閘、華陽河的華陽閘匯入長江[15]。受地質(zhì)構(gòu)造的影響，華陽河湖群西北部河流多而長，東南部少而短[14]。各湖泊的相關(guān)參數(shù)見表1。

1.2?研究方法

1.2.1?監(jiān)測點布設(shè)與采樣方法。

鑒于龍感湖和黃大湖水體交換常年無隔斷，因此該研究范圍涉及兩湖沿湖主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)及二郎河中下段匯水區(qū)域的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，范圍包括孚玉鎮(zhèn)、匯口鎮(zhèn)、洲頭鄉(xiāng)、佐壩鄉(xiāng)、許嶺鎮(zhèn)、下倉鎮(zhèn)、千嶺鄉(xiāng)、五里鄉(xiāng)、九姑鄉(xiāng)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。于2016年3月30日—4月1日對二郎河、龍感湖、黃大湖的主要控制斷面、跨界交接斷面及沿湖鄉(xiāng)鎮(zhèn)溝渠水質(zhì)進行補充監(jiān)測，監(jiān)測斷面設(shè)置為：二郎河設(shè)3個點（E1～E3），2個湖區(qū)設(shè)22個樣點，其中龍感湖8個（L1～L8）、黃大湖14個（H1～H14）;溝渠共設(shè)置28個。監(jiān)測斷面如圖2所示。主要監(jiān)測指標為總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a等常規(guī)指標。監(jiān)測頻率為1次，用于分析水體營養(yǎng)鹽和浮游植物葉綠素a濃度的水樣用2.5 L有機玻璃瓶儲存帶回實驗室進行營養(yǎng)鹽和葉綠素a等指標分析。

1.2.2?水質(zhì)分析方法。

樣品帶回實驗室后立即進行各指標測定的預(yù)處理。其中，葉綠素a濃度測定參照陳宇煒等[16]改進的熱乙醇提取、分光光度法，比色波長為650和750 nm（島津UV-2450型分光光度計）。葉綠素a測定時，用直徑47 mm的CF/F玻璃纖維濾膜（Whatman公司，孔徑約0.7 μm）將浮游植物過濾到膜上，將濾膜置于10 mL的錐形離心管中，加蓋，避光冷凍保存24 h以上。測定前，在暗光環(huán)境下，用適量90%的熱乙醇研磨提取濾膜上的色素，提取液再用GF/C玻璃纖維濾膜（Whatman公司，孔徑約1.2 μm）過濾后，分光光度法測定。

水體總氮（TN）、總磷（TP）濃度測定時，將采集水樣混勻，分取水樣25 mL進行水樣消解和濃度測定。因此，TN、TP包括了藻顆粒和水體無機懸浮物種的氮、磷濃度。水體高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）采用高錳酸鉀氧化滴定法測定。TN濃度測定采用過硫酸鉀氧化、紫外分光光度法（GB 11894—1989），測定波長選擇210 nm（島津UV-2450型分光光度計）;TP濃度測定采用過硫酸鉀氧化、鉬銻抗顯色分光光度法（GB 11893—1989），測定波長為700 nm（島津UV-2450型分光光度計）。

2?結(jié)果與分析

2.1?湖區(qū)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

2.1.1?高錳酸鹽指數(shù)。

龍感湖、黃大湖高錳酸鹽指數(shù)均在Ⅲ類水體標準之下，水質(zhì)較好，而且湖區(qū)各點位高錳酸鹽指數(shù)均在4 mg/L左右，整體相對穩(wěn)定。

2.1.2?葉綠素a。龍感湖、黃大湖湖區(qū)各點位之間葉綠素a濃度差距較大，尤其是L6和L7這2個點位之間差距最大，雖然L6和L7點位相距較近，但L6位于龍感湖湖中心，而L7位于龍感湖北部湖叉口處，可能由于上游支流帶來過量氮、磷等元素導致水體富營養(yǎng)化、藻類大量滋生。黃大湖和龍感湖雖然連通，但兩湖之間葉綠素a濃度也有較大差異，除去L7點位，龍感湖其他區(qū)域葉綠素a濃度都較低，而黃大湖整體葉綠素a濃度都偏高，表明黃大湖水體富營養(yǎng)程度高過龍感湖。

2.1.3?總氮。龍感湖、黃大湖水體總氮濃度大部分達到Ⅲ類水體標準，部分區(qū)域超出Ⅲ類水質(zhì)指標，而在超標區(qū)域中，H7所代表的黃大湖西南部區(qū)域最為嚴重，L7所代表的龍感湖北部區(qū)域只是少量超標。L7所代表的龍感湖北部區(qū)域處在龍感湖湖叉口，可能是上游支流匯入所帶來的過量氮元素導致水體總氮超標。H7處在黃大湖西南部區(qū)域，此處區(qū)域沿湖岸邊農(nóng)田較多，南部又有華陽河農(nóng)場，農(nóng)業(yè)發(fā)達，農(nóng)業(yè)面源污染嚴重。

2.1.4?總磷。龍感湖、黃大湖湖區(qū)總磷濃度全部超出Ⅲ類標準，部分區(qū)域甚至超出了Ⅳ類標準。龍感湖、黃大湖沿岸農(nóng)田較多，農(nóng)業(yè)面源污染嚴重，長期殘留在土壤中的磷元素經(jīng)雨水匯入湖區(qū)，又沉積到底泥中，經(jīng)攪動又匯入湖水中，導致湖區(qū)水體總磷嚴重超標。除此之外，L7區(qū)域處于龍感湖上游湖叉口，上流支流匯入湖區(qū)也帶來大量磷元素，導致此區(qū)域總磷濃度較其他區(qū)域更高，而H5區(qū)域有圍網(wǎng)養(yǎng)魚，并且此區(qū)域靠近下倉鎮(zhèn)區(qū)，人口密集，生活污水排放量大，部分生活污水直接排入湖區(qū)，也可能是此處總磷濃度超出Ⅳ類水體的原因。

2.2?二郎河及鄉(xiāng)鎮(zhèn)溝渠水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

二郎河及鄉(xiāng)鎮(zhèn)溝渠水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表2。入湖支流水質(zhì)基本達不到Ⅲ類，部分支流水質(zhì)為劣V類。其中，五里、九姑入湖溝渠水質(zhì)最差，各監(jiān)測點水質(zhì)均為劣V類，佐壩、千嶺、洲頭、許嶺部分溝渠是劣V類，沿湖8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，唯有下倉和匯口2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)入湖溝渠水質(zhì)較好。在劣V類水體中，超標最嚴重指標是總磷、總氮，古河、龍洋嘴河、沙港河、洪武廟河、洲頭港、長堰溝、長龍嘴溝的總磷均超過0.4 mg/L（地表水V類限值）。入湖溝渠基本達不到Ⅲ類，水體經(jīng)溝渠直接匯入湖泊，導致湖泊水質(zhì)變差。入湖溝渠水質(zhì)較差有2個方面原因，一是人口集中鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水排入就近溝渠，匯入河流后進入湖泊;二是農(nóng)業(yè)面源污染，農(nóng)業(yè)灌溉排水及降雨徑流所攜帶的氮、磷等營養(yǎng)鹽匯入溝渠，又經(jīng)溝渠匯入到湖區(qū)。

2.3?主要水環(huán)境問題診斷和識別

根據(jù)此次研究結(jié)果中顯示出來的主要污染物及其污染情況，結(jié)合宿松的經(jīng)濟社會發(fā)展現(xiàn)狀，對宿松縣域內(nèi)主要湖泊以及入湖河流的主要水污染現(xiàn)狀進行考察，認為宿松湖泊主要水環(huán)境問題包括以下幾方面。

2.3.1?農(nóng)業(yè)面源污染嚴重。

兩湖流域內(nèi)耕地面積共有5.2萬hm2以上，耕作方式以水稻、谷物連作，一年兩熟制為主，沿江平原連片種植優(yōu)質(zhì)棉。特別是圍圩種田，攜大量氮磷污染物的農(nóng)業(yè)灌溉用水直排湖區(qū)[17]。經(jīng)測算[17]，肥料年施用量總計7.75萬 t，經(jīng)折純后使用氮肥和磷肥352.95 kg/hm2。目前流域內(nèi)生產(chǎn)方式落后，一方面缺乏農(nóng)業(yè)緩沖帶等工程性削減措施，同時也缺乏系統(tǒng)的非工程性農(nóng)田最佳管理措施，可以預(yù)計，在未來一段時間農(nóng)田施肥量巨大的現(xiàn)實仍難以改變，農(nóng)田面源污染對湖泊生態(tài)環(huán)境構(gòu)成極大壓力。

2.3.2?畜禽養(yǎng)殖污染未得到有效控制。

經(jīng)初步測算[17]，宿松兩湖流域內(nèi)生豬養(yǎng)殖量達6.7萬多頭，羊約1萬頭，雞約49萬只。規(guī)模化養(yǎng)殖企業(yè)的養(yǎng)殖排泄物尚未能全部做到減量化和資源化利用，大部分處理設(shè)施簡易，沿湖地區(qū)更有養(yǎng)殖廢水直接排入湖泊的情況。散戶畜禽養(yǎng)殖量大、分布區(qū)域廣，農(nóng)戶分散飼養(yǎng)均無處理設(shè)施，禽畜糞便排入河流、湖泊，對湖泊氮磷營養(yǎng)負荷貢獻較大。

2.3.3?生活污水處理率低。

目前，宿松縣已投產(chǎn)并正常運行的生活污水處理廠僅有1座，設(shè)計規(guī)模為2萬t/d，主要處理縣城所在地孚玉鎮(zhèn)約10萬居民產(chǎn)生的生活污水。根據(jù)實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該污水處理廠雖然實現(xiàn)了滿負荷運行，但由于縣城老城區(qū)污水管網(wǎng)大都為雨污合流，因此存在進水濃度較低的問題，污水處理效率偏低。在農(nóng)村地區(qū)，生活垃圾、生活污水、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)廢棄物沒有得到處理，隨意堆放在道路兩旁、田邊地頭、水塘溝渠或直接排放到河渠等水體中，污水亂潑、垃圾亂倒、糞土亂堆、柴草亂跺、畜禽亂跑的情況嚴重。各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾處理，尚處在“村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運、縣處理”的初期階段，收集、清運都難以做到徹底，尤其是離縣城較遠的沿湖鄉(xiāng)鎮(zhèn)，垃圾轉(zhuǎn)運確實存在路途較遠的問題，就地簡易填埋的現(xiàn)象并不少見，造成二次污染。

2.3.4?內(nèi)源負荷嚴重。

自20世紀90年代以來，龍感湖、黃大湖開始出現(xiàn)圍網(wǎng)養(yǎng)殖，目前80%以上的湖面處于圍網(wǎng)養(yǎng)殖開發(fā)狀態(tài)，即使2016年底實現(xiàn)全部圍網(wǎng)拆除，但經(jīng)歷20余年的圍網(wǎng)養(yǎng)殖，人工投放、投餌、投肥后大量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)隨顆粒物沉積到底泥中，再通過靜態(tài)或動態(tài)內(nèi)源釋放模式進入水體中。

2.3.5?湖泊淤積嚴重，湖容縮小。

入湖河流所攜帶泥沙沉積于湖泊，加之在湖區(qū)圍墾形成圩區(qū)并進行農(nóng)業(yè)耕作，使湖泊面積漸趨萎縮，嚴重影響湖區(qū)的行洪，并破壞湖泊的生態(tài)系統(tǒng)完整性。1990—2010年華陽河湖群地區(qū)湖泊、河流和河灘面積以及濕地總面積都呈現(xiàn)出逐時期減少的趨勢[11，18]。同時，隨著居民開發(fā)能力的增強，圍湖造田、破壞湖濱濕地等造成水土流失加劇，沉積物質(zhì)量累積速率加快。

2.3.6?工業(yè)點源污染治理水平有待提高。

宿松縣經(jīng)開區(qū)以紡織服裝服飾業(yè)、紡織業(yè)和農(nóng)副食品加工業(yè)為主[19]，上述行業(yè)產(chǎn)生工業(yè)廢水量少，主要為員工生活污水。臨江產(chǎn)業(yè)園有部分造紙、皮革等水污染大戶企業(yè)，該園區(qū)按照規(guī)劃及項目環(huán)境影響評價的要求，實行了“企業(yè)預(yù)處理、復興污水處理廠深度處理”的二級處理模式，且企業(yè)污水收集管網(wǎng)一律實行架空擺布、不允許埋地敷設(shè)，經(jīng)復興污水處理廠處理達標后排向長江，對湖泊影響較小。

2.3.7?漁業(yè)粗放發(fā)展，湖泊過度利用。

在20世紀90年代以前，兩湖養(yǎng)殖模式是天然放養(yǎng)為主，自20世紀90年代施行國有水面使用權(quán)承包制度以來，圍網(wǎng)養(yǎng)殖與網(wǎng)箱養(yǎng)魚大量出現(xiàn)，在黃大湖3.4萬hm2水面上已經(jīng)占據(jù)50%的面積，嚴重阻礙水體自然交換，影響湖泊自凈能力，大大超過湖泊的環(huán)境容量。另外，圍網(wǎng)養(yǎng)魚會造成湖區(qū)定居性經(jīng)濟魚類產(chǎn)卵、索餌、洄游區(qū)域的隔離，破壞湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的均衡[9，20]。大量投放蟹類，造成湖泊水生植物植被破壞嚴重，生境碎片化，生物多樣性下降，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低[21]。根據(jù)有關(guān)資料和從現(xiàn)場調(diào)查、沿湖干部群眾反映的情況來分析，宿松縣20世紀90年代以來在大湖引入和人工投放河蟹，對湖泊原有的生態(tài)環(huán)境確實產(chǎn)生了很大的影響[7]。

3?結(jié)論

龍感湖和黃大湖是華陽河湖群的重要組成部分，湖區(qū)常年平均水深不足3 m，近年的粗放式開發(fā)（圍網(wǎng)養(yǎng)殖）及圍湖造田，使得濕地面積嚴重萎縮，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能逐步退化。加之社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生產(chǎn)生活方式的改變，流域內(nèi)污染負荷上升較快，湖區(qū)水環(huán)境質(zhì)量日益下降。

該研究結(jié)果顯示，龍感湖、黃大湖水體總氮濃度大部分達到Ⅲ類水體標準，在超標區(qū)域中，黃大湖西南部區(qū)域最為嚴重，龍感湖北部區(qū)域只是少量超標;龍感湖、黃大湖湖區(qū)總磷濃度全部超出Ⅲ類標準，部分區(qū)域甚至超出了Ⅳ類標準。入湖支流溝渠水質(zhì)基本達不到Ⅲ類，部分支流溝渠水質(zhì)為劣V類。

宿松漁業(yè)資源是安徽省淡水漁業(yè)經(jīng)濟的重要組成部分，加之宿松河湖群水環(huán)境形勢依然嚴峻。因此對宿松境內(nèi)水域發(fā)展提出如下建議：

①強化工業(yè)污染源防治，從嚴控制重污染行業(yè)的項目準入，專項整治重污染行業(yè)和環(huán)保不達標的工業(yè)企業(yè)。嚴格禁止建設(shè)不符合產(chǎn)業(yè)政策的項目。

②加快鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)，關(guān)鍵是通過工程措施削減入河污染負荷，重點任務(wù)是加快城鎮(zhèn)污水處理廠（站）及其配套管網(wǎng)的建設(shè)，并對無法進入集中污水廠（站）的分散廢水采取因地制宜的處理措施。

③切實推進垃圾處理設(shè)施與收集轉(zhuǎn)運系統(tǒng)建設(shè)，宿松縣目前僅有一座垃圾衛(wèi)生填埋場，一部分就近自行挖坑填埋，沿路、沿河及河道內(nèi)垃圾堆積，嚴重影響河流水質(zhì)和人居環(huán)境。

④控制農(nóng)業(yè)面源污染，推行精準化施肥，測土配方施肥，將化肥農(nóng)藥使用、病蟲害防治、高標準農(nóng)田建設(shè)、土地開發(fā)整理等產(chǎn)生的環(huán)境影響控制到最低。

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