2014-2018年巢湖水質(zhì)氮磷含量與藍(lán)藻水華變化情況探究

孫雷

（安徽省巢湖管理局環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，安徽巢湖238000）

引言

巢湖是中國(guó)五大淡水湖之一，位于安徽省中部，屬于長(zhǎng)江左岸水系。湖泊東西兩端向北翹起，中間向東突出，成“凹”字形[1]，多年平均水位8.52m（吳淞高程），湖區(qū)面積769km2，平均深度2.5m，是安徽省最大的中國(guó)著名湖泊。巢湖被列入國(guó)家“三河三湖”重點(diǎn)治理“黑名單”。巢湖被污染的主要原因是：多年積聚的污染物是水體惡化的根本原因，水體交換更新緩慢是加劇污染富集的主要原因，濕地面積的萎縮是加劇生態(tài)惡化的重要原因，淺草型湖泊和適宜的溫度、風(fēng)力等環(huán)境是誘發(fā)藍(lán)藻暴發(fā)的客觀原因。每年的5月底-10月初是藍(lán)藻水華的高發(fā)期，藍(lán)藻的生長(zhǎng)繁殖離不開(kāi)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。筆者在巢湖湖區(qū)采用網(wǎng)格法均勻布設(shè)20個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，監(jiān)測(cè)氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的變化與巢湖藍(lán)藻水華的變化情況的相關(guān)性。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 樣品采集

筆者在巢湖湖區(qū)布設(shè)了20個(gè)采樣點(diǎn)（見(jiàn)圖1），樣品采集時(shí)間為2014年1月-2018年12月的每月上旬。水體的溫度為2.0-35.0℃。每次采集水面以下0.50m處的水樣1000mL，裝入清潔的棕色玻璃瓶中，安全運(yùn)輸回實(shí)驗(yàn)室后，并盡快分析[2]。

圖1 巢湖湖區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位

1.2 實(shí)驗(yàn)室分析

總磷分析方法選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：水中總磷的測(cè)定（鉬酸銨分光光度法）（GB11893-89）；總氮分析方法選擇行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：水中總氮的測(cè)定（堿性過(guò)硫酸鉀氧化紫外分光光度法）（HJ636-2012）[3]。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

水質(zhì)類別和氮磷含量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）。

2 2014-2018巢湖水環(huán)境氮磷含量變化情況

2014年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷，年均值分別為1.39mg/L和0.11mg/L，分別超標(biāo)0.39倍和1.2倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是3#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為2.38mg/L，超標(biāo)1.38倍；總磷年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為0.24mg/L，超標(biāo)3.8倍。

2015年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷，年均值分別為1.78mg/L和0.11mg/L，分別超標(biāo)0.78倍和1.2倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為4.45mg/L，超標(biāo)3.45倍；總磷年均值超標(biāo)最多的也是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為0.18mg/L，超標(biāo)2.6倍。

2016年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷，年均值分別為1.75mg/L和0.10mg/L，分別超標(biāo)0.75倍和1.0倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為3.62mg/L，超標(biāo)

2.62倍；總磷年均值超標(biāo)最多的也是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為0.17mg/L，超標(biāo)2.4倍。

2017年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷，年均值分別為1.79mg/L和0.12mg/L，分別超標(biāo)0.79倍和1.4倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為3.21mg/L，超標(biāo)2.21倍；總磷年均值超標(biāo)最多的是2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為0.18mg/L，超標(biāo)2.6倍。

2018年全湖決定水質(zhì)的因素為總氮、總磷，年均值分別為1.65mg/L和0.14mg/L，分別超標(biāo)0.65倍和1.8倍。其中總氮年均值超標(biāo)最多的是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為3.40mg/L，超標(biāo)2.40倍；總磷年均值超標(biāo)最多的也是1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，年均值為0.22mg/L；超標(biāo)3.4倍。

巢湖湖區(qū)2014-2018年度總氮、總磷超標(biāo)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)圖，見(jiàn)圖2。

圖2 巢湖湖區(qū)總氮、總磷年度超標(biāo)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)

從圖2可以得出，總氮超標(biāo)倍數(shù)呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢(shì)，總磷超標(biāo)倍數(shù)呈現(xiàn)先穩(wěn)定后逐步上升的趨勢(shì)，反映出巢湖總磷含量在逐年增加。

從圖3可以看出巢湖總氮近5年變化趨勢(shì)，巢湖湖區(qū)總氮濃度2014-2015年有上升趨勢(shì)，2015-2017年濃度變化不大，基本維持不變，2018年又呈下降趨勢(shì)，有趨于好轉(zhuǎn)跡象。近幾年巢湖總氮濃度總體變化范圍不大。

圖3 2014-2018年巢湖湖區(qū)總氮年均值濃度變化趨勢(shì)

從圖4可以看出，巢湖湖區(qū)總磷濃度2014-2016年呈穩(wěn)中略有下降趨勢(shì)，2016-2018年出現(xiàn)反彈，總磷濃度呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，且上升幅度較為明顯。

圖4 2014-2018年巢湖湖區(qū)總磷年均值濃度變化趨勢(shì)

3 2014-2018年巢湖藍(lán)藻水華情況

2014年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)60次，其中零星性水華共出現(xiàn)55次，局部性水華5次，區(qū)域性水華未發(fā)生；2015年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)67次，其中零星性水華55次，局部性水華6次，區(qū)域性水華6次；2016年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)64次，其中零星性水華55次，局部性水華7次，區(qū)域性水華2次；2017年藍(lán)藻水華形勢(shì)最好，藍(lán)藻水華共出現(xiàn)36次，其中零星性水華32次，局部性水華4次，區(qū)域性水華未發(fā)生；2018年巢湖藍(lán)藻水華共出現(xiàn)77次，其中零星性水華60次，局部性水華13次，區(qū)域性水華4次。具體情況見(jiàn)圖5。

圖5 2014-2018年巢湖藍(lán)藻水華發(fā)生頻次統(tǒng)計(jì)

近五年來(lái)，藍(lán)藻水華累計(jì)面積呈波動(dòng)性下降趨勢(shì)。2014年藍(lán)藻累計(jì)面積為2033 km2，2015年藍(lán)藻累計(jì)面積為3829km2，2016年和2017年兩年降至2787km2和1081km2，2018年出現(xiàn)反彈，上升至5019km2。詳見(jiàn)圖6。

圖6 2014-2018年巢湖藍(lán)藻水華累計(jì)面積（單位：km2）

藻密度2014年全湖年均藻密度513萬(wàn)個(gè)/L，2015年上升至1019萬(wàn)個(gè)/L，2016年427萬(wàn)個(gè)/L，2017年282萬(wàn)個(gè)/L，2018年324萬(wàn)個(gè)/L。詳見(jiàn)圖7。

圖7 2014-2018年巢湖藍(lán)藻藻密度統(tǒng)計(jì)（單位：萬(wàn)個(gè)/L）

近幾年藍(lán)藻發(fā)生面積、頻次較往年雖有略微上升，但由于生態(tài)環(huán)境部遙感衛(wèi)片解譯時(shí)僅以面積計(jì)，沒(méi)有充分考慮藻的生物量，若從平均藻密度的角度評(píng)價(jià)，近兩年的平均藻密度在近五年中處于較低的水平。

4 結(jié)論

巢湖總體處于亞健康狀態(tài)，富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題依然突出。近5年來(lái)，西半湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)穩(wěn)中有降，但東半湖穩(wěn)中有升。2018年4-10月，巢湖平均藻類密度為356萬(wàn)個(gè)/L，藻密度峰值出現(xiàn)時(shí)間較往年有所提前，輕微及以上程度水華發(fā)生頻率為68%，低于2014與2015年，但高于2016與2017年。2018年零星性及以上規(guī)模水華發(fā)生頻率為49.2%，西北湖區(qū)依然是水華高發(fā)區(qū)。2018年，藍(lán)藻監(jiān)測(cè)期間流域氣溫偏高，風(fēng)速偏小，以及6月和10月降水量大幅減少，是造成水華局部暴發(fā)的外部原因。